，主要体现在以下几个方面 以电池供电的应用越来越多，而且由于产品体积的限制，很多是用钮扣电池 供电，要求系统功耗尽可能低，如手持式仪表水表玩具等。 随着应用的复杂，对处理器的功能和性能要求不断提高。既要外设丰富功 能灵活，又要有定的运算能力，能做些实时算法，而不仅仅做些简单的控 制。 产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单廉价功能完善。特别 是仿真工具要有延续性，能适应多种，以免重复投资，增加开发费用。 产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护，又能方便升级。精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 设计研究的要求及主要内容应解决的问题 要求 整个系统有较强的抗干扰能力 计数范围 将计数值准确显示出来 应解决问题 基于单片机构成的产品自动计数器研究的主要内容包括如果构成检测电路 单片机用何种方式对外部计数脉冲进行计数显示控制显示驱动模块 的选择单片机的扩展。在这个设计中主要需要解决的问题便是如何提高 单片机的抗干扰能力以及稳定性。 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 第二章整体设计方案 设计方案选择 方案 采用多种数字逻辑电路来实现逻辑控制主门门控计数单元的设计要求， 这样设计的电路整体比较复杂，而且不宜完成发挥部分的功能要求。所以方案 不采用。 方案二 可以采用来实现逻辑控制主门门控计数单元的设计要求，并且设 计方便，但由于对的技术原理掌握不够熟练，所以放弃方案二。 方案三 系统采用为核心的单片机控制系统，实现原理图中的逻辑控制主门 门控计数的设计要求 单片机计数器的方式控制寄存器中的位时，可以很方便的进行 引脚的外部输入信号的时间间隔测量。且单片机的控制电路很容易实现扩展， 比如语音模块测温模块时钟模块模块等。故采用方案三。 设计原理 利用单片机来制作个手动计数器，在单片机的管 脚接个轻触开关，作为手动计数的按钮，用单片机的接个共阴数 码管，作为计数的个位数显示，用单片机的接个共阴数码 管，作为计数的十位数显示 硬件电路图如图所示 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 图硬件电路图 系统板上硬件连线 把单片机系统区域中的端口用芯排线连接到 四路静态数码显示模块区域中的任个端口上要求对应着 ，对应着，„„，对应着。 把单片机系统区域中的端口用芯排线连接到四 路静态数码显示模块区域中的任个数码管的端口上 把单片机系统区域中的端口用导线连接到式键盘区 域中的端口上 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 第三章硬件电路设计 最小系统设计 图单片机最小系统的结构图 单片机的最小系统是由电源复位晶振组成，下面介绍下每个 组成部分。 电源引脚 电源端 接地端 工作电压为，另有工作电压则是,引脚功能样。 外接晶体引脚 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 图晶振连接的内部外部方式图 是片内振荡器的反相放大器输入端，则是输出端，使用外部振荡 器时，外部振荡信号应直接加到，而悬空。内部方式时，时钟发生器 对振荡脉冲二分频，如晶振为，时钟频率就为。晶振的频率可以在 内选择。电容取左右。系统的时钟电路设计是采用的内部方式， 即利用芯片内部的振荡电路。单片机内部有个用于构成振荡器的高增益反 相放大器。引脚和分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器 与作为反馈元件的片外晶体谐振器起构成个自激振荡器。外接晶体谐振器以 及电容和构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值 虽然没 的人, 图双列直插式封装引脚图 复位信号复用脚，当通电，时钟电路开始工作，在 引脚上出现个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数 器指向，输出口全部为高电平，堆栈指针写入，其它专用寄存 器被清。由高电平下降为低电平后，系统即从地址开始执行程 序。然而，初始复位不改变包括工作寄存器的状态，的初始态。 的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位。此外，还 是复用脚，掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部的数据 不丢失。 见下图为两种复位方式和两种时钟方式 图复位方式图与时钟方式图 当访问外部程序器时，地址锁存的输出用于锁存地址 的低位字节。而访问内部程序存储器时，端将有个时钟频率的正脉冲信 号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作个时钟向外输出。更 有个特点，当访问外部程序存储器，会跳过个脉冲。如果单片机是， 在编程其间，将用于输入编程脉冲。精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，的 位地址数据将出现在和口上，外部程序存储器则把指令数据放到口上， 由读入并执行。 程序存储器的内外部选通线，和单片机，内置有 的程序存储器，当为高电平并且程序地址小于时，读取内部程序存储 器指令数据，而超过地址则读取外部指令数据。如为低电平，则不管地址 大小，律读取外部程序存储器指令。显然，对内部无程序存储器的,端 必须接地。在编程时，脚还需加上的编程电压。 版的介绍 ，中文名称为印制电路板，又称印刷电路板印 刷线路板,简单的说就是置有集成电路和其他电子组件的薄板，是重要的电子部 件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者，是低能耗低污 染的，由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为印刷电路板。 印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。 印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局内部电子元件的 优化布局金属连线和通孔的优化布局电磁保护热耗散等各种因素。优秀的 版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计 可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计实现。 根据电路层数分类分为单面板双面板和多层板。常见的多层板般为 层板或层板，复杂的多层板可达十几层。 板有以下三种主要的划分类型 单面板 单面板在最基本的上，零件集中在其中面， 导线则集中在另面上。因为导线只出现在其中面，所以这种叫作单面板 。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制因为只有面， 布线间不能交叉而必须绕独自的路径，所以只有早期的电路才使用这类的板子。 双面板 双面板这种电路板的两面都有布线，不过要用上精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的桥梁 叫做导孔。导孔是在上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导 线相连接。因为双面板的面积比单面板大了倍，而且因为布线可以互相交错可 以绕到另面，它更适合用在比单面板更复杂的电路上。 多层板 多层板为了增加可以布线的面积，多层板用上了更 多单或双面的布线板。用块双面作内层二块单面作外层或二块双面作内层 二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在起且导电 图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层六层印刷电路板了，也称为 多层印刷线路板。板子的层数就代表了有几层的布线层，通常层数都是偶数， 并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是到层的结构，不过技术上理可 以做到近层的板。不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集 群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为中的各层都紧密的结合，般 不太容易看出实际数目，不过如果仔细观察主机板，还是可以看出来。 数码管的介绍 在本任务中用位数码管显示当前数值的百，十，个，由于数码管个数多， 如采用静态显示方式，则占用单片机的口线太多，如果用定时器计数器的串 行移位寄存器工作方式及外接串入并出移位寄存器的方式，则电路复杂。 所以，在数码管个数较多时，常采用动态显示方式。 位数码管的相同段并联在起，由个位口输出字形码控制显 示字形，每个数码管的公共端由另外个口口输出的字位码控制， 即数码管显示的字形是由单片机口输出的字形码确定，而哪个数码管点亮是 由单片机口输出的字位码确定的。个数码管分时轮流循环点亮，在同时刻 只有个数码管点亮，但由于数码管具有余辉特性及人眼具有视觉暂留特性，所 以适当地选取循环扫描频率，看上去所有数码管是同时点亮的，察觉不出闪烁现 象。动态显示方式所接数码管不能太多，否则会因每个数码管所分配的实际导通 时间太少，使得数码管的亮度不足。在本任务中，为了简便，字形码和字位码都 没由加驱动电路，在实际应用中应加驱动电路。数码管有共阴极和共阳极两种，精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动 的人, 对于共阳数码管，字形驱动输出有效，字位驱动输出有效而对于共阴 数码管则相反，即字形驱动输出有效，字位驱动输出有效 显示器普遍地用于直观地显示数字系统的运行状态和工作数据，按照材料及 产品工艺，单片机应用系统中常用的显示器有发光二极管显示器液晶 显示器显示器等。显示器是现在最常用的显示器之，发光二极管 由特殊的半导体材料砷化镓磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分 段式或点阵式显示器件半导体显示器。分段式显示器数码管由 条线段围成字型，每段包含个发光二极管。外加正向电压时二极管导通， 发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮灭，就可以显示各种字形或符号。 数码管有共阳共阴之分。图是共阳式共阴式数码管的原理图和符号。 图共阳式共阴式数码管的原理图和数码管的符号图 显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时分秒，因此需要个数 码管，另需两个数码管来显示横。采用动态显示方式显示时间，硬件连接如下图 所示，时的十位和个位分别显示在第个和第二个数码管，分的十位和个位分别 显示在第四个和第五个数码管，秒的十位和个位分别显示在第七个和第八个数码 管，其余数码管显示横