【正文】 33P 0. 732P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 6。 盡管本設(shè)計(jì)還存在一些不足的地方，但其趣味性還是 很強(qiáng)的 .尤其是本設(shè)計(jì)中采用了發(fā)光二級(jí)管來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的指針功能，打破了已往的設(shè)計(jì)模式，是一個(gè)新的設(shè)計(jì)理念，并且使我鞏固了單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)并對(duì) AT82C51 芯片有更多的了解，但是在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的最大收獲并不是掌握開(kāi)發(fā)工具的應(yīng)用，而是學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的思維方法，以及與同學(xué)們之間相互幫助的精神。再次，將電路分成多個(gè)小模塊，并且編輯一些相應(yīng)的調(diào)試小程序，來(lái)檢測(cè)它們是否正確。其作用為將秒的計(jì)數(shù)值加 1，同時(shí)判斷是否對(duì)應(yīng)時(shí)、分作相應(yīng)的修改。 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示軟件設(shè)計(jì) [16] 主程序（ START）：在主程序中只完成系統(tǒng)的初始化，同時(shí)進(jìn)行十、分、秒按鍵掃描。在給出了 8 個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入 74LS164 的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，然后再來(lái)一個(gè)脈沖會(huì)有什么發(fā)生呢？再來(lái)一個(gè)脈沖 ，第一個(gè)脈沖就會(huì)從最高位移出，就象車站排隊(duì)買票，欄桿就那么長(zhǎng)，要從后面進(jìn)去一個(gè)人，前面必須要從前面走出去一個(gè)人才行。 MCS51 單片機(jī)串行口方式押為移們寄存器方式，外接 6 片 74LS164 作為 6 位 LED顯示器的靜態(tài)顯示接口，把 89C51 的 RXD 作為數(shù)據(jù)輸出線， TXD 作為移位時(shí)鐘脈 沖。 現(xiàn)在的單片機(jī)仿真器普遍支持 C 語(yǔ)言程序的調(diào)試，位單片機(jī)使用 C 語(yǔ)言編程提供了便利條件。每 8 個(gè)發(fā)光二級(jí)管為一組連接到 74LS164 芯片上。 ① 腳與 ⑧ 腳所接電容、電阻是用于調(diào)節(jié)電路的閉環(huán)電壓增益，電容取值為 10μF，電阻 R 在 0～ 20kΩ范圍內(nèi)取值；改變電阻值，可使集成功放的電壓放大倍數(shù)在 20～ 200 之間變化， R 值越小，電壓增益越大。 如圖所示： 圖 28LM386 外形與管腳排列 shape and pins LM386 有兩個(gè)信號(hào)輸入端， ② 腳為反相輸入端， ③ 腳為同相輸入端；每個(gè)輸入端的輸入阻 抗均為 50 kΩ，而且輸入端對(duì)地的直流電位接近于零，即使輸入端對(duì)地短路，輸出端直流電平也不會(huì)產(chǎn)生大的偏離。如果斷電時(shí)間較短 (幾小時(shí)或幾天 )時(shí)，就可以用漏電較小的普通電解電容器代替。功耗低，顯示狀態(tài)時(shí)電流為2μA (典型值 )，省電模式時(shí)小于 1μA，工作電壓為 ～ ，顯示清晰。 DS1302的寄存器 DS1302有 12個(gè)寄存器，其中有 7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為 BCD吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 碼形式 , 此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM相關(guān)的寄存器等。只有在 SCLK為低電平時(shí)，才能將 RST置為高電平。當(dāng) Vcc2吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 大于 Vcc1＋ ， Vcc2給 DS1302供電。 RAC腳和 IAB位可用 管理。例如從 00處放音，應(yīng)遵循如下時(shí)序： ① 發(fā) POWERLIP命令； ② 等待 TPUD上電延時(shí) )； ③ 發(fā)地址值為 00的 SETPLAY命令： ④ 發(fā) PLAY命令。 (1)信息快進(jìn)。 (8) 所有操作在運(yùn)行位 (RUN)置 1時(shí)開(kāi)始， 置 0時(shí)結(jié)束。因此，對(duì) ISD4004而言，在時(shí)鐘上升沿鎖存 MOSI引腳數(shù)據(jù)．在下降沿將數(shù)據(jù)送 至 MISO引腳。 8kHz采樣頻率的器件． RAC周期為 200ms， 其中 175ms保持高電平，低電平為 25ms。 串行輸入 (MOSI)—— 此為串行輸入端， 主控制器應(yīng)在串行時(shí)鐘上升沿之前半個(gè)周期將數(shù)據(jù)放到本端，供 ISD輸入。單端輸入時(shí)，信號(hào)由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值 32mV，耦合電容和本端的 3kQ輸入阻抗決定了芯片頻率的低端截止頻率。 ISD4004采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器中，因此能非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和 ―金屬聲 ‖。因此，在一些需要功率高、調(diào)制速率快、單色性好的光吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 源的傳感器設(shè)計(jì)中，就不得不以提高成本為代價(jià)，選用其它更高性能的光源。制作 半導(dǎo)體發(fā)光二極管的材料是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的 N 區(qū)有很多遷移率很高的電子， P 區(qū)有較多的遷移率較低的空穴。由 VI 曲線可以得出發(fā)光管的正向電壓，反向電流及反向電壓等參數(shù)。在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)需要選擇 IF 在 超過(guò)此值， LED 發(fā)熱、損壞。一種是采用二波長(zhǎng) 藍(lán)色光＋黃色光 發(fā)光模式的白色發(fā)光二極管，結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，其基礎(chǔ)部分是一顆藍(lán)色發(fā)光二極管，在 藍(lán)色發(fā)光二極管芯片的外面覆蓋一層熒光體層，當(dāng)藍(lán)色發(fā)光二極管芯片發(fā)射出來(lái)的藍(lán)色光，有一部分在透過(guò)熒光體時(shí)被熒光體吸收，變成了黃光，黃光又與透過(guò)熒光 體的藍(lán)光混合后就發(fā)出白色光。 ⑷ 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分 按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的 LED（發(fā)光強(qiáng)度 10mcd）；超高亮度的 LED（發(fā)光強(qiáng)度 100mcd）；把發(fā)光強(qiáng)度在 10～ 100mcd 間的叫高亮度發(fā)光二極管。 ② 標(biāo)準(zhǔn)型。圓形燈按直徑分為 φ2mm、 、 φ5mm、 φ8mm、 φ10mm及 φ20mm等。其余列類推。 功能圖 圖 1. 邏輯符號(hào) Fig. 1. Logical symbols 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 2. IEC 邏輯符號(hào) Fig. 2. IEC logic symbols 圖 3. 邏輯圖 Fig. 3. Logical map 圖 4. 功能圖 Fig. 4. Figure 引腳信息 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 5. DIP1 SO1 SSOP14 和 TSSOP14 封裝的引腳配置 . DIP14, SO14, SSOP14 and TSSOP14 package pin configuration 鍵盤顯示 當(dāng)鍵盤上某一鍵閉合時(shí)，該鍵所 對(duì)應(yīng)的行線與列線短接。 Q7n H ↑ X L L Q0n 。 顯示控制模塊 74 HC164 利用先進(jìn)的矽 門的互補(bǔ)型金屬氧化半導(dǎo)體技術(shù)。但接收緩沖器只能讀出不能寫入，而發(fā)送緩沖器則只能寫入不能 讀出，它們的地址為 99H。 模式 3 在模式 3中，定時(shí)器 1停止計(jì)數(shù)，效果與將 TR1設(shè)置為 0相同。置位運(yùn)行標(biāo)志（ TRn）不能清零此寄存器。如下所述： 模式 0 將定時(shí)器設(shè)置成模式 0時(shí)類似 8048定時(shí)器，即 8位計(jì)數(shù)器帶 32分頻的預(yù)分頻器。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫 ―1‖時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND：接地。所以還是選擇用單色的發(fā)光二極管比較簡(jiǎn)單清楚的實(shí)現(xiàn)功能。通過(guò)靜態(tài) 顯示 ，單片機(jī)不斷的發(fā)出指令，在發(fā) 光二級(jí)管顯示閃爍的效果，從而在電子圓盤上指定時(shí)間， 實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能 ，并且有 整點(diǎn)報(bào)點(diǎn) 功能。當(dāng)今社會(huì)對(duì)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，已便能準(zhǔn) 確、便捷的表達(dá)時(shí)間。所以本設(shè)計(jì)以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心。而 51 單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)，應(yīng)用，從而達(dá)到學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)軟、硬的能。 單片機(jī)原理與接口技術(shù) [1]是技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)。 趣 味電子鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)，相對(duì)于以往的電子鐘設(shè)計(jì)不同。 鮮明亮潔的時(shí)間顯示是本次設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處，打破了已往時(shí)鐘設(shè)計(jì)的純數(shù)字顯示，突破了古板的設(shè)計(jì)風(fēng)格。 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì) 主模塊控制 AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0 （記時(shí)器 0 外部輸入） T1 （記時(shí)器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保 持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 此模式下，定時(shí)器 寄存器配置為 13位寄存器。 模式 0的操作對(duì)于定時(shí)器 0及定時(shí)器 1都是相同的。 此模式下定時(shí)器 0的 TL0及 TH0作為兩個(gè)獨(dú)立的 8位計(jì)數(shù)器。這個(gè)通信口既可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，亦可實(shí)現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位寄存器使用。它有標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)型金屬氧化半導(dǎo)體集成電路的高噪音免疫和低功耗。 Q7n 特征 典型的操作頻率 : 50 兆赫茲 典型的增殖延遲 : 19 ns(對(duì) Q 的時(shí)鐘 ) 工作電壓范圍 : 26V 低電平輸入電流 : 最大值 1uA 低電平時(shí)允許通過(guò)電流 :最大值 80uA (74HC 系列 ) 74LS164 可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。此時(shí)該行線的電平將由被短接的列線電平所決定。這樣就可以找到所按鍵的行列位置 。國(guó)外通常把 φ3mm的發(fā)光二極管記作 T1；把 φ5mm的記作 T1（ 3/4）；把 T1（ 1/4）。通常作指示燈用，其半值角為 20176。 一般 LED 的工作電流在十幾 mA 至幾十 mA，而低電流 LED 的工作電流在 2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。例如有的白色發(fā)光二極管發(fā)出的光是純白的，而有的發(fā)出的光是白偏藍(lán)的。 ? 最大正向直流電流 IFm：允許加的最大的正向直流電流。IFm以下。正向的發(fā)光管反向漏電 流 IR10μA以下。由于 PN 結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合。 由于不同材料的禁帶寬度不同，所以由不同材料制成的發(fā)光二極管可發(fā)出不同波長(zhǎng)的光。采樣頻率可為 4． 0， 5． 3， 6． 4，8kHz，頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，音質(zhì)則有所下降，片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存 100年 (典型值 )，反復(fù)錄音 l0萬(wàn)次。差分驅(qū)動(dòng)時(shí)，信號(hào)最大幅度為峰峰值 16mV。 串行輸出 (MISO)—— 串行輸出端， ISD未選中時(shí)，本端呈高阻態(tài)?？爝M(jìn)模式下， RAC為 2l8． 75ms高電平， 31． 25ms為低電平．該端可用于存儲(chǔ)管理技術(shù)。協(xié)議具體內(nèi)容如下： (1)所有串行數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始于 SS下降沿。 (9)所有指令都在 SS端上升沿開(kāi)始執(zhí)行。用戶不必知道確切的地址． 就能快進(jìn)跳過(guò)一條信息。 器件會(huì)從 00地址開(kāi)始放音． 當(dāng)出現(xiàn) EOM時(shí)．立即中斷． 停止放音。 時(shí)鐘 模塊 DS1302 是美國(guó) DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它 可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～。當(dāng) Vcc2小于 Vcc1時(shí)， DS1302由 Vcc1供電。 I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )，后面有詳細(xì)說(shuō)明。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。 調(diào)試中問(wèn)題說(shuō)明 DS1302 與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位 MSB(D7)必須為邏輯 1，如果 D7=0，則禁止寫 DS1302，即寫保護(hù)； D6=0，指定時(shí)鐘數(shù)據(jù)， D6=1，指定 RAM數(shù)據(jù)； D5～ D1指定輸入或輸出的特定寄存器；最低 位LSB(D0)為邏輯 0，指定寫操作 (輸入 )， D0=1，指定讀操作 (輸出 )。 100 μF就可以保證 1小時(shí)的正常走時(shí)。 LM386 的內(nèi)部原理電路如圖所示 : 圖 圖 29LM386 內(nèi)部電路圖 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 Fig29LM386 Internal circuit 主要性能指標(biāo) ： LM3864 的電源電壓范圍為 5~18v。當(dāng)需要高增益時(shí)，可取 R＝ 0，只將一只 10μF電容接在 ① 腳與 ⑧ 腳之間即可。由單片機(jī)發(fā) 出指令通過(guò) 74LS164 芯片轉(zhuǎn)換使發(fā)光二級(jí)管發(fā)光，指示時(shí)間 。 C 語(yǔ)言的模塊化程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以使程序模塊大家共享，不斷豐富。74LS164 為 TTL單向 8 位移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)串行輸入，并行輸出。 下面是具體的電路， 6 片 7LS164 首尾相串，而時(shí)鐘端則接在一起，這