六位計數器探析論文

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本文介紹一種使用單片機制作的雙向多功能6位計數器，其面板框圖如圖1所示。該計數器電路原理如圖2所示。它極大地方便了需要交替或者同時使用加數功能和減數功能的場合，例如:在某些生產線上，一方面進行合格品的自動累加計數，另一方面又要扣除從檢驗崗位返回的不合格品的數字，完成這種功能，通常需要使用兩只計數器，還要經過計算才可以得到結果;現在只需要使用本文介紹的計數器就能夠同時完成加數和減數的工作，而且即時得到結果的數字。現將該計數器介紹如下。

1.計數信號輸入

具有兩個計數信號輸入端口，可以同時或者分別輸人加數信號與減數信號。當輸人其中一種信號時，另一個信號輸入端無需任何設置，就讓它懸空即可。

兩個輸人端口使用了內部帶“斯密特”特性的端口，如果兩個端口同時輸人信號的話，程序會自動判斷，判斷原理如下:11=無輸人;10=減數輸人;01=加數輸人;00=同時輸人(利用芯片端口上拉，因此，平時端口為高電平，輸人L電平有效)。

由于輸人端口本身具有“斯密特”性能對計數信號的輸人無疑具有較好的抗干擾能力。只要輸人基本的0~3.5V直流脈沖或者電平信號，電路都可以正常響應。

提示:

輸人信號可以使用紅外線、光敏、機械開關和其它電子開關產生的開關脈沖，嚴禁脈沖最大電壓超過DCSV(使用交流信號輸人時，注意其峰值不能超過DCSV)。

最方便的是，無需使用有源的輸人脈沖，只需要把輸人端口對地線短接一次，就可以輸人一個計數信號，因為本電路已經配置好輸人端口為高電平狀態。圖2中單片機SP和6P的兩個端口分別接與+5V端相連的兩只4.7kiZ電阻的另一端。

程序智能處理兩個端口來的輸人信號:

11和00均為不處理，00雖然是兩個端口同時輸人，但是因為它們是相反性質，因此，互相抵消，屏幕數字保持不變。

01:需要把顯示值增加一個字，>999999或者=用戶設置的超限值，則加數控制輸出會出現高電平。

10:需要把顯示值減少一個字，到達000000時，減數控制輸出會出現高電平。

2.控制輸出:

具有兩個很靈活應用的控制輸出端口，其應用組合功能遠遠高于普通控制輸出端口。

如果屏幕顯示為000000，則OUTL輸出高電平，這就是減計數的最終控制輸出信號;如果屏幕顯示為用戶設置值，則OUTH輸出高電平，這就是加計數的最終輸出控制信號。

如果屏幕既不是000000，也不是用戶的設置值，就都輸出L電平。

3.操作按鍵

兩鍵操作，ANO是設置鍵(移位鍵)，AN1是置數鍵(清零鍵)。

(1)“置數(清零)”鍵

“置數(清零)”鍵的作用與兩個控制輸出端口的狀態有關.如果OUTH輸出高電平，表示計一數器是因為加數而造成需要清除屏幕數字，因此，按動“置數(清零)”鍵.屏幕將全部顯示0;如果OUTL輸出高電平，表示用戶希望把屏幕全部0清除，那么，屏幕立即會顯示用戶的控制設置值。

提示:

也就是說，按動“置數(清零)”鍵將會在全0和用戶設置值之間不斷翻轉狀態。如果是全0，那就是做好加數的準備，如果是用戶設置值，那就是做好減數的準備。

(2)設置鍵(移位鍵):

按動設置鍵(移位鍵)將進人用戶超限值的預置狀態，然后就用“置數(清零)”鍵來進行加預置數(第一次按動設置鍵才是進人設置狀態)。

點動“置數(清零)”按鍵將每次遞加一個字，每一位數字均會在0一9一0之間循環，由于數字被限制在僅僅[論\文\網LunWenNet\Com]10個字之間，因此，設置就無需減數鍵來操作了，這是本電路不安排“減數鍵”的道理。

簡單地說，超限預置設置過程就是:

兩鍵操作:設置鍵(移位鍵)、置數鍵(清零鍵)。

采用移位設定方法，按設置鍵(移位鍵)進人設定狀態，相對應的位閃爍，從屏幕的最高位開始到個位的順序進行預置超限設置。

按‘置數(清零)”鍵置數，按設置鍵(移位鍵)7次后退出。

在正常計數狀下，第一次按“置數(清零)”鍵，屏幕清零;第二次按“置數(清零)”鍵，屏幕為用戶設置值;反復按“置數(清零)”鍵，將不斷反復以上兩種狀態：

4.保存用戶設置數據

用戶的超限值保留在電路中的存儲器24002內，以便下次使用時無需重新設置。但是，必須在預置超限值時完成整個6位數字的設置操作.不能半途而廢;否則，當次設置值減無效。

5.晶體頻率

該計數器使用8.OOOMHz的晶振，以求執行指令和接受計數器輸人更加快速。最高輸人計數器的脈沖頻率需要開發軟件時在樣品試驗中確定，以便更好地通知用戶。設置完畢后，不需要再按動任何按鍵就可退出設置狀態，自然等待10秒鐘左右后，系統自動退出設置狀態。

6.靈活應用舉例

可以利用兩個端口之一來實現自動循環計數。例如:用戶在加計數狀態下使用，當訓散值等于設置值時，OUTH就會輸出一個高電平，如果把OUTH通過一只1kΩ左右的電阻連接到清除招改建的“熱端”，就會瞬間將計數器復位到準備加計數的狀態，從而成為實現自動清除屏幕數字的循環計數器。

7.外殼

使用尺寸為120x53x26mtn的“汽車鐘”外殼來安裝這種計數器，其中數碼管采用6只共陰極數碼管。

8.使用的單片機型號

單片機使用HT48R30A-1，ROM有2k，封裝為24引腳的DIP雙列直插式，也可以在更改印刷板后使用SOP24引腳封裝。

9.其它功能提示說明

(1)實際印刷板上面有一只三極管，這是用來構成自動循環計數的反相三極管，其集電極接在“置數”按鍵上、其基極信號來自OUTH或者OUTL.焊盤F1可供選擇是使用加數循環還是減數循環。默認為不循環(各焊盤懸空)。需要使用循環功能的，請在印刷板上把焊盤F1與OUTH或者OUTL焊盤連接起來。

提示:F1不能同時連接OUTH和OUTI，兩點：

(2)印刷板上安排有一只輸出控制指示燈LED，同樣具有選擇焊盤F2，可以把焊盤F2連接OUTH或者OUTL，就是說.LED可以作為加數控制輸出指示燈或者減數控制輸出指示燈.同樣，不能把F2同時連接到OUTH和OUTL兩點。默認為連接到OUTH焊盤(加計數控制輸出指示燈)。

(3)本電路的最高計數頻率實測為短秒45個輸入脈沖(加數和減數同時輸人或者分別輸人)、使用時最高計數速度不大于每秒20個輸人脈沖，以保證整個計數過程中不會丟失輸人的計數脈沖。

(4)成品電路板被封裝在一只120x53x26mm的塑料黑色外殼里，殼體上有嵌人式安裝的彈性卡子。外殼背后有一排接線端子，如電路圖所示，它們有+5V供電、加數脈沖輸人、減數脈沖輸入、加數控制輸出、減數控制輸出等7個端子。其中的兩個GND地線端子，在印刷板實物上是分開走線的，因此，最好不要把脈沖輸人地線與供電地線在外部直接短接，以保證輸人信號不受干擾。[