【正文】 對應(yīng)信號。因為只有6只數(shù)碼管；分別用來選擇6只數(shù)碼管到底哪一只被點亮，如輸出輸入ABC=001時，則第一個數(shù)碼管被選擇點亮；ABC=010時，第二個數(shù)碼管被點亮，其余的依此類推。采用逐個掃描哪個LED被點亮，由于人的視覺具有殘留效應(yīng)，因此感覺不到閃爍[4]。同時74LS47將單片機送來的BCD碼翻譯成LED顯示該BCD的七段信息輸出。驅(qū)動共陽的74LS47數(shù)碼是低電平有效，當輸入的段為邏輯“0”時，對應(yīng)LED的段才點亮。如74LS47的輸入DCBA=0001時，它轉(zhuǎn)換為十進制就是1，那么此時選中的數(shù)碼管就要顯示十進制的1，那對應(yīng)的輸出就abcdefg=0110000，其他情況是依此類推。圖中三極管起驅(qū)動LED的作用，電阻用作限流作用，取三極管基極限流電阻1K，LED限流電阻100Ω。鍵盤輸入電路與單片機的連接電路如圖15所示：圖15 鍵盤電路鍵盤用以控制程序的執(zhí)行時數(shù)據(jù)的輸入或是特殊功能的設(shè)置及操作，在此設(shè)計中用到5個按鍵，在硬件電路上采用AT89S52的P2端口的5條I/O線當作輸入用，用程序來控制，在鍵沒有按下的時候?qū)?yīng)的輸入端為高電平，當有一個鍵按下時對應(yīng)的輸入端為低電平，經(jīng)過輪流掃描判斷輸入端是否為低電平，便可以知道是按下了哪個鍵[4]。當按下復位鍵時系統(tǒng)復位，單按下功能1鍵時發(fā)光二極管D5閃動2次，當按下功能2鍵D5閃動3次，當按下功能3鍵D5閃動4次，相應(yīng)的按下功能4鍵D5閃動5次。圖中的電阻為上拉電阻,在此我們選擇阻值為10K。電源電路如圖16所示：圖16 電源電路電源電路是整個系統(tǒng)工作的能量來源，主要由變壓器、橋式整流電路、濾波電容電路、低功率三端穩(wěn)壓器LM7805等組成。上圖中我們設(shè)計的是系統(tǒng)中所需的+5V的電源。其工作原理是變壓器把市電220V的交流電降壓為低壓交流電，通過橋式整流電路把低壓交流整流為含有脈動和諧波成份的直流電，再通過濾波電容把其中含有的脈動的交流成份濾出，就成為平緩的直流電，直流電壓不夠穩(wěn)定，它再通過三端穩(wěn)壓器LM7805把電壓穩(wěn)定在一個基本不變的數(shù)值上，LM7805輸出的穩(wěn)定的電壓就可以作系統(tǒng)的電源用了。473軟件系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)由AT89S52單片機作為中央控制器,控制各功能模塊的正常工作及數(shù)據(jù)的接收和處理。系統(tǒng)分為五個模塊,分別為：時鐘、串行通信、鍵盤掃描、顯示子程序。但在此我們沒有外部傳感器采集電路，因而不能進行A/D和D/A轉(zhuǎn)換,整個軟件系統(tǒng)是這樣來設(shè)計的：首先上位機編輯好源程序再轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的可執(zhí)行的二進制代碼文件由串口通信程序經(jīng)過串口傳送到單片機中存儲。通過按鍵來控制系統(tǒng)的功能，主程序的流程圖如圖所17示：開 始 系統(tǒng)初始化 鍵盤處理子程序鍵盤處理 時 鐘時鐘處理子程序 串行通信串行處理子程序 A/D、D/A轉(zhuǎn)換 LED顯示 返 回圖17 系統(tǒng)主程序主程序流程圖時鐘子程序的流程圖如圖18所示:開 始定時中斷10ms 是否為60? Y N是否為60? N Y 小時加1,分鐘復位是否為24? Y Y N秒加1,毫秒復位分鐘加1,秒復位 Y小時復位返 回 圖18 時鐘流程圖—，當開關(guān)被按下時為“0”電平，因此要取反向和0X0F作AND運算，但同時只能按下一個鍵，其源程序如下所示：//one key detect Void Inputkey1(void) { Byte keytmp。Keytmp= ~ () amp。 0x0f。 //”0”:activeIf (keytmp= =1) keydata = KEY1。Else if (keytmp= =2) keydata =KEY2。 Else if (keytmp= =4) keydata =KEY3。 Else if(keytmp= =8) keydata =KEY4。 Else if(keytmp= =16) keydaata =KEY5。 }顯示模塊程序的流程較簡單，在此就不畫流程圖，其源程序如下所示： void ScrShift(uchar keyIndex) /*六位數(shù)碼管順序左移*/{ uchar i。 for(i=5。i0。i) { DisplayArray[i]=DisplayArray[i1]。 } DisplayArray[0]=c_keyCode[keyIndex]。 } void ClearScr(void) /*清屏*/{ uchar i。 for(i=0。i6。i++) { DisplayArray[i]=0x00。 } }串行通信子程序的流程圖如圖19所示：開中斷串口是否空閑? Y N發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)關(guān)空閑信號返 回 圖19 串行通信程序流程圖4系統(tǒng)的調(diào)試 硬件調(diào)試硬件的調(diào)試包括：PCB板的設(shè)計和制作、元件的裝配、電路中各部分電壓和電流的測試等。其中難點是PCB板的設(shè)計和制作。因為PCB板的設(shè)計要涉及到元器件的封裝，PCB板上元器件的封裝和我們買來的元器件的封裝不相同，系統(tǒng)將無法裝配，即使能裝上元件，系統(tǒng)也將不能工作、設(shè)計將不會成功。CB板的設(shè)計的主要過程如圖20到圖22所示。在原理圖中元件封裝正確的情況下創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表。把網(wǎng)絡(luò)表導入PCB文件，修改封裝中出現(xiàn)的錯誤直到完全正確為止，在PCB板中排放元件封裝的合適位置，然后自動布線。經(jīng)過以上幾個主要的步驟設(shè)計出如圖23和圖24所示的PCB板圖。圖20 網(wǎng)絡(luò)表導入PCB板圖文件圖21 更新PCB板元件封裝錯誤顯示對話框（有錯） 圖22 更新PCB板元件封裝錯誤顯示對話框（無錯）圖23 電源部分PCB板圖圖24 整機PCB板圖 軟件調(diào)試在整個軟件系統(tǒng)中包含了時鐘模塊，鍵盤處理模塊，串行通信模塊，LED顯示模塊，由于沒有輸入和輸出控制器，在編譯時在主程序中未加入MAX187和TLC5618處理程序，編譯結(jié)果如圖25所示： 圖25 程序編譯結(jié)果圖程序執(zhí)行結(jié)果如圖26所示：圖26 程序執(zhí)行結(jié)果圖本單片機開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計思路與方法新穎，它可滿足單片機初學者、在校學生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、電子科技制作使用，也為單片機研究開發(fā)人員創(chuàng)造了很好的開發(fā)環(huán)境，以節(jié)省大量的開發(fā)時間，它的適用性很強，經(jīng)過反復驗證，仿真，并做好電路板，可直接生產(chǎn)使用。參考文獻[1] 陳明熒．8051單片機課程設(shè)計實訓教材[M]. 清華大學出版社，2004：28—43.[2] 秦實宏，周龍等．單片機原理與應(yīng)用技術(shù)[M]. 中國水利水電出版社，2005：35—50.[3] 求是科技．單片機通信技術(shù)與工程實踐[M]. 人民郵電出版社， 2004：12—14.[4] 求是科技．單片機典型模塊設(shè)計實例導航[M]. 人民郵電出版社， 2004：122—135.[5] 馬忠梅等．單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M]. 北京航空航天大學出版社，2003：37—39.[6] 楊將新，李華軍等．單片機程序設(shè)計及應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社， 2006：142—154.[7] 范風強，蘭蟬麗．單片機語言C51應(yīng)用實戰(zhàn)集錦[M]. 電子工業(yè)出版社， 2005：212—234.[8] 胡漢才．單片機原理及接口技術(shù)[M]. 青華大學出版社，1996：132—145.[9] 劉迎春．傳感器原理—設(shè)計與應(yīng)用[M]. 國防科技大學出版社，2005：122—154.[10] 趙亮，侯國銳等．單片機C語言編程與實例[M]. 人民郵電出版社，2003：52—84.[11] 何立民．單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[J]. 北京航空航天出版社，2003：142—164.[12] 夏路易等．電路原理圖與電路板設(shè)計教程[M]. 北京希望電子出版社， 2002：222—284.致 謝 經(jīng)過幾個月的努力，我按時完成了畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對大學四年所學知識的綜合應(yīng)用，也是理論走向?qū)嵺`的第一步，在此設(shè)計過程中，我更深刻地理解了設(shè)計的概念，擴展了知識面，加深理解了某些知識點，提高了獨立思考和自學的能力，更重要的是提高了實踐能力，為以后走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)，這將使我終身受益。當懂得很多以前沒有弄懂的知識時，心中充滿了欣慰。在此首先感謝母校的辛勤培育之恩；其次，感謝物理學與電子信息工程系給我提供了很好的設(shè)計環(huán)境，使我的設(shè)計得以順利的進行。最后，感謝設(shè)計指導老師，他淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W作風，育人求實的工作態(tài)度都體現(xiàn)在這次設(shè)計的指導中；每當我遇到困難時，他總是耐心細致地給我講解，幫助我度過一個又一個難關(guān)，使得我的設(shè)計能有條不紊的進行。對在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，方老師給予的指導和幫助，我表示衷心的感謝；另外系上其他老師和同學都給了我大力支持和幫助，對這些老師和同學表示誠摯的謝意；謝謝你們。在未來的工作和學習中，我將以更好的成績來回報各位領(lǐng)導和老師。附錄附錄1. 系統(tǒng)硬件電路圖 系統(tǒng)總的硬件電路圖如圖27 所示： 圖27 系統(tǒng)硬件整體原理圖附錄2. 元件清單 表3 元件清單元件編號元件名稱元件型號數(shù)量1單片機AT89S521塊2A/D轉(zhuǎn)換器MAX1871塊3D/A轉(zhuǎn)換器TLC56181塊4 存儲器芯片24C021塊5串行接口9針母頭RS2321個6電平轉(zhuǎn)換芯片MAX2321塊7三端穩(wěn)壓器LM78051塊8 MC14031塊93—8譯碼器74LS1381塊10共陽極數(shù)碼管驅(qū)動器74LS471塊11變壓器1個12橋式整流器BRIDGEG11塊13ISP編程接口ISP1塊14共陽極數(shù)碼管LED6個15三極管PNP6個16發(fā)光二極管紅 光2個17電解電容2200μ、47μ（各1）、（2）、（4）8個18無極性電容22μ（2）、10μ、（各1）5個19電阻10K（8）、1K（9） 、1006Ω（7）24個附錄3. 部分程序源代碼/** 本程序集成了與PC通信的串口服務(wù)程序，所有按鍵的功能也可以通過PC機的控制軟件實現(xiàn)。狀態(tài)也可以反饋到此* 控制軟件上。** 資源配置:Timer0用于為系統(tǒng)提供時基；Timer2用于串口波特率發(fā)生器。* 2個中斷源，其中一個為Timer0，另一個為串口中斷，主要完成與PC機的通信。*//*************************************************************************///////////////////////////Beginning of Program//////////////////////////////*************************************************************************///include include include define nop _nop_() define uchar unsigned char define uint unsigned intdefine SCAN_CYCLE 500/*************************************************************************/