用单片机制作的高精度数显计数器电路

　　本文介绍的计数器可以在显示范围内任意设定计数值，且当前计数值、设定值、倍率值等掉电不丢失，能兼容多种输入信号，能达到高达5位的倍率精度，可广泛应用于机床、橡胶、印刷、制药、电缆、纺织、成套控制设备等行业。

　　一、工作原理
    计数器的电路原理如附图所示。单片机采用AT89C52，ANl为复位键，AN2为增加键，AN3为位选键，AN4为功能键。需要设定时，按AN4键，显示当前的计数设定值并且左边第一位数码管闪烁，此时每按一次增加键AN2，该位数值加1。按位选键AN3，左边第二位数码管闪烁，再按AN2，设定此位数值。依次类推，可设定第三、四、五、六位数值。设定好计数值后，再按AN4，数码管显示当前的倍率设定值并且左边第二位数码管闪烁，按同样的方法可设定倍率值，倍率值范围为0.0001～9.9999,，再次按AN4键，设定值、倍率值被写入AT24C04中保存。A、B、C、D为计数脉冲输入端子。当用接近开关、光电开关、脉冲发生器等作为信号源时，使其输出端接至A、B端子；当用机械常开触点作为脉冲源时，其输出端接至C、D端子。当有脉冲输入时，ICl的P32变为低电平，单片机进行计数操作且实时显示，显示的值为实际脉冲数乘以倍率后的整数部分。计数范围为0～9999990当计数值大于等于设定值时，计数停止，P00输出低电平，VDI亮，继电器K吸合，其常闭或常开触点控制相应的设备动作。停电时，E点电压迅速下降，使P33变为低电平，单片机进入中断，在中断处理程序中首先停止计数，并把当前的计数值、设定值、倍率值写入AT24C04，这一过程是靠C2储存的电量完成的。再次上电后，计数器从断电时的当前计数值继续计数。

　　二、软件设计
    软件采用模块化设计。计数部分采用BCD码运算、保存，省去了反复的代码转换，提高了处理速度。用软件的方法对定时器1进行扩展，使设定位的闪烁频率为1Hz。片内RAM资源分配如下：

　　50H～54H存放计数值；55H～59H存放设定值；5AH～59H存放倍率值；3AH存放定时器扩展系数；3BH存放键码；3CH存放AN4键序；3DH存放AN3键序；39H控制倍率值小数点；30H～32H为显示BCD码转存单元；47H-4CH为显示缓冲区地址；3FH为寻址字节写存放单元；4FH为寻址字节读存放单元；3EH为传送字节数存放单元；4EH为数据地址存放单元；20H为计数到标志位。

　　程序主要由计数、计数值设定、倍率值设定、BCD码地址分配、12C读写、键等待释放、显示及键扫描、掉电数据保存、定时等部分组成。

　　三、倍率值的使用方法
    用作计数器时，倍率值一般设定为1（1.0000），以便准确地记录脉冲数量。当用作测长计时，可以根据需要设定倍率值。精确到0.0001的倍率值使得该装置与测长脉冲传感器相连十分方便，例如测长码轮周长为10cm，每转发出100个脉冲，若需要精确到毫米，可设定倍率为l；若需要精确到厘米，可设定倍率为0.1；若需要精确到米，可设定倍率为0.001。当码轮磨损时，还可以利用倍率值加以修正，非常方便。

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