一种简易00-99计数器的设计与仿真

　　摘要：本文通过单片机控制简易计数器的分析与研究，进行了硬件电路的设计及软件程序的设计，通过使用绘制电路图的软件和程序编译软件，不断进行测试和调试，基本完成系统的仿真。

　　1 系统描述

　　本系统利用AT89C51 单片机来制作一个手动计数器，在AT89C51 单片机的P3.2 管脚和P3.3 管脚各接一个轻触开关K1和K2,作为手动计数的按钮，用单片机的P0.0 - P0.7 接一个两位绿色共阴极数码管（7SEG-COM-CAT-GRN），作为00 - 99 计数的个位数和十位数显示。系统正常运行后显示00,按K1 键，数字加1,当计数到 99 时，再按 K1 键，又从00 开始计数。当计数到 99 时，按K2,计数为98,继续按K2,直到计数为00,由此实现正计数和倒计数的功能。本系统可用于竞技比赛中的计分，或者用于重要事件将要到来的倒计时。

　　2 硬件电路设计

　　硬件电路的设计是本系统能否实现所需功能的关键环节，在设计过程中须注意电路的整体布局、元器件的摆放、元器件的参数选择及电路的优化，具体电路图如1-1 所示。其中，X1 为12MHZ 的晶体振荡器，RX8 为排阻。

　　图1-1 计数器电路原理图：

　　

　　3 软件设计

　　根据硬件电路的结构及功能要求，在分析所需算法和功能模块的基础上编写本系统的代码，要求代码尽可能的简洁易懂，并有在必要的地方写明注释。具体代码如下所示：

　　#include<reg51.h>// 导入头文件

　　unsigned b[10]={0x3f,0×06,0x5b,0x4f,0×66,0x6d,0x7d,0×07,0x7f,0x6f};//0-9 的编码

　　void delay（void）// 延时子程序，延时1 秒

　　{

　　unsigned char i,j,k;for（i=20;i>0;i- ）

　　for（j=2;j>0;j-）

　　for（ k=250; k>0; k-）；

　　}

　　void Inc_CNT （ void ）// 按K1 键正计数，可从0 计到99

　　{

　　unsigned char x, y, z;

　　for（ x=0; x<10; x++）{

　　for（ y=0; y<10; y++）{

　　if（ （P3|0xfb）==0xfb ）{

　　for（ z=0; z<22; z++）{

　　P2=0xf2;

　　P0=b[x];

　　delay（ ）；// 调用延时子程序

　　P2=0xf1;

　　P0=b[y];

　　delay（ ）；

　　}

　　}

　　else{

　　P0 = 0x3f;

　　P2 = 0×00;

　　break;}}}}

　　void Dec_CNT（ void ）// 按k2 键倒计数，可从99 计到00

　　{

　　unsigned char x, y, z;

　　for（ x=10; x>0; x-）{

　　for（ y=10; y>0; y-）{

　　if（（P3|0xf7）==0xf7）{

　　for（z=0; z<22;z++）{

　　P2=0xf2;

　　P0=b[x-1];

　　delay（ ）；

　　P2=0xf1;

　　P0=b[y-1];

　　delay（ ）；}// 调用延时子程序

　　}

　　else {

　　P0=0x3f;

　　P2=0×00;

　　break;}}}}

　　void main（ void ）// 主函数

　　{

　　unsigned char key;

　　P2=0×00;

　　P0=0x3f;

　　for（；；）{

　　P3|=0xf3;

　　key=P3;

　　if（key==0xfb）Inc_CNT（）；// 调用正计数函数

　　else if（key==0xf7 ）Dec_CNT（）；// 调用倒计数函数

　　else{

　　P2=0×00;

　　P0=0x3f;}}}

　　4 软硬件联调

　　单片机系统的硬件调试和软件调试是不能分开的，许多硬件错误是在软件调试过程中被发现和纠正的。但通常是先排除明显的硬件故障以后，再和软件结合起来调试以进一步排除故障。可见硬件的调试时基础，如果硬件调试不通过，软件设计则无从谈起。硬件的调试主要是把电路各种参数调整到符合设计要求。先排除硬件电路故障，包括设计性错误和公益性故障。一般原则是先静态后动态。利用万用表或逻辑测试仪器，检查电路中的各器件以及引脚是否连接正确，是否有短路故障。运行正确的仿真电路图如下所示。

　　

　　5  结语

　　本系统利用AT89C51 单片机来制作一个手动计数器，在AT89C51 单片机的P3.2 管脚和P3.3 管脚各接一个轻触开关K1和K2,作为手动计数的按钮， 通过使用绘制电路图的软件和程序编译软件，不断进行测试和调试，从而证明了本系统可用于竞技比赛中的计分，或者用于重要事件将要到来的倒计时。（作者：淡海英）