【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 O方式或選通I/O方式。C口可工作于基本I/O方式，也可作為A口、B口在選通工作方式時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)線。當(dāng)C口作為狀態(tài)控制信號(hào)時(shí)，其每位線的作用如下：PC0：AINTR（A口中斷請(qǐng)求線）PC1：ABF（A口緩沖器滿信號(hào)）PC2：（A口選通信號(hào)）PC3：BINTR（B口中斷請(qǐng)求線）PC4：BBF（B口緩沖器滿信號(hào)）PC5：（B口選通信號(hào)）8155芯片的I/O工作方式選擇是通過對(duì)8155芯片內(nèi)部命令寄存器設(shè)定控制字實(shí)現(xiàn)的。命令寄存器只能寫入，不能讀出，命令寄存器的格式如圖616所示。在ALT1～ALT4的不同方式下，A口、B口及C口的各位工作方式如下：ALT1：A口，B口為基本輸入/輸出，C口為輸入方式。ALT2：A口，B口為基本輸入/輸出，C口為輸出方式。ALT3：A口為選通輸入/輸出，B口為基本輸入/輸出。PC0為AINTR，PC1為ABF，PC2為，PC3～PC5為輸出。ALT4：A口、B口為選通輸入/輸出。PC0為AINTR，PC1為ABF，PC2為，PC3為BINTR，PC4為BBF，PC5為。8155芯片命令寄存器的格式如圖37所示。8155芯片內(nèi)還有一個(gè)狀態(tài)寄存器，用于鎖存輸入/輸出口和定時(shí)/計(jì)數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài)，供CPU查詢用。狀態(tài)寄存器的端口地址與命令寄存器相同，低8位也是00H，狀態(tài)寄存器的內(nèi)容只能讀出不能寫入。所以可以認(rèn)為8155芯片的I/O口地址00H是命令/狀態(tài)寄存器，對(duì)其寫入時(shí)作為命令寄存器；而對(duì)其讀出時(shí)，則作為狀態(tài)寄存器。8155芯片狀態(tài)寄存器的格式如圖38所示。圖37 8155芯片命令寄存器的格式圖38 8155芯片狀態(tài)寄存器的格式 8155芯片與51單片機(jī)接口8155芯片與51單片機(jī)接口如圖39所示圖39 8155芯片與51單片機(jī)接口 顯示模塊根據(jù)硬件電路要求，本次數(shù)字電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)決定采用6位數(shù)碼管作為顯示模塊。 數(shù)碼管簡(jiǎn)介圖310 數(shù)碼管字樣LED數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。如圖310。這些段分別由字母a,b,c,d,e,f,g,dp來表示。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā)亮，以形成我們眼睛看到的字樣了。如：顯示一個(gè)“2”字，那么應(yīng)當(dāng)是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。LED數(shù)碼管有一般亮和超亮等不同之分，、1寸等不同的尺寸。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫常用一個(gè)發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù)碼管由二個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管組成，一般情況下，電流不超過30mA。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。常用LED數(shù)碼管顯示的數(shù)字和字符是0、A、B、C、D、E、F。 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及工作原理LED數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等。本次設(shè)計(jì)將采用如圖311所示的6位數(shù)碼管作為顯示模塊。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。例如圖312是4位8段共陰極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。led數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場(chǎng)合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。圖312 4位8段數(shù)碼管的連接圖311 6位8段數(shù)碼管 數(shù)碼管分類 從控制方式上分：分為內(nèi)控方式（內(nèi)部有單片機(jī)，通電自動(dòng)變色）和外控方式（需要外接控制器才能變色）。 從變化方式上分：分為固定色彩的和七彩、全彩的；固定色彩的是用來勾輪廓的，全彩的可以勾輪廓，也可以組成管屏顯示文字、視頻等。 從尺寸上分：有D50的、D30的，D50和D30表示直徑。 從內(nèi)部可控性上分：有1米6段的，有1米8段的和1米12段、1米16段、1米32段的。也就是1米的管子內(nèi)有幾段可以獨(dú)立受控；1米段數(shù)越多，做視頻的效果越好。如果密度低，或者做些追逐效果，做1米6段也就可以了。 從LED數(shù)量上分：有1米96顆燈的，有1米144顆燈的；燈越多效果越好。一般做全彩的都是用1米144顆燈的。 從供電上分：分為高壓供電(直接220V供電)和低壓供電(12v供電，220v電源需要加開關(guān)電源轉(zhuǎn)換)；一般選擇低壓供電的，比較可靠穩(wěn)定，高壓供電的容易燒毀。 按像素點(diǎn)分：一米16段燈管 就是1米的燈管有16個(gè)像素點(diǎn)。一般有6段數(shù)碼管、8段數(shù)碼管、12段數(shù)碼管、16段數(shù)碼管、32段數(shù)碼管等，16段的比較多。如6段數(shù)碼管一般使用在輪廓項(xiàng)目上。 數(shù)碼管光源的優(yōu)缺點(diǎn)總的來說，LED光源的來源有兩種做法：一種是使用傳統(tǒng)小功率LED作組合，一般多達(dá)上百顆甚至數(shù)百顆，電源設(shè)計(jì)復(fù)雜。另一種是使用大功率管作光源，價(jià)格比較貴。兩種方法都不可避免地要將散熱設(shè)計(jì)和工作可靠性作為主要設(shè)計(jì)考慮因素，國內(nèi)多應(yīng)用于政府示范性工程，真正市場(chǎng)化運(yùn)作的工程很少，國外這方面的應(yīng)用實(shí)例較多，但其最大的缺點(diǎn)依然是可靠性、出光流明數(shù)和價(jià)格，很多工程由于LED品質(zhì)低劣，沒有很好地表現(xiàn)出壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。還有，從成本、市場(chǎng)的角度考慮，LED作為照明光源，其是否與太陽能結(jié)合使用，在設(shè)計(jì)上需要走不同的路線，并不是單獨(dú)作為一種光源來開發(fā)就能完成的。 74LS07模塊 74LS07簡(jiǎn)介74LS07是集電極開路六正相高壓驅(qū)動(dòng)器。使用時(shí)需接上拉電阻從而使末級(jí)驅(qū)動(dòng)管正常工作。阻值不能太小，手冊(cè)規(guī)定最大的電流不能超過規(guī)定值，一般1mA多。 74LS07引腳圖圖313 74LS07引腳圖如圖313所示 74LS07真值表如圖314所示輸入輸出AYHHLL圖314 74LS07真值表 74LS07邏輯圖如圖315所示圖315 74LS07邏輯表 矩陣鍵盤模塊矩陣鍵盤是為了當(dāng)鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，將按鍵排列成矩陣形式，如圖316所示。圖316 矩陣鍵盤 矩陣鍵盤的工作原理在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成44=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，如圖317所示，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。圖317 矩陣鍵盤接法第4章 數(shù)字電子時(shí)鐘軟件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖 主程序流程主程序上可分為啟動(dòng)定時(shí)器、按鍵檢測(cè)、時(shí)間顯示三個(gè)部分。如圖41開始啟動(dòng)定時(shí)器按鍵檢測(cè)時(shí)間顯示圖41 主程序流程圖 按鍵處理流程按鍵處理是先檢測(cè)秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒有按下，就檢測(cè)分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒有按下，就檢測(cè)時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加1；如果沒有按下，就把時(shí)間顯示出來。如圖42 定時(shí)器中斷流程定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測(cè)1秒是否到，1秒如果到，秒單元就加1；如果沒到，就檢測(cè)1分鐘是否到，1分鐘如果到，分單元就加1；如果沒到，就檢測(cè)1小時(shí)是否到，1小時(shí)如果到，時(shí)單元就加1，如果沒到，就顯示時(shí)間。如圖43 時(shí)間顯示流程時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算顯示，再是分個(gè)位計(jì)算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示，最后是時(shí)十位顯示。NYNYNYhour加1顯示時(shí)間結(jié)束開始sceond按鍵按sceond加1minute按鍵按minute加1hour按鍵按下圖42 按鍵處理流程圖N24小時(shí)到分單元清零，時(shí)單元加1NNNYY時(shí)單元清零時(shí)間顯示中斷返回開始一秒時(shí)間到60秒時(shí)間到60分鐘到秒單元加1秒單元清零，分單元加1YY圖43 定時(shí)器中斷流程圖