【正文】 74HC154 引腳圖 74HC154 為 416 譯碼器，當(dāng)選通端（ G G2）均為低電平時(shí)，可將地址端（ ABCD）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端，以低電平譯出。 Q739。系統(tǒng)硬件框圖如下所示： 圖 31 系統(tǒng)硬件框圖 單片機(jī) Mega8 簡(jiǎn)介 AVR Mega8 的主要性能參數(shù) 1 體系結(jié)構(gòu) 高性能、低功耗的 8 位 微處理器 先進(jìn)的 RISC 結(jié)構(gòu) 130 條指令，大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期 單 片 機(jī) 時(shí)鐘電路 電源電 路 輸入 /輸出設(shè)備 復(fù)位電路 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 12 工作速度 0 8 MHz (ATmega8L) 0 16 MHz (ATmega8) 工作于 16 MHz 時(shí)性能高達(dá) 16 MIPS 2 存儲(chǔ)器空間 8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash，擦寫壽命 : 10,000 次 1K 字節(jié)的片內(nèi) SRAM 32 個(gè) 8 位通用工作寄存器 512 字節(jié) EEPROM，擦寫壽命 : 100,000 次 3 外設(shè) 可編程的 I/O 口 (23 個(gè) ) 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器 8 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 , 其中之一有比較功能 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器 RTC 三通道 PWM ADC (8 路 10 位 ) 面向字節(jié)的兩線接口 兩個(gè)可編程的串行 USART 可工作于主機(jī) / 從機(jī)模式的 SPI 串行接口 具有獨(dú)立片內(nèi) 振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 片內(nèi)模擬比較器 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè) 片內(nèi)經(jīng)過標(biāo)定的 RC 振蕩器 2/4/8MHz 用作系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，可省去外部晶振。 2 單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的重要方向?，F(xiàn)在一些新型單片機(jī) (如 AVR 系列單片機(jī) )已經(jīng)是 SOC 的雛形，在一片芯片中集成了各種類型和更大容量的存儲(chǔ)器，以及更多性能、更 加完善、更強(qiáng)大的功能電路接口，這使得原來需要幾片甚至十幾片芯片組成的系統(tǒng)，現(xiàn)在只用一片就可以實(shí)現(xiàn)。在 ISP 技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了 IAP(In Application Programmable)技術(shù)，也稱在應(yīng)用可編程技術(shù)。紫外線光照擦除以及重寫入次數(shù)有限等缺點(diǎn)，這給使用帶來了不便。目前一些 RISC體系結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，如美國(guó) ATMEL 公司 AVR 系列單片機(jī)已實(shí)現(xiàn)了一個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令。其主要方面如下： 1 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)是面對(duì)最底層的電子技術(shù)應(yīng)用，從簡(jiǎn)單的玩具、小家電到復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)、智能儀表、電器控制，以及發(fā)展到機(jī)器人、個(gè)人信息終端、機(jī)頂盒等，因此，面對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)像，不斷推出適用于不同領(lǐng)域要求的、從簡(jiǎn)易性能到多功能的單片機(jī)系列。 第二階段 (19781982 年 )：?jiǎn)纹瑱C(jī)完善階段。 方案 在方案的選取上，主要考慮了以下幾個(gè)方面： 1 單片機(jī)型號(hào)的選則。 IAR。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 Southwest university of science and technology 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的點(diǎn)陣式 時(shí)鐘電子顯示屏設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的點(diǎn)陣式 時(shí)鐘電子顯示屏設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要： 電子時(shí)鐘，它最大的特點(diǎn)在于走時(shí)精確和功能的多樣化，為我們帶來了極大的方便。 Mega8。 總體思路 本次設(shè)計(jì)以單片機(jī) AVR Mega8 為核心， 利用 4— 16 譯碼器 74HC154 和串入并出芯片（帶鎖存功能） 74HC59516 對(duì)單片機(jī)進(jìn)行 I/O 擴(kuò)展，去分別控制 16*64 點(diǎn)陣 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 電子顯示屏 中每一個(gè)發(fā)光二極管的亮滅 ,從而在顯示屏上組合出所需要的圖像，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需要的功能。這個(gè)系列的單片機(jī)內(nèi)集成有 8 位 CPU、 I/O 接口、 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，尋址范圍不大于 4KB，具有簡(jiǎn)單的中斷功能，無(wú)串行接口?，F(xiàn)階段單片機(jī)發(fā)展的顯著特點(diǎn)是百花齊放和技術(shù)創(chuàng)新，以滿足日益增長(zhǎng)的廣泛需要。在這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，很容易實(shí)現(xiàn)并行流水線的操作，大大提高了指令的運(yùn)行速度。將程序存儲(chǔ)器集成在單片機(jī)內(nèi)，可以大大提高單片機(jī)的抗干擾能力，提高程序的保密性，減少硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 性和空間等許多優(yōu)點(diǎn)，因此片內(nèi)集成程序存 儲(chǔ)器已成為新型單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)方式，但EPROM 具有須用 12V 高壓編程寫入。在單時(shí)鐘、單指令運(yùn)行的 RSIC 結(jié)構(gòu)的單片機(jī)中，可實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)通過串行電纜對(duì)目標(biāo)板系統(tǒng)的在線仿真調(diào)試。 8 單片機(jī)向片上系統(tǒng) SOC 發(fā)展 SOC(System On Chip)是一種高度集成化、固化的芯片級(jí)集成技術(shù)，其核心思想是把除了無(wú)法集成的某些外部電路和機(jī)械部分之外所有外圍電路全部集成在一片芯片之中。單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用，不僅使傳統(tǒng)的儀器儀表發(fā)生了根本性的變化，也促進(jìn)儀器儀表行業(yè)的發(fā)展。單片機(jī)基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 21 所示： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 圖 21 單片機(jī)基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第三章 硬件設(shè)計(jì) 硬件部分總體框架 本次設(shè)計(jì)六個(gè)控制按鍵實(shí)現(xiàn)所需的人機(jī)交互功能， PD0~PD3 通過整個(gè) 4— 16譯碼器對(duì)點(diǎn)陣的 16 行線進(jìn)行控制， PD5 通過串入并出芯片實(shí)現(xiàn)對(duì) 64 列線進(jìn)行控制。 74595 的數(shù)據(jù)端 說明 ： Q1Q7: 八位并 行輸出端，可以直接控制數(shù)碼管的 8 個(gè)段。這在串行速度慢的場(chǎng)合很有用處，可使得沒有閃爍感，并且可以實(shí)現(xiàn)在顯示各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行數(shù)據(jù)，達(dá)到重疊處理的目的。若不用三極管，當(dāng)一行中 LED 點(diǎn)亮個(gè)數(shù)不同時(shí)，共陰極線上的電流不同，那么 LED 兩端電壓也不同，會(huì)造成亮度不均勻，采用三極管作為驅(qū)動(dòng)后，利用三極管 PN 結(jié)導(dǎo)通陡峭的伏安特性 電流變化大時(shí)，電壓變化很小，從而 LED兩端電壓變化亦很小，使得一行中了 LED 點(diǎn)亮個(gè)數(shù)不同時(shí)，每個(gè) LED 的亮度也相同，從而達(dá)到了顯示均勻的目的。在這里也是采用了這個(gè)方法。 case 4: display_ys()。PINC)) { switch(key_value) { case 0x3E: //0b00111110: key_return = pause。PINC) == key_mask) key_state = 0。 2 在“正常顯示”和“左移顯示之間”進(jìn)行切換。 } key_state++。 if (key_value != key_mask) { key_state++。 case 2: display_tf()。 } if (s_1_ok == 1) //1000 毫秒到時(shí)，進(jìn)行時(shí)鐘理 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 22 { s_1_ok = 0。 16 條行線控制：?jiǎn)纹瑱C(jī)的 4 個(gè) I/O 口控制 416 譯碼器 74HC154，實(shí)現(xiàn) 16 條行線的低電平分別選通。 /OE(13 腳 ): 高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)）?？紤]到單片機(jī)復(fù)位的必要性，在單片機(jī)的最小系統(tǒng)中，加上了復(fù)位電路 。 單片機(jī)的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 單片機(jī)的基本系統(tǒng)也稱為最小系統(tǒng)，這種系統(tǒng)所 選擇的單片機(jī)內(nèi)部資源已能滿足系統(tǒng)的硬件需求，不需要外接存儲(chǔ)器或 I/O 接口。 5 更新?lián)Q代速度比通用微機(jī)處理器慢得多， Intel公司 1980 年推出標(biāo)準(zhǔn) MCS51內(nèi)核 8051， 80C51 單片機(jī)芯片后，持 續(xù)生產(chǎn)，使用 10 年，直到 1996 年 3 月才被增強(qiáng)型 MCS51 內(nèi)核 8XC5X 系列取代。 7 以串行總線方式為主的外圍發(fā)展 目前，單片機(jī)與外圍器件接口技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向是由并行外圍總線接口向串行外圍總線接口的發(fā)展。 5 ISP、 IAP 及 ISP、 IAP 技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用 ISP(In System Programmable)稱為在線系統(tǒng)可編程技術(shù)。例如 ATMEL 公司的 ATmega16片內(nèi)的 SRAM 為 1KB， Flash ROM 為 16KB。CMOS 化已經(jīng)成為目前單片機(jī)及其外圍器件及其外圍器件流行的半導(dǎo)體工藝。 2 出現(xiàn)了為滿足串行外圍擴(kuò)展要求的串行擴(kuò)展總線和接口，如 SPI、 I2C 總線、單總線 (1Wire)等。其發(fā)展大約每三、四年要更新一代，集成度增加一倍，功能翻番。 我們可以看到， 著 科學(xué)技術(shù) 的不斷進(jìn)步，以及 LED 顯示技術(shù)的不斷完善， LED點(diǎn)陣顯示屏的 應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來越廣 。 關(guān)鍵詞 : 電子時(shí)鐘；點(diǎn)陣顯示原理 ； LED 點(diǎn)陣；單片機(jī)； Mega8； IAR； 74HC154；74HC595； 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 Design and Implementation of Dotmatrix Clock Display Screen Abstract: Electronic clock system, which features that time is very accurate and function are diversity, brought us great ,The LED dot matrix have advantage of high brightness, low power consumption, long lifetime etc. If use LED dot matrix as screen to display electronic clock, can achieve longrange, large angle of the clock display very suitable to display the time in public places. This design focuses on the display of dot matrix .Look from the macro, the design can be divided into two parts: the screen part and microcontroller part. The microcontroller control the Leds off and on. In this design, using 16 x 64 monochrome LED as the display screen, using Mega8 as microcontroller,We can get an effect of static display and leftmove full consideration to the ease Expansion of hardware and software , the framework of ideas can be easily expanded to dispaly a large number of Chinese characters or expanded to more dotmatrix Led screen The knowledge involved in this design are: dot matrix display principle, font data extraction, leftmove showe algorithm, Meg8 and the use of IAR the solutions to problem Encountered in the process of debugging software and hardware. Keywords: electronic clock。 本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于對(duì)點(diǎn)陣式 顯示屏的顯示研究。 Mega8 引 腳說明 ..............