【正文】 。當(dāng)選用共陽極的顯示器時(shí)，所有的發(fā)光二極管的陽極連在一起接高電平，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的二極管點(diǎn)亮。所有發(fā)光二極管的陽極 連接在一起稱為共陽極；陰極連接在一起的稱為共陰極。控制相應(yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出對(duì)應(yīng)的字符。每段 LED 分別引出一個(gè)電極，電極的名為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp，其中dp 是小數(shù)點(diǎn)段引出的電極。 LED 顯示器由若干個(gè)發(fā)光的二極管組成。因此，我們可以通過程序控制 。 STC89C52增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板通過一個(gè)三極管來放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，原理圖如圖 35所示。 P1.0P1.1P1.2P3.1P3.2P3.3 圖 34 按鍵電路原理圖 其中， ， ， ， ， ， 為單片機(jī)的 I/O 口。 獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根 I/O 口線，X T A L 21 8X T A L 11 9A L E3 0E A3 1P S E N2 9R S T9P 0 . 0 / A D 03 9P 0 . 1 / A D 13 8P 0 . 2 / A D 23 7P 0 . 3 / A D 33 6P 0 . 4 / A D 43 5P 0 . 5 / A D 53 4P 0 . 6 / A D 63 3P 0 . 7 / A D 73 2P 1 . 0 / T 21P 1 . 1 / T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 . 0 / R X D1 0P 3 . 1 / T X D1 1P 3 . 2 / I N T 01 2P 3 . 3 / I N T 11 3P 3 . 4 / T 01 4P 3 . 7 / R D1 7P 3 . 6 / W R1 6P 3 . 5 / T 11 5P 2 . 7 / A 1 52 8P 2 . 0 / A 82 1P 2 . 1 / A 92 2P 2 . 2 / A 1 02 3P 2 . 3 / A 1 12 4P 2 . 4 / A 1 22 5P 2 . 5 / A 1 32 6P 2 . 6 / A 1 42 7U1STC89C52abcdefghP 2 1P 2 0P 2 2P 2 3P 2 4P 2 5R1220RR2220RR3220RR5220RR6220RR7220RR8220RR4220RP 1 . 2P 1 . 1P 1 . 0P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 1P 3 . 7R9220RR10220RR11220RP 3 . 6P 3 . 5P 3 . 4Y 1C R Y S T A LC 23 0 PC 33 0 PR 1 31 0 kC 11 0 u 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 因此，在按鍵較多時(shí)， I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。 定時(shí)器按鍵電路 定時(shí)器單片機(jī)控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)先定時(shí)，然后再檢測(cè)按鍵的狀態(tài)，若仍是閉合狀態(tài)則認(rèn)為真的有按鍵按下。應(yīng)采取措施消除抖動(dòng)的影響。按鍵在閉合和斷開時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)存在抖動(dòng)現(xiàn)象。 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 圖 33 主控電路最小系統(tǒng)原理圖 鍵盤及其接口 按鍵的去抖處理 按鍵就是一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)。單片機(jī)的工作就是從復(fù)位開始的，當(dāng)在單片機(jī)的 RST引腳引入高電平并保持 2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任 何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石英振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 定時(shí)器時(shí)鐘電路原理圖如圖 32所示： XTAL1 和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL2（ 18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。在 Flash 編程期間， EA 也接收 12伏 VPP電壓。注意加密方式 1時(shí)， EA 將內(nèi)部鎖定位 RESET。 EA /VPP（ 31引腳）：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。 PESN（ 29 引腳）：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào) PESN 是 外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。否則， ALE 將被微弱拉高。 如果需要，通過將地址位 8EH的 SFR的第 0位置“ 1”， ALE操作將無效。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。 PROGALE / （ 30 引腳）：地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的 輸出脈沖。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO 位可以使此功能無效。當(dāng)輸入連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)為有效，用來完成單片機(jī)單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。 P3口除作為一般 I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表所示 32所示。對(duì)端口寫入 1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P3 端口（ ～ ， 10～ 17 引腳）： P3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O端口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“ MOVX R1”指令）時(shí)， P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（ SFR）區(qū)中的 P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。對(duì)端口寫入 1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。 表 31 引腳復(fù)用功能 引腳號(hào) 功能特性 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 捕獲 /重裝觸發(fā)和方向控制） P2端口（ ～ ， 21～ 28引腳）： P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O端口。 P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（ In） 此外， 還可以作為定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部技術(shù)輸入（ ）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體參見下表 31所示。 P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。此時(shí)， P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入“ 1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。即定時(shí)器 T0、 T T2 （ 11）外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 （ 12）通用異步串行口（ UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART （ 13）工作溫度范圍： 40～ +85℃（工業(yè)級(jí)） /0～ 75℃（商業(yè)級(jí)） （ 14） PDIP封裝 STC89C52RC單片機(jī)的工作模式： 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 ? 掉電模式：典型功耗 A,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序 ? 空閑模式：典型功耗 2mA ? 正常工作模式：典型功耗 4Ma～ 7mA ? 掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備 STC89C52單片機(jī)引腳圖如圖 31所示。 主要特性如下： （ 1）增強(qiáng)型 8051 單片機(jī)， 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 （ 2）工作電壓： ～ （ 5V單片機(jī)） /～ （ 3V單片機(jī)） （ 3）工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá) 48MHz （ 4）用戶應(yīng)用程序空間為 8K字節(jié) （ 5）片上集成 512 字節(jié) RAM （ 6）通用 I/O口（ 32個(gè)），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 第 3 章 定時(shí)器硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 定時(shí)器主控電路 CPU 的選擇 主控電路 CPU 是系統(tǒng)的核心單元，在執(zhí)行程序中其關(guān)鍵作用， 它 的 優(yōu)劣直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。 設(shè)定 TMOD＝ 00000001B，即 TMOD＝ 01H，設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0工作在方式 1。對(duì)于 T0來說，系統(tǒng)時(shí)鐘為 12MHz，最大定 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 時(shí)也只有 65536us，即 ，無法達(dá)到我們所需要的 1 秒的定時(shí)，因此，必須通過軟件來處理這個(gè)問題，假設(shè)取 T0 的最大定時(shí)為 50ms，即要定時(shí) 1 秒需要經(jīng)過 20 次的 50ms的定時(shí)。定時(shí) /計(jì)數(shù)器何時(shí)工作也是通過 TCON 特殊功能寄存器來設(shè)置的。 STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器是一個(gè)可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，它既可以工作在 13 位定時(shí)方式，也可以工作在 16 位定時(shí)方式和 8 位定時(shí)方式。 （ 3）計(jì)時(shí)方案 采用軟件控制： 利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)，配合軟件定時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)，該方案能夠使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中容易實(shí)現(xiàn)，且節(jié)省硬件成本，因此本系統(tǒng)將采用軟件方法實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。（當(dāng)數(shù)量接口為 8 時(shí)，可以將 4 根接口定義為行線，另 4 根定義為列線，形成 4*4鍵盤，可以配置 16個(gè) 按鍵。 方案二：矩陣式鍵盤。但每個(gè)按鍵必須占用一根接口線，在按鍵數(shù)量不多時(shí)，接口占用多。獨(dú)立式鍵盤的各個(gè)按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵獨(dú)立的與一根數(shù)據(jù)輸入線（單片機(jī)并行接口或其他芯片的并行接口）連接。 由于本次設(shè)計(jì)是對(duì)時(shí)間進(jìn)行顯示，所以在此選擇的是方案二，采用動(dòng)態(tài)顯示。對(duì)于顯示器的每一位而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次；動(dòng)態(tài)顯示耗能較小，但編寫程序較復(fù)雜。 圖 21 數(shù)字定時(shí)器的系統(tǒng)框架 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 （ 1）顯示方案 方案一：靜態(tài)顯示就是 CPU 將要顯示的字或字段碼送到輸出口，顯示器就可以顯示出所要顯示的字符，如果 CPU 不去改寫它，它將一直保持下去；靜態(tài)顯示硬件開銷大，電路復(fù)雜，信息刷新速度慢。而且，微處理系統(tǒng)具有時(shí)鐘振蕩系統(tǒng)，利用系統(tǒng)時(shí)鐘并借助微處理器的定時(shí) /計(jì)數(shù) 器功能可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字定時(shí)器的功能。 （ 5）當(dāng)時(shí)間到整點(diǎn)時(shí)，蜂鳴器會(huì)短響一聲，可以關(guān)掉報(bào)時(shí)。 （ 3）含有鬧鐘功能，可以選擇鬧鐘開關(guān)，可以設(shè)定鬧鈴時(shí)間。 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 第 2 章 整體設(shè)計(jì)方案 定時(shí)器的功能及設(shè)計(jì)要求 （ 1）通過單片機(jī)內(nèi)定時(shí)器控制走時(shí)，準(zhǔn)確持續(xù)走時(shí)，調(diào)時(shí)不影響走時(shí)。 （ 3）完成 電路的模擬仿真。然而就本次設(shè)計(jì)的定時(shí)器而言要完成的任務(wù)有 ： （ 1） 完成 硬件電路的設(shè)計(jì)，包括 數(shù)字鐘最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、按 鍵電路 、電源 電路 、 蜂鳴器電路、二極管指示燈和 LED數(shù)碼管顯示 電路 。由于 成都工業(yè)學(xué)院 通信工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使定時(shí)器具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。因此，研究 定時(shí)器 及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置 ,廣泛用于個(gè)人家庭 、 車站 ,、 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所 ,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用 ,使得數(shù)字鐘的精度 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式 定時(shí)器 , 定時(shí)器 的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了 定時(shí)器 原先的報(bào)時(shí)功能。 單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、