【正文】 極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當不存在外加電壓時，由于pn 結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進一步加強，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當外加的反向電壓高到一定程度時，pn結(jié)空間電荷層中的電場強度達到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。二極管種類有很多，按照所用的半導(dǎo)體材料，可分為鍺二極管(Ge管)和硅二極管(Si管)。根據(jù)其不同用途，可分為檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)二極管等。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體晶片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地燒結(jié)在一起，形成一個“PN結(jié)”。由于是點接觸，只允許通過較小的電流(不超過幾十毫安)，適用于高頻小電流電路，如收音機的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流(幾安到幾十安)，主要用于把交流電變換成直流電的“整流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。下面通過簡單的實驗說明二極管的正向特性和反向特。(1)正向特性。在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，)以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(，)，稱為二極管的“正向壓降”。(2)反向特性。在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。二極管的主要參數(shù)用來表示二極管的性能好壞和適用范圍的技術(shù)指標，稱為二極管的參數(shù)。不同類型的二極管有不同的特性參數(shù)。對初學者而言，必須了解以下幾個主要參數(shù)：(1)額定正向工作電流。是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。因為電流通過管子時會使管芯發(fā)熱，溫度上升，溫度超過容許限度(硅管為140左右，鍺管為90左右)時，就會使管芯過熱而損壞。所以，二極管使用中不要超過二極管額定正向工作電流值。例如，常用的IN4001－4007型鍺二極管的額定正向工作電流為1A。(2)最高反向工作電壓加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向?qū)щ娔芰Α榱吮ＷC使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。例如，IN4001二極管反向耐壓為50V，IN4007反向耐壓為1000V。(3)反向電流反向電流是指二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下，流過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩Ｖ档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10，反向電流增大一倍。例如2AP1型鍺二極管，在25時反向電流若為250uA，溫度升高到35，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75時，它的反向電流已達8mA，不僅失去了單方向?qū)щ娞匦?，還會使管子過熱而損壞。又如，2CP10型硅二極管，25時反向電流僅為5uA，溫度升高到75時，反向電流也不過160uA。故硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。圖4 花樣顯示電路 本次設(shè)計使用二極管作為彩燈，8支彩燈接在了AT89C52的P0口，這個接口每一個在接二極管的同時在接一個小電阻，這個電阻在電路中所起的作用是限流電阻，防止電路電流過大，限制電流的作用。圖5 按鍵電路圖本次設(shè)計的按鍵部分包含五個按鍵，s0按鍵直接接在復(fù)位電路上，按一下s0鍵使單片機復(fù)位一次，k0、kk2和k3是控制調(diào)整花樣的。按鍵k0是開始鍵，k1是停止鍵，k2是上鍵，k3是下鍵，通過按鍵進行花樣的調(diào)整選擇。 本章小結(jié)本章介紹了硬件電路的總電路圖和各個電路圖的子模塊圖，以及各個模塊的理論原理。比較細致的學習各個模塊的工作原理。首先介紹了時鐘電路和復(fù)位電路。其次是介紹了顯示模塊。最后介紹了輸出模塊和按鍵模塊。本章為之后的軟件編程設(shè)計實現(xiàn)提供了硬件原理圖，打下了良好的基礎(chǔ)。第四章 軟件電路設(shè)計 程序框圖 開始 K0=1？ Y → 依次點亮 N K2=1？ K3=1？ N Y Y → → 循環(huán)點亮 循環(huán)點亮 N K1=1? Y 結(jié)束 程序org 0000hljmp startorg 0030hstart: mov P0,00000000b k1: mov a,00000001b jnb ,h0jnb ,h1ljmp k1 h0:mov p0,amov P0,01Hacall delmov P0,03Hacall delmov P0,07Hacall delmov P0,0fHacall delmov P0,1fHacall delmov P0,3fHacall delmov P0,7fHacall delmov P0,0ffHacall del k2: ,h1jnb ,h2jnb ,h3ljmp k2lcall D1ljmp h0 h1:mov p0,00hjnb ,h0ljmp h1 h2:jnb ,h1jnb ,h2jnb ,h3mov P0,Alcall delrlc Aajmp h2 h3: jnb ,h1jnb ,h2jnb ,h3mov p0,alcall delrrc aljmp h3DEL: MOV R5,02HDEL1: MOV R6,0F0HDEL2: MOV R7,0F0HDEL3: DJNZ R7, DEL3 DJNZ R6, DEL2 DJNZ R5, DEL1RETD: MOV R3,100D1: MOV R4,123D2: NOP DJNZ R4, D2 DJNZ R3, D1 RETEND 本章小結(jié)本章利用前面已經(jīng)掌握的知識設(shè)計出了軟件流程圖，并根據(jù)流程圖編寫出程序。然后將編好的主程序進行運行，看是否能實現(xiàn)預(yù)期的功能，找出缺陷和不足并解決出現(xiàn)的問題。接下來分模塊介紹了顯示器原理及其子程序。顯示初始花樣。結(jié) 論與市面上大多數(shù)的彩燈相比，該種彩燈具有更好的燈光裝飾效果，性價比更高，與普通的全硬件彩燈相比具有更好的經(jīng)濟效益。應(yīng)用主控模塊輸出的控制信號去控制燈管內(nèi)的板模塊工作，使得產(chǎn)品性能穩(wěn)定，便以安裝容易操作。由于控制程序存儲在89C52單片機的電可擦除Flash閃存EPROM中，如果用戶需要更改系統(tǒng)的亮燈模式，無須改變系統(tǒng)硬件電路，只需修改其中程序即可，是一種很有發(fā)展前途的彩燈控制器這次設(shè)計對我們的影響意義深遠。首先從選題來說，它的選題考慮到了我們大學期間所學的所有知識，既要求我們對知識掌握的牢固，又要求我們對知識能夠靈活運用。從所涉及的知識面來說，它不僅要求我們運用所學過的知識還要求我們?nèi)ゲ檎?，學習，借鑒其他科目或門類的知識。從時間上來說，這次設(shè)計的時間是最長的，因此我們有足夠的時間去重新溫習學過的知識，更有充足的時間去搜集學習一些我們沒有涉獵過的知識。這樣不僅鍛煉了我們學習新知識的能力，同時也拓寬了我們的知識面。并且我們還有足夠時間去修改我們的設(shè)計中的缺陷，這也是對我們將來走入社會獨立完成一項課題的考驗。而對于我們來說最重要的是，這次實習告訴我們怎樣才能系統(tǒng)地完成一項實用的工作，它都需要哪些步驟。當我們參加工作后對于公司給我們的一個實際的應(yīng)用項目將不會在感到陌生。附 件參考文獻 《單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)》 張齊 朱寧西 編著 《單片機原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》 張齊 編著 AT89C52中文資料:// 周興華編著《手把手教你學單片機程序設(shè)計》北京航空航天大學出版社 2012 年6月畢業(yè)設(shè)計誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。作