【文章內(nèi)容簡介】 畢業(yè)設(shè)計 7 ⑷ 譯碼驅(qū)動電路 譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài) ,并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流 . 時鐘計時器的硬件電路如圖 所示，采用 AT89C51 單片機最小化應(yīng)用設(shè)計，顯示采用共陽 7 段 LED 顯示器， P0 口輸出段選數(shù)據(jù)， P2 口輸出位選數(shù)據(jù)， 、 和 、 分別接 3個按鈕開關(guān)及接地，用以實現(xiàn)調(diào)時、調(diào)分、調(diào)秒功能。 電源部分采用直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)主電源，干電池作為輔助電源。不僅不需要經(jīng)常更換電源，并且當市電停止時能夠采用干電池做為系統(tǒng)電源，使用更加安全可靠， P1^7 是蜂鳴器的接口。 圖 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 8 7段數(shù)碼顯示模塊 圖 顯示采用共陽 7 段 LED 顯示器， P0 口輸出段選數(shù)據(jù)， P2 口輸出位選數(shù)據(jù) ，其特點 ：控制方式相對簡單，價格比較便宜，且占用 I/O 口較少，硬件連接簡單，但顯示效果一般 。 系統(tǒng)電源模塊 圖 雙電源設(shè)計是本設(shè)計的重點。 220V 交流轉(zhuǎn) 5V 直流穩(wěn)壓電源會更加安全、實用。當沒有交流電時，系統(tǒng)采用干電池供電；當接通交流電時，則電路自動切換到交流電供電，并且對干電池進行慢性充電。 時鐘校正和整點報時模塊 圖 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 9 本設(shè)計中計時采用計時器 T0 中斷完成 ，其余狀態(tài)循環(huán)調(diào)用顯示子程序及鍵掃描子函數(shù)，當端口開關(guān)按下時，轉(zhuǎn)入相應(yīng)調(diào)時功能。其余函數(shù)執(zhí)行流程如 圖 所示。 圖 LED主函數(shù)顯示函數(shù) 開始 進入主程序 T1 設(shè)置為 16 位計數(shù)器， 并允許中斷 調(diào)用初始化程序 一直保持掃描顯示及按鍵程序 調(diào)用顯示子程序 調(diào)用整點報時程序 判斷鍵是否按下 進入調(diào)時功能 結(jié)束 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 10 數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存單元 table[0]~table[7]中，其中 table[0]~table[1]存放秒數(shù)據(jù)， table[3]~table[4]存放分數(shù)據(jù)， table[6]~table[7]存放時數(shù)據(jù)，每一單元內(nèi)均為十進制 BCD碼。由于采用軟件的動態(tài)掃描實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯 示功能，顯示用的 BCD碼 數(shù) 據(jù) 的 對 應(yīng) 斷 碼 存 放 在 ROM 表 中 ， 顯 示 時 ， 先 取 出table[0]~tabe[7]中的某一數(shù)據(jù)，然后查得對應(yīng)的顯示斷碼從 P0口輸出， P2 口將對應(yīng)的數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。 本函數(shù)用于當進入調(diào)時功能的時候顯示相應(yīng)的秒、時、分數(shù)據(jù)，采用動態(tài)掃描實現(xiàn)顯示功能，該函數(shù)有四個參數(shù)分別為個位數(shù)據(jù)的段選數(shù)據(jù)和位選數(shù)據(jù)，十位數(shù)據(jù)的段選數(shù)據(jù)和位選數(shù)據(jù)。 T0 中斷函數(shù) 定時器 T0 用于時間計時。定時溢出中斷周期可設(shè)為 50ms，中斷進入后先 判斷，中斷計時累計 20 次（即 1s）時對秒計數(shù)單元進行加1 操 作 。 時 鐘 計 數(shù) 單 元 在 定 義 的 6 個 單 元 （ timedata[6]）中，timedata[0]~ timedata[1]存放秒數(shù)據(jù) , timedata[2]~ timedata[3]存放分數(shù)據(jù)， timedata[4]~ timedata[5]存放時數(shù)據(jù)。最大計時值為23小時 59分 59 秒。在計數(shù)單元中采用十進制 BCD 碼計數(shù)，秒、分、時之間滿 60 進位。 調(diào)時功能函數(shù)的設(shè)計方法是：按下 S1 鍵，進入秒狀態(tài)，時鐘停止走動，按下 S2 或 S3鍵可進 行加 1 或減 1 操作，相應(yīng)的兩位數(shù)據(jù)顯示狀態(tài)為 0 到 59，繼續(xù)按下 S1 鍵可分別進行分、時調(diào)整，最后按 S1鍵將退出調(diào)整狀態(tài)，時鐘開始計時運行。 整點報時函數(shù)的設(shè)計方法是：當分和秒位 顯示的都是 00 時， P1^7口輸出一個高電平， 使蜂鳴器處于工作狀態(tài)，經(jīng)過 1 秒～ 2 秒， P1^7口停止輸出，蜂鳴器停住工作。 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 11 第 3章 硬件調(diào)整及性能分析 七段顯示器的原理 LED 顯示器由若干個發(fā)光二極管組成，當發(fā)光二極管導通時，相應(yīng)一個筆畫或一個點就發(fā)光?？刂葡鄳?yīng)的二極管導通，就能顯示出對應(yīng)字符。七段 LED 通常構(gòu)成字形 “ ” ，還有一個發(fā)光二極管用來顯示小數(shù)點。在七段 LED 顯示器中，通常將各段發(fā)光二極管的陰極和陽極連在一起作為公共端，這樣可以是驅(qū)動電路簡單。將各段發(fā)光二極管連在一起的叫共陽極顯示器，用低電平驅(qū)動，將陰極連在一起的叫共陰極顯示器，用高電平驅(qū)動 。 顯示方式及接口 , 動態(tài)顯示某一時刻，只有一位 LED 被選通顯示，其余位則是熄滅的；人眼看到的是 8 位穩(wěn)定的同時顯示的字符。 圖 abcdefgd pc o ma bfgc o mcd pdec o mabfgcd pdec o mabfgcd pde多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 12 單片機 89C51 圖 80C52 的引腳封裝 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 13 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接 收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高 八位。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出4 個 TTL 門電流。當 P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入 口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） 多功能數(shù)字鐘畢業(yè)設(shè)計 14 T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接