绕线机计数器设计

1、毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明

2、确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘 要绕线机是用来绕制线圈的专用设备,而计数器则起到了计数作用。计数器可以用来显示产品的工作状态，一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。绕线机计数器的核心控制是单片机。单片机技术作为一个非常有前途的计算机技术,其应用非常广泛,已深入到我们日常生活中的方方面面。目前,单片机正在向稳定可靠、小而廉价的方向发展。本设计选用AT89C51单片机来制作，它是一个40脚的8位单片机，片内含4KB的可编程存储器，有4个8位并行输入/输出口，可用于多个按键信号的输入及控制信号、数字显示信号、声音信号的输出。有两个外中断输入端及两个定时器/

3、计数器，为软件设计与电路设计相配合提供了方便。绕线机计数器的控制电路除了单片机电路外还有5V稳压电源电路、光电开关、4011与非门、按键输入电路、数码管显示电路和电动机电路。关键词：绕线机计数器；单片机；数码管显示；按键输入；AbstractWinding the coil winding machine is used special equipment, and the counter is counting played a role. Counter can be used to display the working status of products in general is mainly used to indicate how many products have completed the page with the work of folding.Winding machine control is the core of counter microcontroller. Microcomputer technology as a promising compu

4、ter technology, its application is very extensive, has been deep into every aspect of our daily life. Currently, SCM is the reliable, small and cheap direction. AT89C51 microcontroller used in this design to production, it is a 40-foot 8-bit microcontroller with a programmable memory containing 4KB, there are four 8-bit parallel input / output, multiple keys can be used to input signals and control signals digital display signals, sound signals output. There are two interrupt inputs and the two

5、outer timer / counter, for the design and circuit design software provides a convenient match.Winding machine counter control circuit in addition to microcontroller circuit external 5V regulated power supply circuit also, photoelectric switches, 4011 and non-gate, key input circuit, digital control circuit and motor circuit.Keywords：Winding machine counter; SCM; digital display; key input;目 录1 绪论11.1 课题的目的与意义11.2 采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析11.3 课题的发展现状和前景展望11.4 特色或创新之处12 硬件部分设计22.1 系统框图22.2 电源电路22.2

6、.1 整流电路22.2.2 稳压电路32.2.3 滤波电路32.3 传感器驱动电路4光电开关42.3.2 CD4011与非门52.4 主控制电路62.4.1 AT89C51单片机72.4.2 振荡电路9复位电路92.5 编码式键盘电路102.6 数码管显示电路11数码管介绍112.6.2 七段LED数码管发光原理112.6.3 数码显示电路原理112.7 直流电动机驱动电路122.7.1 电机工作原理123 软件部分设计143.1 主程序框图143.2 加1子程序框图213.3 加1子程序源码分析213.4 减1子程序框图223.5 减1子程序源码分析223.6 显示子程序234 总结25致 谢26参考文献27附 录281 绪论1.1 课题的目的与意义本课题是绕线机计数器的设计，根据计数器的原理，用AT89C51单片机把硬件电路和软件编程进行设计。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义在于它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数

7、字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。绕线机计数器电路由单片机作为控制器，加上各种控制电路、显示电路和电机驱动器电路，控制程序用汇编语言编写。该设计方案能使学生把所学到的电子技术结合起来，为走上工程技术道路提供很好的练兵机会。1.2 采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析先理解电路图及工作原理，再复习单片机MCS-51系列的硬件构成及命令系统，拟采取硬件电路和软件编程联合研究的方法，根据实际的工作原理及参考电路图改用AT89C51单片机来重新设计硬件电路；再利用网上以及书本上的控制过程来设计出主程序流程图及各子程序流程图，然后用汇编语言编制单片机AT89C51的控制软件。要求控制软件能使硬件电路正常运行，达到已有产品同样的可编程定时器的各种功能。1.3 课题的发展现状和前景展望先研究现成的微电脑控制的绕线机计数器的电路图及工作原理说明，再复习单片机MCS-51系列的硬件构成及命令系统，根据绕线机计数器的工作原理及已有电路图，选择AT89C51单片机做控制电路。设计出主程序流程图及各子程

8、序流程图，然后用汇编语言编制单片机的控制软件。要求软件能使硬件电路正常运行，达到绕线机计数器的自动计数功能。1.4 特色或创新之处使用我们比较熟悉51系列单片机，而AT89C51单片机与MCS-51单片机的51子系列完全兼容。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。因此在设计中选择AT89C51作为控制单片机，结合适当的外围电路，设计绘制电原路图，再绘制出主程序流程图及各子程序流程图，然后用汇编语言编制控制软件。2 硬件部分设计2.1 系统框图该计数器是以AT89C51单片机为核心的应用系统。整个系统包括几个部分：AT89C51单片机、驱动电路、传感器、数码管显示器、按键电路。单片机显示驱动电路电机键盘图2-1 系统框图2.2 电源电路稳压电源电路作用是为整个系统提供稳定的工作电源。稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。电源工作原理：220V交流电经变压器T1、桥式整流电路D1和电解电容C1滤波后,再经由5V稳压集

9、成电路U1稳压后得到+5V直流电压作为单片机及其它电路的电源VCC。如图2-4所示。图2-2 稳压电路原理图 整流电路桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成“桥”式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。图2-3 整流电路引脚图 稳压电路7805是常用的稳压芯片, 它的使用方便，用很简单的电路即可以输入一个直流稳压电源,他的输出电压恰好为5V，刚好是51系列单片机运行所需的电压。图2-4 7805芯片引脚图其中1接整流器输出的电压，2为公共地(也就是负极)，3就是我们需要的+5V输出电压了。 滤波电路整流电路的输出电压虽然是单一方向的，但是脉动较大，含有较大的谐波成分，不能适应大多数电子线路及设备的需求。因此，一般在整流后，还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端（即负载电阻两端）并联一个电容即构成电容滤波电路，如图。滤波电容容量较大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。图2-5

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