51單片機數(shù)字秒表設(shè)計報告論文(編輯修改稿)
2024-11-13 12:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Vcc Vss 接地 Vcc 正常操作時為 +5V 接地 ， 外接晶振引腳 XTAL1 和 XTAL2 a、 XTAL1 內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端，是外接晶體的一個引腳。當(dāng)5 采用 外部振蕩時， 此引腳接地。 b、 XTAL2 內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端， 是 外接晶體的 的另一端。當(dāng)采用外部振蕩時，此引腳接外部振蕩源。 （ 2） 控制或與其他電源復(fù)用引腳 a、 RST/VPD 當(dāng)振蕩器運行是，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機復(fù)位在 Vcc 掉電期間，此引腳可接上 備用電源，由 VPD向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)。 b、 ALE/PROG 正常操作時為 ALE 功能（允許地址鎖存）提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部存儲器， ALE 引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的 1/6）周期性的發(fā)出正脈沖信號。因此，它可以用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。 c、 PSEN 外部程序存儲器讀選通信號輸出端，在從外部程序存儲取指令（或數(shù)據(jù)）期間， PSEN 在每個機器周期內(nèi)兩次有效。 d、 EA/Vpp 內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。當(dāng) EA/Vpp 位高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器，當(dāng) EA/Vpp 為低電平時，則訪問外部程序存儲器。對于 EPROM 編程期間，此引腳上加 21VEPROM 編程電源（ Vpp）。 （ 3） 輸入 /輸出引腳 ~， ~， ~， ~。 a、 P0 口（ ~）是一個 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，在訪問外部存儲器時，它是分時傳送的低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)總線， P0 口能以吸收電流的方式驅(qū)動八個 LSTTL 負載。 b、 P1 口（ ~）是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口。能驅(qū)動四個 LSTTL 負載。 c、 P2 口（ ~）是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口，在訪問外部存儲器時，它輸出高 8位地址。 P2口可以驅(qū)動四個 LSTTL 負載。 d、 P3 口（ ~）是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口。能驅(qū)動四個 LSTTL 負載。 各部分電路設(shè)計 系統(tǒng)時鐘電路的設(shè)計 80C52 單片機內(nèi)有一個高增益反相放大器，其頻率范圍為 ~12MHz，6 XTAL1 和 XTAL2 分別為放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內(nèi)部方式或外部方式產(chǎn)生。 80C52 內(nèi)部方式時鐘電路如圖 23（ a）所示。在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時元件，就能構(gòu)成自激振蕩電路。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路。電容器 C1 和 C2 主要起頻率微調(diào)作用，電容值可選取為 30pF 左右（外接晶體時）或 40pF 左右（外接陶瓷諧振器時）。 80C52 外部方式時鐘電路如圖 23（ b）所示。 XTAL1 接外部振蕩器， XTAL2懸空。對外部振蕩信號無特殊要求，只要保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz的方波信號。 圖 23 80C51 單片機的時鐘電路 系統(tǒng)復(fù)位電路的設(shè)計 電路中 C R15 組成復(fù)位電路，該電路 采用的是上電復(fù)位，即整個系統(tǒng)從新開始工作。復(fù)位電路有很多種，分別可由不同的元件組成，可靠性也各有不同，本設(shè)計采用簡單的上電復(fù)位。如圖 24所示。 圖 24 復(fù)位電路 7 按鍵與按鈕電路設(shè)計 本設(shè)計中只使用一個按鍵開關(guān) SET，來對時、分、秒進行調(diào)整。 SET還作為復(fù)位按鈕，也可以進入省電（不顯示 LED 數(shù)碼管）和正常顯示三種狀態(tài)。圖 25所示為按鈕電路。 圖 25 按鈕電路 顯示電路的選擇與設(shè)計 對于數(shù)字顯示電路，通常采用液晶顯示或數(shù)碼管顯示。對于一般的段式液晶屏，需要專門的驅(qū)動電路，而且液晶顯示作為一種被動顯示，可視性差，不適合遠距離觀看；對于具有驅(qū)動電路和單片機接口的液晶顯示模塊，一般多采用并行接口，對單片機的接口要求較高，占用資源多；另外， AT89S52 單片機本身沒有專門的液晶驅(qū)動接口。而數(shù)碼管作為一種主動顯示器件，具有亮度高、響應(yīng)速度快、價格便宜、易于購買等優(yōu)點，而且有遠距離視覺效果，很適合夜間或者遠距離操作。因此在本設(shè)計中，我們采用 7段數(shù)碼管作為顯示介質(zhì)。 數(shù)碼管顯示可以分為靜態(tài)顯示和動態(tài) 顯示兩種。由于本設(shè)計需要采用 兩 位數(shù)碼管顯示時間 ，如果靜態(tài)顯示則占用的口線多，硬件電路復(fù)雜，所以采用動態(tài)顯示。 驅(qū)動數(shù)碼管采用動態(tài)顯示。動態(tài)驅(qū)動是將所有的數(shù)碼管的 8 個顯示筆畫“ a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連在一起，另外每個數(shù)碼管中的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制，通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控制顯示。 P0 口加上拉電阻， P0 端口必須外接上拉電阻才能正常輸出“ 0”和“ 1”電平，保證 P1 端口所接的 LED 數(shù)碼管能夠正常顯示數(shù)字，和軟件相配 合來驅(qū)動數(shù)碼管顯示。 8 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)有單個數(shù)碼管和集成數(shù)碼管（即一個封裝內(nèi)至少有兩個數(shù)碼管集成在一起）兩種，結(jié)構(gòu)圖如圖 7 所示，其中（ a）為數(shù)碼管的引腳圖，有共陰極和共陽極兩種。本設(shè)計采用共陽極數(shù)碼管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖（ b）所示。它們都是由基本的 7 個條狀的發(fā)光二極管（ LED）排列而成的，可實現(xiàn)數(shù)字“ 09”及少量字符的顯示。另外，為了顯示小數(shù)點，增加了 1個點狀的發(fā)光二極管，因此數(shù)碼管就由 8 個 LED 組成，把這些發(fā)光二極管命名為“ a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、DP”，對應(yīng)引腳如圖 26 所示。 圖 26 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳圖
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