【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 覺惰性可以理解為光線對(duì)人眼視覺的作用、傳輸、處理等過程都需要時(shí)間，因而使視覺具有一定的低通性。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)外界光源突然消失時(shí)，人眼的亮度感覺是按指數(shù)規(guī)律逐漸減小的。這樣當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷，在通斷頻率較低時(shí)，人眼可以發(fā)現(xiàn)亮度的變化；而通斷頻率增高時(shí)，視覺就逐漸不能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的亮度變化了。不致于引起閃爍感覺的最低反復(fù)通斷頻率稱為臨界閃爍頻率。通過實(shí)驗(yàn)證明臨界閃爍頻率大約為 24Hz。因此采用每秒 24 幅畫面的電影，在人看起來就是連續(xù)活動(dòng)的圖象了。同樣的原理，日光燈每秒通斷 50 次，而人看起來卻是一 直亮的。由于視覺具有惰性，人們?cè)谟^察高于臨界閃爍頻率的反復(fù)通斷的光線時(shí)，所得到的主觀亮度感受實(shí)際上是客觀亮度的平均值。 視覺惰性可以說是 LED 顯示屏得以廣泛應(yīng)用的生理基礎(chǔ)。首先，在 LED 顯示屏中可以利用視覺惰性，改善驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，形成了目前廣為采用的掃描驅(qū)動(dòng)方式。掃描驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)在于 LED 顯示屏不必對(duì)每個(gè)發(fā)光燈提供單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電路，而是若干個(gè)發(fā)光燈為一組共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，通過掃描的方法，使各組發(fā)光燈依次點(diǎn)燃，只要掃描頻率高于臨界閃爍頻率，人眼看起來各組燈都在發(fā)光。由于 LED 顯示屏所使用的發(fā)光燈數(shù)量很大 ，一般在幾千只到幾十萬只的范圍，所以節(jié)約驅(qū)動(dòng)電路的效益是十分可觀的。 [4] 一個(gè) 8 8的點(diǎn)陣是由 64個(gè)發(fā)光二極管按一個(gè)規(guī)律組成的如下圖所示的發(fā)光二極管，行接低電平，列接高電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。 基于 AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 6 以簡(jiǎn)單的 8X8 點(diǎn)陣為例，它共由 64 個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置 1 電平，某一列置 0 電平，則相應(yīng)的二極管就亮；如要將第一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)亮，則 9 腳接高電平 13 腳接低電平，則第一個(gè)點(diǎn)就亮了；如果要將第一行點(diǎn)亮，則第 9 腳要接高電平，而（ 1 1 1 16）這些引腳接低電平，那么第一行就會(huì)點(diǎn)亮；如要將第一列點(diǎn)亮，則第 13 腳接低電平，而（ 1 1 5）接高電平，那么第一列就會(huì)點(diǎn)亮 . LED 點(diǎn)陣的引腳分布圖和實(shí)物圖如下： 基于 AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 7 ： 74LS373 74LS373 為三態(tài)輸出的八 D 鎖存器。其引腳分布如下： 當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)， Q0～ Q7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng) OE 為高電平時(shí)， Q0～ Q7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)， Q 隨數(shù)據(jù) D 而變。當(dāng) LE 為低電平時(shí)， D 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。 74LS373 的真值表如下： D0~7 LE OE Q0~7 H H L H L H L L L L Q0 H 高阻態(tài) ： 74LS245 74LS245 用來驅(qū)動(dòng) LED 或者其他的設(shè)備，它是 8 路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng) 8051 單片機(jī)的 P0 口總線負(fù)載達(dá)到或超過 P0 最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入 74LS245 等總線驅(qū)動(dòng) 器。當(dāng)片選端 /CE 低電平有效時(shí)， DIR=“ 0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收） DIR=“ 1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng) CE 為高電平時(shí)， A、 B 均為高阻態(tài)。由于 P2 口始終輸出地址的高 8 位，接口時(shí) 74LS245 的三態(tài)控制端 1G 和 2G接地， P2 口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0 口與 74LS245 輸入端相連 ,E 端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。 74LS245 的引腳分布和真值表如下： 基于 AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 8 ： 74LS138 74LS138 引腳如下： 74LS138 為 3 線－ 8 線譯碼器，其工作原理如下： 當(dāng)一個(gè)選通端（ S1）為高電平，另兩個(gè)選通端（ 2S )和 ( 3S )）為低電平時(shí)，可將地址端（ A、 B、 C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。 74LS138 真值表如下： 基于 AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 9 ： 74LS04 74LS04 是高速的硅柵 CMOS 器件并兼容低功耗肖特基的 TTL（ LSTTL ）非門（逆變器）。其引腳圖和真值表如下： ： 74LS30 74LS30 是八輸入與非門。 四、 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) STC89C52 單片機(jī) LED 顯示時(shí)鐘的設(shè)計(jì)原理圖如下圖所示，該電路由晶振電路，復(fù)位電路，按鍵電路，顯示電路四大模塊組成。數(shù)據(jù)由 P1 口送出， P0 口作為 74LS373 的片選口， P2 口作為 LED 8*8 點(diǎn)陣的片選口 ,此電路的點(diǎn)陣為行輸入列選擇。 電路原理圖如下： 輸入 輸出 A Y H L L H 基于 AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 10 ： 晶振電路 在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分 其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，也就是晶振電路圖 。 晶振是給單片機(jī)提供工作信號(hào)脈沖的。這個(gè)脈沖就是單片機(jī)的工作速度。比如 12M 晶振。單片機(jī)工作速度就是每秒 12M。和電腦的 CPU 概念一樣。當(dāng)然?；?AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 11 單片機(jī)的工作頻率是有范圍的。不能太大。一般 24M 就不上去了。不然不穩(wěn)定。接地 的話數(shù)字電路弄的來亂一點(diǎn)也無所謂?？窗遄由嫌袥]有模擬電路。接地方式也是不固定的。一般串聯(lián)式接地。從小信號(hào)到大信號(hào)依次接。然后小信號(hào)連到電源處。有變壓器就連到變壓器旁。數(shù)模地分開。分別拉到電源處。不可形成回路。這個(gè)是因?yàn)榫д衽c單片機(jī)的腳 XTAL0 和腳 XTAL1 構(gòu)成的振蕩電路中會(huì)產(chǎn)生偕波 (也就是不希望存在的其他頻率的波 )，這個(gè)波對(duì)電路的影響不大，但會(huì)降低電路的時(shí)鐘振蕩器的穩(wěn)定性。為了電路的穩(wěn)定性起見， ATMEL 公司只是建議在晶振的兩引腳處接入兩個(gè) 10pf50pf 的瓷片電容接地來削減偕波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響，所 以晶振所配的電容在 10pf50pf 之間都可以的，沒有什么計(jì)算公式。 ： 復(fù)位電路 （ 1）復(fù)位電路的作用 在上電或復(fù)位過程中，控制CPU 的復(fù)位狀態(tài)：這段時(shí)間保持復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢 CPU 發(fā)出錯(cuò)誤 的指令、執(zhí)行錯(cuò)誤操作，也可以提高電磁兼容性能。無論用戶使用哪種類型的單片機(jī) ,總要涉及到單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。而單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)的好壞 ,直接影響到整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。許多用戶在設(shè)計(jì)完單片機(jī)系統(tǒng) ,并在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后 ,在現(xiàn)場(chǎng)卻出現(xiàn)了“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象 ,這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可 靠引起的。 [5] （ 2）基本的復(fù)位方式 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST 引腳上有一個(gè)高電平并維持 2 個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)振蕩周期 )以上，則 CPU 就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。 基于 AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 12 ： 按鍵電路 （ 1）組成 本系統(tǒng)的按鍵電路由一個(gè)與非門和三個(gè)獨(dú)立按鍵，三個(gè)上拉電阻組成 。 （ 2）作用 按鍵 電路的三個(gè)獨(dú)立開關(guān)分別控制 、 、 來控制時(shí)間的調(diào)整 ， 選擇， 加， 減。 ：顯示電路 系統(tǒng)的顯示電路由 5 個(gè) LED8 8 點(diǎn)陣組成 ，點(diǎn)陣式 LED 顯示器采用逐行掃描式工作。 要使點(diǎn)陣顯示出一個(gè)的字符的編程方法是：首先向字形行掃描碼鎖存器輸出行掃描碼，選通第一行，同時(shí)向字符鎖存器列寫入該行的字型碼，完成一行的基于 AT89C52LED 點(diǎn)陣顯示電子鐘的制作 13 掃描。 74LS373 用來鎖存行掃描代碼， ~ 行掃描代碼。列代碼通過 、 、 輸出，通過 74LS130 譯碼器轉(zhuǎn)換之后送到 74LS245 進(jìn)行列掃。 五、 軟件設(shè)計(jì)及程序分析 ： Keil 軟件歷史發(fā)展 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功