數(shù)字電子技術課程設計--基于at89c2051多功能六位數(shù)數(shù)字鐘設計(編輯修改稿)
2025-07-09 13:31 本頁面
【文章內容簡介】 8 位雙向 I/O 口?？谝_ ~ 提供內部上拉電阻， 和 要求外部上拉電阻。 和 還分別作為片內精密模擬比較器的同相輸入 (ANI0)和反相輸入 (AIN1)。 P1 口輸出緩沖器可吸收20mA 電流并能直接驅動 LED 顯示。 4． P3 口： P3 口的 ~、 是帶有內部上拉電阻 的七個雙向I/O口引腳。 I/O引腳而不可訪問。 P3 品緩沖器可吸收 20mA 電流。 5． RST：復位輸入 。 RST 一旦變成高電平所有的 I/O 引腳就復位到“ 1”。當振蕩器正在運行時，持續(xù)給出 RST 引腳兩個機器周期的高電平便可完成復位。每一個機器周期需 12 個振蕩器或時鐘周期。 4 6． XTAL1：作為振蕩器反相器的輸入和內部時鐘發(fā)生器的輸入。 7． XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。 3 電路的硬件設計 復位電路 AT89C2051 集成芯片的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。復位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，才能得到內部復位操作所需要的信號。 R S T1 0 μ F5R 11 0 KG N D 圖 31 復位電路 時鐘電路 時鐘是集成芯片的心臟，集成芯片各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響集成芯片的速度，時鐘電路的質量也直接影響集成芯片系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時鐘電路有兩種方式：一種是內部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。本文用的是內部時鐘方式。 圖 32 時鐘電路 5 AT89C2051 集成芯片內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反向放大器的輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調電容，就構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 按鍵電路 按鍵的開關狀態(tài)通過一定的電路轉換為高、低電平狀態(tài)。按鍵閉合過程在相應的 I/O 端口形成一個負脈沖。閉合和釋放過程都要經過一定的過程才能達到穩(wěn)定，這一過程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動 。抖動持續(xù)時間的常長短與開關的機械特性有關，一般在 510ms 之間。為了避免 CPU 多次處理按鍵的一次閉合，應采用措施消除抖動。本文采用的是獨立式按鍵，直接用 I/O 口線構成單個按鍵電路，每個按鍵占用一條I/O 口線，每個按鍵的工作狀態(tài)不會產生互相影響。 按鍵 S1～ S3 采用復用的方式與顯示部分的 、 、 口復用。 圖 33 按鍵電路 迅響電路及輸入、輸出電路 迅響電路由有源蜂鳴器和 PNP 型三極管組成。其工作是當 PNP 型三極管導通后有源蜂鳴器立即發(fā)出定頻聲響。驅動方式為獨立端口驅動，占用 端口。 輸出電路是與迅響電路復合作用的，其電路結構為有源蜂鳴器， 定值 6 電阻 R6，排針 J3 并聯(lián)。當有源蜂鳴器無迅響時 J3 輸出低電平，當有源蜂鳴器發(fā)出聲響時 J3 輸出高電平， J3 可接入數(shù)字電路等各種需要。驅動方式為迅響復合輸出，不占端口。 輸入電路是與迅響電路復合作用的，其電路結構是在迅響電路的 PNP 型三極管的基極電路中接入排針 J2。引腳排針可改變集成芯片 I/O 口的電平狀態(tài)，從而達到輸入的目的。驅動方式為復合端口驅動，占用 端口。 O U T+ 5 V1 2J 1 1 NR 1 1 K2 15 . 1 KG N DJ 3 圖 34 迅響電路及輸入、輸出電路 數(shù)碼管顯示電路 LED 數(shù)碼管結構及工作原理 LED 數(shù)碼管 （ LED Segment Displays）是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內部連接完成，只 需引出它們的各個筆劃，公共電極。每一筆劃都是對應一個字母表示 DP 是小數(shù)點。下圖為常用 LED數(shù)碼管內部引腳圖。 圖 351 LED 數(shù)碼管正面?zhèn)€字段引腳 7 共陽極 LED 數(shù)碼管 的內部結構原理圖： 圖 352 共陽極 LED 數(shù)碼管的內部結構原理圖 . 2 顯示原理 顯示部分主要器件為 3 只兩位一體共陽極數(shù)碼管， 驅動采用 PNP 型三極管驅動，各端口配有限流電阻，驅動方式為動態(tài)掃描，占用 ～ 端口，段碼 由 ～
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