【正文】 解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)。由于時(shí)間太倉促，經(jīng)驗(yàn)不足，理論方面也相應(yīng)的存在不足，加上條件有限，仍存在著一些設(shè)計(jì)方面的問題，個(gè)人技能也有待提高 。此擴(kuò)展我沒有設(shè)計(jì)，只是初步的設(shè)想。 黑夜中的香煙頭或流星劃過夜空，大家看到的不是一個(gè)點(diǎn)，而是一條線 。 LED 點(diǎn)陣就是利用很多個(gè)發(fā)光二極管（ LED）有序排列，通過電子電路自動(dòng)控制發(fā)光和關(guān)閉，從而形成圖案或者文字，因此需要很多的 LED 和復(fù)雜的電子電路。旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘系統(tǒng)比較穩(wěn)定，顯示效果良好，達(dá)到了預(yù)期的效果。 OSCDN：?jiǎn)纹瑱C(jī)時(shí)鐘振蕩器增益降一半，選 1/2gain 為降一半，降低 EMI；選 full gain（全增益）為正常狀態(tài)。 ISP 引導(dǎo)程序擦除。 下載時(shí)注意看提示，主要看是否要給單片機(jī)上電或復(fù)位，下載速度比一般通用編程器快。 步驟 5：選擇“ Download/下載”按鈕下載用戶的程序進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，可重復(fù)執(zhí)行 步驟 5。 步驟 4：設(shè)置是否雙倍速，雙倍速選中 Double Speed 即可。 圖 13 STC89C52RC/RD+系列單片機(jī)在系統(tǒng)編程中的應(yīng)用 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 14— 程序在線下載 在線下載基本步驟： 步驟 1：選擇所使用的單片機(jī)型號(hào) ，如 STC89C58RD+， STC89LE516AD等 。不要用通用編程器編程，否則有可能將單片機(jī)內(nèi)部已固化的 ISP 系統(tǒng)引導(dǎo)程序擦除 ,造成無法使用 STC 提供的 ISP 軟件下載用戶的程序代碼。由于可以將程序直接下載進(jìn)單片機(jī)看運(yùn)行結(jié)果故也可以不用仿真器。 ISP 的好處是：省去購買通用編程器，單片機(jī)在用戶上即可下載 /燒錄用戶程序，而無需將單片機(jī)從以生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。 程序流程圖如圖 12 所示。而匯編語言，一條指令就對(duì)應(yīng)一個(gè)機(jī)器碼，每一步執(zhí)行什么 動(dòng)作都很清楚，并且程序大小和堆棧調(diào)用情況都容易控制，調(diào)試起來也比較方便。缺點(diǎn)是占用資源較多，執(zhí)行效率沒有匯編高。 C 語言是一種結(jié)構(gòu)化的高級(jí)語言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。 總結(jié)這三個(gè)失誤后，最后將無線供電電路完成。只好再配一次元件。 2． 二極管正負(fù)極接反，電機(jī)轉(zhuǎn)，但沒能產(chǎn)生振蕩電路。經(jīng)過反復(fù)三次審改最后終于成功實(shí)現(xiàn)了無限供電。本設(shè)計(jì)的這一部分沒有制作 PCB 板，使用的是萬能板，這就需要在板子背面自行連接。 圖 11 PCB 器件圖 硬件的焊接與檢查 PCB 板的硬件焊接 在焊制過程中有很多困難和問題需要注意，首先就是貼片單片機(jī)（ STC89C52）的焊制，貼片的元器件應(yīng)該首先焊，不能等到其它器件都焊完再焊，最后焊 的時(shí)候會(huì)將周圍的幾個(gè)器件都拆卸下來，這樣不僅是很麻煩的，Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 11— 而且有的器件多次拆裝很容易燒壞。 元器件圖 旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘的 PCB 圖如圖 10。 Protel DXP 2021 已不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是 SCH（原理圖）設(shè)計(jì)、 SCH 仿真、 PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)、 Auto Router（自動(dòng)布線器）和 FPGA 設(shè)計(jì)等，覆蓋了以 PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。 表 1 管腳描述 引腳 說明 X1,X2 GND RST I/O SCLK Vcc1,Vcc2 晶振管腳 地 復(fù)位腳 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 串行時(shí)鐘 電源供電管腳 時(shí)鐘芯片工作原理圖如圖 9 所示： 圖 9 DS1302 工作原理圖 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 10— 2 PCB 制板設(shè)計(jì)與制作 PCB 板的設(shè)計(jì) 軟件介紹 在本設(shè)計(jì)中使用的是 protel DXP 2021 進(jìn)行 PCB 板的設(shè)計(jì)。 DS1302 的管腳排列及描述如圖 8 所示。 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 9— 讀 /寫時(shí)鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時(shí)，有兩種傳送方式：?jiǎn)巫止?jié)傳送和多字節(jié)傳送 (字符組方式 )。 工作電壓范圍： ～ 。 31 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ) RAM。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302進(jìn)行操作。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。 DS1302 由 Vcc1或 Vcc2 兩者中的較大者供電。 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2為主電源。 圖 7 顯示模塊原理圖 2． 時(shí)鐘芯片的選用 本設(shè)計(jì)采用時(shí)鐘芯片 DS1302，可以準(zhǔn)確的顯示北京時(shí)間。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成 PN 結(jié)的材料決定的。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè) PN 結(jié)。 LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被 環(huán)氧樹脂封裝起來。 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 8— 本設(shè)計(jì)采用 20 個(gè)并排發(fā)光的貼片二極管，利用人眼的“視覺暫留效應(yīng)”顯示刻度及指針。當(dāng)在 LED 上顯示漢字時(shí)，應(yīng)先取得漢字的點(diǎn)陣構(gòu)成數(shù)據(jù)，然后將其寫入顯示存儲(chǔ)器中進(jìn)行顯示。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 EA/VPP——外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序 存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 ALE/PROG——當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器 或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3口也接收一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3口： P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 7— 能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P2端口寫 ―1‖時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高 ， 此時(shí)可以作為輸入口使用。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P1口： P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯電平。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL 邏輯電平。其管腳圖如圖 6 所示。此類單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個(gè)片上系統(tǒng)。 STC 8051 微處理器，低功耗，超低價(jià)，高速（ 090M）高可靠。 STC 公司的單片機(jī)主要是基于 8051內(nèi)核，是新一代增強(qiáng)型單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，速度快 8~12倍 ,帶 ADC， 4路 PWM，雙串口，有全球唯一 ID 號(hào)，加密性好，抗干擾強(qiáng)。 當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的 嵌入式操作系統(tǒng) 被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。隨著 INTEL i960系列特別是后來的 ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代 16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。此后在 8031上發(fā)展出了 MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。 變壓 穩(wěn)壓 濾波 整流 Xxxxxxx 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） — 3— ISP P0 P1 P2 P3 圖 3 系統(tǒng)功能 早期的單片機(jī)都是 8位或 4位的。 單片機(jī)以其集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗低、價(jià)格廉、使用靈活等一系列優(yōu)點(diǎn)得到迅速的發(fā)展，滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。 220V 50Hz 圖 2 穩(wěn)壓電路組成框圖 在此設(shè)計(jì)中使用了 100240 轉(zhuǎn) 6V 直流穩(wěn)壓電源來進(jìn)行電壓調(diào)控。 通過上面的分析可知，直流穩(wěn)壓電源主要由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四大部分組成。同時(shí)，由于交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，負(fù)載的變化和溫度的影 響等，使輸出電壓紋波會(huì)更大，即輸出電流電壓不穩(wěn)定。 電源模塊 任何電路都離不開電源部分，單片機(jī)也不例外，而且應(yīng)該高度重視電源部分，不能因?yàn)殡娫床糠蛛娐繁容^簡(jiǎn)單而有所忽略，其實(shí)有將近一半的故障或制作失敗都和電源有關(guān)，電源部分做好才能保證電路的正常工作。在這里此設(shè)計(jì)采用了一個(gè)小小的無線電路供電 的電路板。 旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘主要有兩部分組成：電機(jī)部分和單片機(jī)控制發(fā)光二極管顯示部分。這里就詳細(xì)介紹一下旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘這一設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容。 電機(jī)帶動(dòng)一系列發(fā)光二極管繞軸旋轉(zhuǎn)，單片機(jī)控制發(fā)光二極管在旋轉(zhuǎn)過程中的相應(yīng)位置上點(diǎn)亮以指示時(shí)時(shí)鐘和文字，與此同時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行時(shí)鐘的計(jì)時(shí)操作，以控制旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘顯示正確的走時(shí)。最外側(cè)的發(fā)光二極管就點(diǎn)亮一個(gè)瞬間一呈現(xiàn)時(shí)間刻度。則每個(gè)小時(shí)時(shí)針之間的角度為 360186。 顯示方式上采用平衡式的兩排 LED，這除了在旋轉(zhuǎn)時(shí)能較好的保持平衡外，主要能利用兩邊交替顯示方式，比單排要快一倍。t use the usual way to give motor power s