设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步，快速开始

热门： 51单片机 | 24小时必答区 | 单片机教程 | 单片机DIY制作 | STM32 | Cortex M3 | 模数电子 | 电子DIY制作 | 音响/功放 | 拆机乐园 | Arduino | 嵌入式OS | 程序设计

搜索
»论坛 › 嵌入式/单片机论坛 › 51单片机 › 单片机传送带计数器（LED显示）仿真+程序源码+设计报告
返回列表 发新帖
查看: 4844|回复: 2
打印 上一主题 下一主题
收起左侧

单片机传送带计数器（LED显示）仿真+程序源码+设计报告

[复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
ID:328014 发表于 2018-7-1 03:58 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式


全部资料51hei下载地址：
传送带计数器.rar (336.62 KB, 下载次数: 102)


摘要
    本设计采用89C51单片机作为主控制器，用独立按键设置传送带产品计数目标值，用继电器控制电机的启动，通过超声波模块检测距离变化得到的的计数值通过缓冲器74LS244 送到4位7段LED数码管，以实现对产品的计数显示。当计数值达到预置值时，停止计数且电机停止运转。文中详细论述了传送带产品计数器的设计原理，电路原理图和程序设计方案。

目录

题目1
任务设计1
21   设计目的1
22   设计要求1
三．系统硬件设计1
31   传送带计数器（LED显示）电路原理图1
32   单片机模块1
33   电源模块2
34   LED显示模块2
35   按键模块3
36   超声波模块3
37   电机控制模块3
四．软件系统设计 3
41   C51程序4
仿真即调试13
51   仿真图13
52   PCB图14
53   3D效果图14
六．总结15
七．参考文献15


一．题目

设计题目：传送带计数器（LED显示）

二．任务设计：

2.1   设计目的

    传送带产品计数器广泛应用于工业生产中对各种产品的成件计数，确保了计数的准确性，减少了人为计数的误差，提高了生产效率。在工业生产中对产品的成批包装，管理具有很强的实用性，特别是对批量产品的计数有非常重要的意义。

2.2   设计要求

用AT89C51系列单片机作为控制器；采用4位LED进行计数显示；采用超声波传感器计数；用独立按键控制传送带电机的启停和计数，计数到预定值时，传送带停止，按键后传送带继续运行。

  • 系统硬件设计

硬件电路是系统设计的主要组成部分，各个部分硬件电路的组成就是整个系统各个功能模块的组成。

3.1   传送带计数器（LED显示）电路原理图

硬件原理图如下图所示，包括电源模块，显示模块，按键模块，超声波模块和电机控制模块。


3.2   单片机模块（AT89C51）

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。（图3-1）

                图3-1     

                                                           图3-2

3.3   电源模块                                       

电源部分采用5v直流稳压电源，晶振电路提供时钟信号，复位电路使程序计数器清零。

（图3-2）

3.4    LED显示模块
使用4位7段数码管来显示数字，通过74LS244来驱动数码管。



3.5   按键模块
每个按键各接一根输入线，一根输入线上的按键工作状态不会影响其他输入线上的输入状态。软件设计采用查询方式和外部中断相结合的方法来设计，低电平有效。按键直接与89C51的I/O口线相连接，通过读I/O口的电平状态，即可识别出按下的按键。                                                                     


3.6   超声波模块

通过超声波模块测距计数，距离小于5且信号灯未亮时代表检测到货并计数，大于6且信号灯亮起时代表货物已经过去了，然后在检测到5以下就又会计数。（允许误差和延时）



3.7   电机控制模块

利用三极管放大电流，继电器来控制电机以控制传送带的启停。



  • 软件系统设计

软件设计就是编写能使单片机运行并控制外围电路的程序，然后把程序导入单片机，对单片机进行控制，以完成硬件的功能。利用软件完成了各个按键要实现的功能、控制了继电器的断开和闭合以及显示电路显示结果，最后把所有的子程序揉合到一块就控制了整个系统的运行。



  • 仿真即调试

5.1   仿真图

5.2   PCB图

                                   布线层打印效果

5.3   3D效果图

  • 总结

    本设计是关于传送带产品计数器的设计。在设计中，以AT89C51单片机作为主控制器，可以通过独立按键进行预置数，方便灵活，并且可以在4位LED上显示当前计数值，通过按键来控制传送带电机的启动，操作灵活，可以精确的对产品进行计数。由于使用了超声波模块进行测距，所以控制起来很安全，不会发生意外事故。由于采用的是独立按键进行预置数，所以计数范围需要手动设置，这是本设计的一个不足之处，不能够进行大范围计数（手会累），但是对于小批量的产品计数具有很好的实用性。

虽然，在硬件电路设计中我们遇到了很多问题，但通过我们的努力，最终都一一解决了。最困难的我想应该是PCB板的制作和软件编程。PCB板的制作是以前我们没有接触太多的，这次为了能制作出实物图，我们就又认真学了PCB的制作，中间有很多不懂的问题，都通过询问老师同学和反复实践解决了，最后我们终于制作出了很好的板子。如果说硬件电路是躯体的话，那么软件就是血液，软件编程的正确与否，直接导致了硬件电路功能的实现。程序调试过程中，出现了设置过程中数码管不能闪动、出现误计数的现象。这些都通过增大延时解决了。

    我们所做的有关传送带计数包装的设计虽然满足了基本的要求，但还存在着一些不足，比如用独立按键进行预置数，每次按键值增加一个数值会耗费大量时间；我们不经过计时再设计，无法保证货物是否到位，而且如果货物之间的间隔不规则，也将会无法控制。另外，我们也没有考虑掉点保护和单片机抗干扰问题。由于能力有限，很多想法就没有体现在设计中。



单片机源程序如下:
  1. #include<reg52.h>                //头文件
  2. #include   <intrins.h>
  3. #define uint unsigned int
  4. #define uchar unsigned char

  6. sbit seg_1=P3^4;//定义数码管的位选
  7. sbit seg_2=P3^5;
  8. sbit seg_3=P3^6;
  9. sbit seg_4=P3^7;

  11. sbit TX=P2^5;        //超声波传感器的接口
  12. sbit RX=P2^6;

  14. sbit LED=P2^7; //指示灯接口
  15. sbit motor=P1^5; //传送带电机接口

  17. sbit K1=P1^0; //按键接口
  18. sbit K2=P1^1;
  19. sbit K3=P1^2;
  20. sbit K4=P1^3;
  21. sbit K5=P1^4;


  24. uchar code SEG_Table[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; //CC共阴
  25. char dis_data_buf[4]= {0,0,0,0};
  26. uchar counter_buf[4]= {0,0,0,0};
  27. long int set_num=0;
  28. unsigned long int counter_num=0;
  29. uchar start_flag=0;          //开始标志
  30. uchar set_flag=0;//设定计数值得标志                 
  31. uchar key_num=0;  //按键值

  33. unsigned int  time=0;  //声波时间
  34. unsigned int   S=0;          //距离

  36. void Delay_1ms(uint i)//1ms延时
  37. {
  38.   uchar x,j;
  39.   for(j=0; j<i; j++)
  40.     for(x=0; x<=148; x++);
  41. }

  43. //*********************************
  44. //按键扫描程序
  45. //mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;
  46. //*********************************
  47. uchar KEY_Scan(uchar mode)
  48. {
  49.   static uchar key_up=1;//按键按松开标志
  50.   if(mode)key_up=1;  //支持连按
  51.   if(key_up&&(K1==0||K2==0||K3==0||K4==0||K5==0))
  52.   {
  53.     //Delay_1ms(10);//去抖动
  54.     key_up=0;
  55.     if(K1==0)return 1;
  56.     else if(K2==0)return 2;
  57.     else if(K3==0)return 3;
  58.     else if(K4==0)return 4;
  59.     else if(K5==0)return 5;
  60.    
  61.   } else if(K1==1&&K2==1&&K3==1&&K4==1&&K5==1)key_up=1;
  62.   return 0;// 无按键按下
  63. }
  64. void diplay(uchar *dis_p)
  65. {
  66.   static uchar temp_num=0;
  67.   static uint flash_time=0;
  68.   P0=SEG_Table[*(dis_p+temp_num)]; //查数组得到数码管段吗
  69.   switch(temp_num)
  70.   {
  71.   case 0:
  72.     if(set_flag) //如果是设定状态下就闪烁
  73.     {
  74.       if(flash_time<50)
  75.       {
  76.         seg_1=0;
  77.         seg_2=1;
  78.         seg_3=1;
  79.         seg_4=1;
  80.       }
  81.       else if(flash_time<100)
  82.       {
  83.         seg_1=1;
  84.         seg_2=1;
  85.         seg_3=1;
  86.         seg_4=1;
  87.       }
  88.       else
  89.       {
  90.         flash_time=0;
  91.       }
  92.     }
  93.     else  //正常显示千位
  94.     {
  95.       seg_1=0;
  96.       seg_2=1;
  97.       seg_3=1;
  98.       seg_4=1;
  99.     }
  100.     break;
  101.   case 1: //显示百位
  102.     if(set_flag)
  103.     {
  104.       if(        flash_time<50)
  105.       {
  106.         seg_1=1;
  107.         seg_2=0;
  108.         seg_3=1;
  109.         seg_4=1;
  110.       }
  111.       else if(flash_time<100)
  112.       {
  113.         seg_1=1;
  114.         seg_2=1;
  115.         seg_3=1;
  116.         seg_4=1;
  117.       }
  118.       else
  119.       {
  120.         flash_time=0;
  121.       }
  122.     }
  123.     else
  124.     {
  125.       seg_1=1;
  126.       seg_2=0;
  127.       seg_3=1;
  128.       seg_4=1;
  129.     }
  130.     break;
  131.   case 2://显示十位
  132.     if(set_flag)
  133.     {
  134.       if(        flash_time<50)
  135.       {
  136.         seg_1=1;
  137.         seg_2=1;
  138.         seg_3=0;
  139.         seg_4=1;
  140.       }
  141.       else if(flash_time<100)
  142.       {
  143.         seg_1=1;
  144.         seg_2=1;
  145.         seg_3=1;
  146.         seg_4=1;
  147.       }
  148.       else
  149.       {
  150.         flash_time=0;
  151.       }
  152.     }
  153.     else
  154.     {
  155.       seg_1=1;
  156.       seg_2=1;
  157.       seg_3=0;
  158.       seg_4=1;
  159.     }
  160.     break;
  161.   case 3://显示个位
  162.     if(set_flag)
  163.     {
  164.       if(        flash_time<50)
  165.       {
  166.         seg_1=1;
  167.         seg_2=1;
  168.         seg_3=1;
  169.         seg_4=0;
  170.       }
  171.       else if(flash_time<100)
  172.       {
  173.         seg_1=1;
  174.         seg_2=1;
  175.         seg_3=1;
  176.         seg_4=1;
  177.       }
  178.       else
  179.       {
  180.         flash_time=0;
  181.       }
  182.     }
  183.     else
  184.     {
  185.       seg_1=1;
  186.       seg_2=1;
  187.       seg_3=1;
  188.       seg_4=0;
  189.     }
  190.     break;
  191.   }
  192.   Delay_1ms(5);
  193.   
  194.   temp_num++; //循环扫描
  195.   if(temp_num>3) temp_num=0;
  196.   
  197.   flash_time++;           //闪烁的标志
  198.   if(set_flag==0)flash_time=0;

  200.   seg_1=1;          //关闭所有数码管准备下次显示
  201.   seg_2=1;
  202.   seg_3=1;
  203.   seg_4=1;
  204. }
  205. void delayms(unsigned int ms)        //延时函数
  206. {
  207.   unsigned char i=100,j;
  208.   for(;ms;ms--)
  209.   {
  210.     while(--i)
  211.     {
  212.       j=10;
  213.       while(--j);
  214.     }
  215.   }
  216. }
  217. void Conut(void)  //计算距离的函数
  218. {
  219.   static uchar  temp1=0,temp2=0,temp3=0;
  220.   time=(TH0<<8)+TL0;
  221.   TH0=0;
  222.   TL0=0;
  223.   S=time/58;     //算出来是CM
  224.   delayms(10);

  226.         if(start_flag)//开始键按下的时候才开始计数
  227.         {
  228.             if(S<5)// 距离小于5cm就认为有物体了，要计数
  229.          {
  230.                           
  231.                  temp1++;
  232.                 temp3=0;
  233.                 if(temp1>1)
  234.                 {
  235.                         temp1 =0;
  236.                         if(temp2==0)
  237.                         {
  238.                                 LED=1;//关闭指示灯
  239.                                 temp2=1;
  240.                                 counter_num++;
  241.                                 if(counter_num>9999)counter_num=0; //把计数值分解到数码管上显示
  242.                                 counter_buf[0]=counter_num%10000/1000;
  243.                                 counter_buf[1]=counter_num%1000/100;
  244.                                 counter_buf[2]=counter_num%100/10;
  245.                                 counter_buf[3]=counter_num%10;
  246.                         }       
  247.                 }  
  248.          }
  249.          else if(S>6)  //如果距离大于6cm就认为货已经过去了，清除变来过准备下一次计数
  250.          {
  251.                  
  252.                  temp1=0;
  253.                 temp3++;
  254.                 if(temp3>1)
  255.                 {
  256.                         LED=0;//打开指示灯
  257.                         temp3=0;
  258.                         temp2=0;
  259.                        
  260.                 }
  261.          }
  262.    }                                                                                                             
  263. }

  265. //************************************
  266. //定时器初始化
  267. //初始化为10MS定时器       
  268. //************************************
  269. void Time0_init()
  270. {
  271.   TMOD |= 0x01;                         //使用模式1,16位定时器
  272.   TH0   = 0;        //定时器装入初始值10ms
  273.   TL0   = 0;
  274.   EA    = 1;  //总中断
  275.   ET0   = 1;//定时器0初始化
  276.   TR0   = 0;
  277.   
  278. }
  279. //************************************
  280. //定时器初始化
  281. //初始化为60MS定时器       
  282. //************************************
  283. void Time1_init()
  284. {
  285.   TMOD |= 0x10;                         //使用模式1,16位定时器
  286.   TH1   = (65536-6000)/256;        //定时器装入初始值60ms
  287.   TL1   = (65536-6000)%256;
  288.   EA    = 1;  //总中断
  289.   ET1   = 1;//定时器1初始化
  290.   TR1   = 1;
  291. }
  292. //

  294. void  StartModule()                          //T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块
  295. {
  296.   TX=1;                                         //800MS  启动一次模块
  297.   _nop_();
  298.   _nop_();
  299.   _nop_();
  300.   _nop_();
  301.   _nop_();
  302.   _nop_();
  303.   _nop_();
  304.   _nop_();
  305.   _nop_();
  306.   _nop_();
  307.   _nop_();
  308.   _nop_();
  309.   _nop_();
  310.   _nop_();
  311.   _nop_();
  312.   _nop_();
  313.   _nop_();
  314.   _nop_();
  315.   _nop_();
  316.   _nop_();
  317.   _nop_();
  318.   TX=0;
  319. }
  320. /********************************************************************
  321. * 名称 : Main()
  322. * 功能 : 主函数
  323. * 输入 : 无
  324. * 输出 : 无
  325. ***********************************************************************/
  326. void Main(void)
  327. {
  328.   uint try=0;
  329.   uchar timeout_flag=0;
  330.   Time0_init();         //初始化定时器
  331.   Time1_init();
  332.   
  333.   while(1)
  334.   {
  335.    
  336.     StartModule();
  337.     while(!RX)                //当RX为零时等待
  338.         {
  339.            try++;
  340.            if(try>6000)         //等待时间不能太长，防止程序死机
  341.            {
  342.              try=0;
  343.             timeout_flag=1;//置位超时标志
  344.                    break;
  345.                 }
  346.         }
  347.         TH0=0;
  348.           TL0=0;
  349.     TR0=1;                            //开启计数
  350.         if(timeout_flag==0)
  351.         {
  352.             while(RX)                        //当RX为1计数并等待
  353.                 {
  354.                   try++;
  355.                    if(try>6000)          //等待时间不能太长，防止程序死机
  356.                    {
  357.                             try=0;
  358.                                    timeout_flag=1;        //置位超时标志
  359.                                    break;
  360.                         }
  361.                 }
  362.         }
  363.     TR0=0;                                //关闭计数
  364.         if(timeout_flag)//如果超时了
  365.         {
  366.                 TH0=0;
  367.                   TL0=0;
  368.                   timeout_flag=0;
  369.         }
  370.         else//正常数据
  371.         {
  372.             Conut();                        //计算
  373.         }
  374.     delayms(12);                //延时一段时间       
  375.    
  376.   }
  377. }


  380. void time1(void)interrupt 3
  381. {
  382.        
  383.         key_num=KEY_Scan(0); //获取矩阵按键的数值
  384.     switch(key_num)
  385.     {
  386.     case 1:        //开始按键
  387.       start_flag=1;
  388.           set_flag=0;
  389.       break;
  390.     case 2:        //停止按键
  391.       start_flag=0;
  392.       break;
  393.     case 3://设定计数按键
  394.                 if(start_flag==0)
  395.               set_flag=1;
  396.       break;
  397. ……………………

  399. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
复制代码

分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空间QQ空间 腾讯微博腾讯微博 腾讯朋友腾讯朋友
收藏收藏4 分享淘帖 顶顶 踩踩
回复

使用道具 举报

沙发
ID:367110 发表于 2018-7-8 14:09 | 只看该作者
没有potues仿真啊
回复

使用道具 举报

板凳
ID:453974 发表于 2019-1-2 22:36 | 只看该作者
仿真不能实现
还我黑币
回复

使用道具 举报

返回列表 发新帖
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

手机版|小黑屋|51黑电子论坛 |51黑电子论坛6群 QQ 管理员QQ:125739409;技术交流QQ群281945664

Powered by 单片机教程网

快速回复 返回顶部 返回列表