【正文】 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間的接觸，我看到了老師身一絲不茍的治學(xué)態(tài)度和分析解決問題的方法，這必將使自己受益終身。在我的實(shí)物制作過程中，該老師又給予我很多硬件電路設(shè)計(jì)方面的指導(dǎo)，手把手教我做好了PCB板的布局布線。首先我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師，是她的悉心指導(dǎo)，讓我順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)采用AT89S51單片機(jī)作為控制器件，單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器計(jì)時(shí)，實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)和進(jìn)位，由6位數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示出來，系統(tǒng)還具有時(shí)鐘初值設(shè)定功能，可獨(dú)立設(shè)置時(shí)、分、秒的初值，秒表功能能夠?qū)崿F(xiàn)增計(jì)時(shí)和減計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)的顯示精度為10mS。如圖59所示，設(shè)置了一個(gè)計(jì)數(shù)初值為5S的減計(jì)數(shù)初始值。在增計(jì)時(shí)運(yùn)行或者暫停計(jì)時(shí)的狀態(tài)下，可以任意切換系統(tǒng)的運(yùn)行模式，不影響增計(jì)時(shí)模式的運(yùn)行，當(dāng)從其他模式切換到增計(jì)時(shí)模式后，可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)增計(jì)時(shí)功能還在穩(wěn)定地保持著最后一次操作后的狀態(tài)運(yùn)行。圖54 時(shí)鐘初始值設(shè)定運(yùn)行仿真圖55 設(shè)定初值后進(jìn)入時(shí)鐘模式 增計(jì)時(shí)的仿真增計(jì)時(shí)功能仿真進(jìn)入計(jì)時(shí)模式后，界面如圖56所示，增計(jì)時(shí)模式LED燈亮，6位數(shù)碼管清零，等待用戶按下“開始計(jì)時(shí)”按鈕。 if(++CLKCnt[0]5) CLKCnt[0]=0。 if(++CLKCnt[4]9) { CLKCnt[4]=0。這種模式下，計(jì)數(shù)器的最大計(jì)數(shù)值只有256，所以在對(duì)1MHz信號(hào)1000分頻的時(shí)候，需要的定時(shí)器自動(dòng)重載次數(shù)至少為所以，需要定時(shí)器至少重載4次，每次計(jì)數(shù)值為設(shè)置好計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值后，計(jì)數(shù)器每中斷4就是1mS時(shí)間到，在中斷服務(wù)程序中實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒和毫秒的進(jìn)位運(yùn)算，在每次進(jìn)位產(chǎn)生的時(shí)候講相應(yīng)的標(biāo)識(shí)為置一，用于在主控制模塊中控制增計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)的運(yùn)行。 case 9:datatemp=Nin。 case 7:datatemp=Sev。 case 5:datatemp=Fiv。 case 3:datatemp=Thr。 case 1:datatemp=One。 } }} LED顯示驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示程序如下所示，本設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言交叉調(diào)用的方式來顯示數(shù)字，在系統(tǒng)頂層調(diào)用Display(unsigned char dig,unsigned char dat)，即可控制數(shù)碼管顯示，其中參數(shù)dig位顯示位選擇，范圍為05，參數(shù)dat為顯示的數(shù)字，從09，函數(shù)中通過一個(gè)switch語(yǔ)句來實(shí)現(xiàn)共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示碼的譯碼，當(dāng)顯示碼譯碼后，需要將顯示碼寫到對(duì)應(yīng)外部地址的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片中，本設(shè)計(jì)在Display()函數(shù)中調(diào)用了匯編函數(shù)_ Place來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出，雙參數(shù)傳遞用到了R5和R7兩個(gè)寄存器。 } else if(CurrentDig == 2) { if(++CLKDct[2]=6) CLKDct[2]=0。 } } else if((CurrentModle == DctModle)amp。 }} else if(CurrentDig == 2) { if(++CLKTemp[2]=6) CLKTemp[2]=0。在減計(jì)數(shù)初值設(shè)定的時(shí)候，利用減計(jì)數(shù)工作狀態(tài)變量DctRunning來確定是否開啟設(shè)定計(jì)數(shù)設(shè)定功能，當(dāng)減計(jì)數(shù)功能正在運(yùn)行的時(shí)候，關(guān)閉初值設(shè)定功能。 } else if(CurrentModle == DctModle) { if(DctRunning) DctRunning=0。 } else if(CurrentModle == DctModle) { if(++CurrentDig=0x06) CurrentDig=0。 DctRunning=0。 CLKDct[2]=0。 CLKCnt[4]=0。 } else if(CurrentModle == CntModle) { CLKCnt[0]=0。 CLKTime[3] = CLKTemp[3]。當(dāng)前模式為減計(jì)數(shù)模式時(shí)，按下“確定/清零”按鈕后，系統(tǒng)會(huì)清零減計(jì)數(shù)值，并停止減計(jì)數(shù)器工作。define DctModle 0x08define ClkModle 0x04define CntModle 0x02define SetModle 0x01if(Keytemp == 0x08){CurrentModle=1。如圖39所示，采用一個(gè)電池和抑制低壓降二極管，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字鐘系統(tǒng)的不間斷供電，為了降低電池的利用效率，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的工作電流較小，在設(shè)計(jì)的時(shí)候在電池上串聯(lián)了一只100Ω的電阻，用于在單片機(jī)系統(tǒng)電源短路的時(shí)候保護(hù)電池不會(huì)因?yàn)檫^流和過熱被燒壞。，本設(shè)計(jì)采用了一片線性穩(wěn)壓芯片LM7805穩(wěn)壓后作為單片機(jī)系統(tǒng)的供電。當(dāng)沒有按鍵按下的時(shí)候，KEY0KEY4都為高電平，經(jīng)過如圖37所示的與門電路后輸出EXINT0為高電平，當(dāng)有任意一個(gè)按鍵按下后，EXINT0端就會(huì)出現(xiàn)低電平，所以當(dāng)按鍵按下就會(huì)在EXINT0端輸出一個(gè)下降沿信號(hào)，當(dāng)松開所按下的按鍵就會(huì)在EXINT0端產(chǎn)生一個(gè)上升沿信號(hào)，因此，只要設(shè)置單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)即可實(shí)現(xiàn)按鍵中斷。單片機(jī)的地址線AAAA11分別接74HC138的譯碼輸入信號(hào)線A0、AA2和高使能端E3，地使能端直接接地，其輸出端Y0Y5分別接6片數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)該芯片74HC574。 圖34 上電復(fù)位電路單片機(jī)最小系統(tǒng)的整體電路詳見附錄。ISP程序下載接口是一個(gè)雙排10針的接口座子，（MOSI）、（MISO）、（SCK）和復(fù)位引腳RESET連接。P3口除了作為普通I/O口，還有第二功能：數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路采用8位數(shù)據(jù)脈沖觸發(fā)鎖存芯片74HC574，該芯片是三態(tài)輸出的8位D觸發(fā)器，在CP端的上升沿將輸入數(shù)據(jù)觸發(fā)到輸出端，輸出使能端（OE）控制三態(tài)輸出，當(dāng)使能端OE為高的時(shí)候，8位數(shù)據(jù)段輸出為高阻態(tài)。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P1口是一個(gè)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。P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。 主要器件的選型本設(shè)計(jì)采用了價(jià)廉的 AT89S51芯片（目前一片價(jià)格在59元/片左右）。開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。 中斷方式讀取按鍵值中斷方式讀取按鍵值與查詢方式讀取按鍵值相比較，在系統(tǒng)資源占用和低功耗方面性能要高很多。 整個(gè)設(shè)備包含一個(gè)150μA的低功耗關(guān)閉模式，模擬和數(shù)字亮度控制，一個(gè)掃描限制寄存器允許用戶顯示18位數(shù)據(jù)，還有一個(gè)讓所有LED發(fā)光的檢測(cè)模式。 MAX7221與SPI?、 QSPI?以及 MICROWIRE?相兼容，同時(shí)它有限制回轉(zhuǎn)電流的段驅(qū)動(dòng)來減少EMI（電磁干擾）。當(dāng)前大部分產(chǎn)品中用到的是數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)顯示，有很多的集成LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)芯片可供選擇，其中MAXIM公司的MAX7219就是用的很廣泛的一片驅(qū)動(dòng)芯片。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58=40根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。共陽(yáng)極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管，共陽(yáng)極數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。按鍵AT89S51單片機(jī)LED驅(qū)動(dòng)LED顯示電源系統(tǒng)按鍵驅(qū)動(dòng)圖21 數(shù)字鐘電路總體框圖開始系統(tǒng)初始化10mS計(jì)時(shí)到？時(shí)鐘計(jì)數(shù)加1增計(jì)數(shù)加1判斷進(jìn)位判斷進(jìn)位刷新顯示緩