基于stc單片機(jī)9999秒倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-12 18:50 本頁面
【正文】 腳IC座1只101排阻1只12M晶振1只22P電容2只10uF電容1只10K電阻1只按鍵6只自鎖開關(guān)1只USB電源線1條導(dǎo)線若干80C52 芯片內(nèi)部集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和I/O口等各功能部件，并由內(nèi)部總線把這些部件連接在一起。80C52單片機(jī)內(nèi)部包含以下一些功能部件：①一個(gè)8位CPU；②一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；③4KB ROM（80C51有4KB掩膜ROM，87C51有4KB EPROM，80C31片內(nèi)有無ROM）； ④128B內(nèi)RAM； ⑤可尋址64KB的外ROM和外RAM控制電路； ⑥兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器； ⑦21個(gè)特許功能寄存器； ⑧4個(gè)8位并行I/O口，共32條可編程I/O端線；振蕩器及時(shí)序 OSC8051CPU程序存儲(chǔ)器4KB ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器256B2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器64K總線擴(kuò)展控制器可編程I/O可編程全雙工串行口 ⑨一個(gè)可編程全雙工串行口；5個(gè)中斷源，可設(shè)置成2個(gè)優(yōu)先級(jí)。圖31時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)有條不紊地一拍一拍地工作的。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)得穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能工作。在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路，只要外界一個(gè)振蕩源就能產(chǎn)生一定的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)單元，決定單片機(jī)的工作速度。圖 32本系統(tǒng)使用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。一般選用石英晶體振蕩器。此電路在加電大約延遲10ms后振蕩器起振，在XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為3V左右的正弦波時(shí)鐘信號(hào)，其振蕩頻率主要由石英晶振的頻率確定。電路中兩個(gè)電容的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振；二是對(duì)振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)。通常在顯示上采用的方法一般包括兩種：一種是靜態(tài)顯示，另一種是動(dòng)態(tài)顯示。其中靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡單，但占用端口資源多，所耗得電能較大；動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是顯示穩(wěn)定性沒靜態(tài)好，程序編寫復(fù)雜，但是相對(duì)靜態(tài)顯示而言占用端口資源少。在本設(shè)計(jì)中，為了減少端口資源，降低電能消耗，采用的是動(dòng)態(tài)顯示方法。本系統(tǒng)的倒計(jì)時(shí)時(shí)間的最大范圍是9999秒，要求精確到秒，顯示格式是9999/999/99/9。從格式可知數(shù)碼管顯示電路要用到4位數(shù)碼管。考慮到數(shù)碼管的段和位比較多，本系統(tǒng)選了兩個(gè)4位一體的共陽數(shù)碼管和一個(gè)一位的共陽數(shù)碼管。數(shù)碼管有段選和位選控制，在此電路中有8個(gè)位選，8個(gè)段選，分別用單片機(jī)的P0口和P1進(jìn)行8個(gè)位的控制。 LED 數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu) LED數(shù)碼顯示器是一種有LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了 8 個(gè) LED 發(fā)光二極管，其中 7 個(gè)用于顯示字符，剩下的一個(gè)用于顯示小數(shù)點(diǎn)，故通常稱之為 7 段發(fā)光二極管數(shù)碼器。在數(shù)碼管中，若將二極管的陽極連在一起，稱為共陽極數(shù)碼管；若將二極管的陰極連在一起，稱為共陰極數(shù)碼管。如圖33所示。圖33 (a)為a到g在數(shù)碼管的編排，(b)分別為共陰極、共陽極電路當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，它就會(huì)發(fā)光。每個(gè)二極管就是一個(gè)筆畫，若干個(gè)二極管發(fā)光時(shí)，就構(gòu)成了一個(gè)顯示字符。若將單片機(jī)的I/O口與數(shù)碼管的a——g及h相連，高電平的位對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮，即I/O輸出不同的代碼，就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。例如：當(dāng)I/O輸出得代碼為0011 1111時(shí)，數(shù)碼管顯示的字符為0。這樣形成的顯示字符的代碼稱為顯示代碼或者段選碼。本次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)板用的共陰LED顯示器，[2]。 16進(jìn)制數(shù)字的顯示代碼16進(jìn)制hgfedcba顯示代碼0001111113FH10000011006H2010110115BH3010011114FH40110011066H5011011016DH6011111017DH70000011107H8011111117FH9011011116FHA0111011177HB011111007CHC0011100139HD010111105EHE0111100179HF0111000171H.1000000080H圖 34 LED 數(shù)碼管顯示方式LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用CPU時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。本次設(shè)計(jì)采用的是動(dòng)態(tài)顯示方式。動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只需給AT89C52的復(fù)位引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期），PC初始化為0000H，使單片機(jī)從OUT單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤而使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)。為擺脫死鎖狀態(tài)，也需按復(fù)位鍵使得RST腳為高電平，使單片機(jī)重新啟動(dòng)。圖 35在系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)顯示不正常。為了調(diào)試方便，需要設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)位電路。AT89C52單片機(jī)復(fù)位電路共有上電復(fù)位、按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位。本系統(tǒng)的復(fù)位電路主要完成系統(tǒng)的上電復(fù)位和系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)用戶的
電大資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1