畢業(yè)論文-led顯示電子鐘設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-12 17:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2 0 0R92 0 0R 1 02 0 0R 1 12 0 0R 1 22 0 0R 1 32 0 0R 1 42 0 0R 1 61 1 kC32 2 u+5VB U Z 1B UZ Z E RQ12 N54 0 1R 1 72 0 0ABCDEFGHCOM7 S 37 S 3R 7 81KR 1 52 0 0圖 3電子鐘基本部分參考電路原理圖 硬件電 路設(shè)計 5 第 三 章 硬件電路設(shè)計 Proteus 電路圖設(shè)計 運(yùn)行 Proteus 的 ISIS 后出現(xiàn)程序主窗口界面，鼠標(biāo)左鍵單擊窗口左側(cè)的元器件工具欄的 , 接著再點(diǎn)擊窗口左側(cè)的元器件選擇區(qū)的 Pick ， 彈出如圖 1 所示的 Pick Devices 窗口，再在 Categ 欄里點(diǎn)擊MicroprocessorICs 項(xiàng)后，在 Results 欄里會出現(xiàn)各種類型的 CPU 器件，找到 AT89C51后雙擊， AT89C51就被添加到當(dāng)前窗口左側(cè)的元器件列表區(qū)了。 用同樣的方法依次把 DS1 MAX721數(shù)碼管、晶振以及多個電阻、電容也添加到器件列表區(qū)里。 然后再依次點(diǎn)擊列表區(qū)里的器件，單擊左鍵把他們放到繪圖區(qū)，右鍵選中元件，并編輯其屬性，合理布局后，進(jìn)行連線。連線時當(dāng)鼠標(biāo)的指針靠近一個對象的引腳時，跟著鼠標(biāo)的指針 r ICs就會出現(xiàn)一個 “” 提示符號，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵即可畫線了，需要拐彎時點(diǎn)擊一下即可，在終點(diǎn)再點(diǎn)擊確認(rèn)一下就畫出了一段導(dǎo)線，所有導(dǎo)線畫完后，點(diǎn)擊工具欄的 ，添加上電源和接地符號，原 理圖的繪制就完成了 。 圖 4 Proteus中設(shè)計的 電子時鐘系統(tǒng)原理圖 模塊特性簡介 第 四 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件的結(jié)構(gòu) 概述 本系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要可分為主程序和定時器中斷程序兩大模塊。在程序過程中，加入了抗干擾措施。下面對部分模塊作介紹。 主程序 主程序 的功能是完成系統(tǒng)的初始化，程序流程如圖 4所示。 中斷服務(wù)程序 中斷程序 (如圖 6所示 )完成時間計數(shù)，時間調(diào)整，誤差消除等功能。中斷采用 AT89C2051內(nèi)部 T0中斷實(shí)現(xiàn)，定時時間為 125ms，當(dāng)時間到達(dá) 125ms 8,即 1 分鐘時，分計數(shù)緩沖器 MINBUFFER 增加 1，到達(dá) 1 小時，則時計數(shù)緩沖器HOURBUFFER增加 1，并將分、時的個位、十位放入顯示緩沖器。當(dāng)分計數(shù)緩沖器和時計數(shù)緩沖器分別到達(dá) 60min、 24h 時，則對它們清零，以便從新計數(shù)。在中斷設(shè)計中，還通過軟件實(shí)現(xiàn)了累計誤差消除功能，使整個 系統(tǒng)時間的精確度得到保證。 圖 5 系統(tǒng)主程序流程圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計 7 圖 6 定時中斷程序 給三個按鍵，當(dāng) 口的按鍵 K0 按下，則進(jìn)入調(diào)時狀態(tài)，按 K1， K2 加 1 減 1 操作，再按K0，調(diào)分，再按 K0，調(diào)秒，再按 K0，則退出調(diào)時功能，進(jìn)行正常計數(shù)運(yùn)行。 LED 顯示模組顯示 數(shù) 字 由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容較簡單，顯示量不多，所以選用數(shù)碼管既方便又經(jīng)濟(jì)。LED有共陰極和共陽極兩種。如圖 7所示。 二極管的陰極連接在一起，通常此公 共陰極接地，而共陽極則將發(fā)光二極管的陽極連接在一起，接入 +5V 的電壓。一位顯示器由 8 個發(fā)光二極管組成，其中7 個發(fā)光二極管構(gòu)成字型“ 8”的各個筆劃（段） a～ g，另一個小數(shù)點(diǎn)為 dp 發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓時，該段筆劃即亮；不加電壓則暗。為了保護(hù)各段 LED不被損壞，需外加限流電阻。 模塊特性簡介 圖 7 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理圖 眾所周知， LED 顯示數(shù)碼管通常由硬件 7 段譯碼集成電路，完成從數(shù)字到顯示碼的譯碼驅(qū)動。本系統(tǒng)采用軟件譯碼，以減小體積，降低成本和功耗，軟件譯碼的另一優(yōu)勢還在于比硬件譯碼有更大的 靈活性。所謂軟件譯碼，即由單片機(jī)軟件完成從數(shù)字到顯示碼的轉(zhuǎn)換。從 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理可知，為了顯示字符，要為 LED 顯示數(shù)碼管提供顯示段碼，組成一個“ 8”字形字符的 7 段，再加上 1 個小數(shù)點(diǎn)位，共計 8段，因此提供給 LED數(shù)碼管的顯示段碼為 1個字節(jié)。各段碼位與顯示段的對應(yīng)關(guān)系如表 1。 表 1 各段碼位的對應(yīng)關(guān)系 段碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示段 dp g f e d c b a 需說明的是當(dāng)用數(shù)據(jù)口連接 LED數(shù)碼管 a～ dp引腳時，不同的連接方法，各段碼位與顯示段有不同的對應(yīng)關(guān)系。通 常數(shù)據(jù)口的 D0 位與 a 段連接， D1 位與 b段連接，?? D7位與 dp段連接 ,如表 1所示，表 2為用于 LED數(shù)碼管顯示的十六進(jìn)制數(shù)和空白字符與 P的顯示段碼。 表 2 LED顯示段碼 字型 共陽極段碼 共陰極段碼 字型 共陽極段碼 共陰極段碼 0 C0H 3FH 9 90H 6FH 1 F9H 06H A 88H 77H 2 A4H 5BH B 83H 7CH 3 BOH 4FH C C6H 39H 4 99H 66H D A1H 5EH 5 92H 6DH E 86H 79H 6 82H 7DH F 84H 71H 7 F8H 07H 空白 FFH 00H 8 80H 7FH P 8CH 73H 注：（ 1）本表所列各字符的顯示段碼均為小數(shù)點(diǎn)不亮的情況。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 9 （ 2）“空白”字符即沒有任何顯示。 根據(jù) AT89C2051 單片機(jī)灌電流能力強(qiáng)，拉電流能力弱的特點(diǎn)，我們選用共陽數(shù)碼管。將 AT89C2051 的 ～ 分別與共陽數(shù)碼管的 a～ g 及 dp 相連，高電平的位對應(yīng)的 LED數(shù)碼管的段暗，低電平的位對應(yīng)的 LED數(shù)碼管的段亮，這樣，當(dāng) P0口輸出不同的段碼，就可以控制數(shù)碼管顯示不同的字符。例如：當(dāng) P0口輸出 的段碼為 1100 0000，數(shù)碼管顯示的字符為 0。 數(shù)碼管顯示器有二種工作方式，即靜態(tài)顯示方式和動態(tài)掃描顯示方式。 為節(jié)省端口及降低功耗，本系統(tǒng)采用動態(tài)掃描顯示方式。動態(tài)掃描顯示方式需解決多位 LED 數(shù)碼管的“段控”和“位控”問題，
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