【正文】 ，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種方法單片機中 CPU的開銷小。 MCS51單片機串行口方式 0為移位寄存器方式，外接 6片 74LS164作為 6位 LED顯示器的靜態(tài) 顯示接口，把 10 8031的 RXD作為數(shù)據(jù)輸出線， TXD作為移位時鐘脈沖。其中 A、 B（第 2腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端， 2個引腳按邏輯與運算規(guī)律輸入信號，共一個輸入信號時可并接。每一個時鐘信號的上升沿加到 T端時，移位寄存器移一位， 8個時鐘脈沖過后， 8位二進制數(shù)全部移入 74LS164中。 Q1? Q8（第 36和 1013引腳）并行輸出端分別接 LED顯示器的 hg在給出了 8個脈沖后，最先進入 74LS164的第一個數(shù)據(jù)到達了最高位，然后再來一個脈沖會有什么發(fā)生呢？再來一個脈沖，第一個脈沖就會從最高位移出，搞清了這一點，下面讓我們來看電路， 6片 7LS164首尾相串，而時鐘端則接在一起，這樣，當(dāng)輸入 8個脈沖時，從單片機 RXD端輸出的數(shù)據(jù)就進入到了第一片 74LS164中了，而當(dāng)?shù)诙€ 8個脈沖到來后，這個數(shù)據(jù)就進入了第二片 74LS164，而新的數(shù)據(jù)則進入了第一片 74LS164，這樣，當(dāng)?shù)诹鶄€ 8個脈沖完成后， 首次送出的數(shù)據(jù)被送到了最左面的 164中，其他數(shù)據(jù)依次出現(xiàn)在第一、二、三、四、五片 74LS164中。電子設(shè)計自動化 EDA（ Electronic Design Automation）如今已成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流。 本設(shè)計中用到的是 Protel 99 SE。其主要的功能模塊，包括電路原理圖設(shè)計，印刷電路板設(shè)計，無網(wǎng)格布線器，可編程邏輯器件設(shè)計，電路圖模擬 /仿真等，它集成了電路設(shè)計與開發(fā)環(huán)境。設(shè)計管理器主要包括 Design Team和 Documents兩部分。在 Protel 99 SE中，所有的設(shè)計文檔都被包含在這個管理器中，有電路圖 sch文件，印刷電路板 PCB，報表 Peport文件， PCB板作PCB制作 PCB Fabrication文件，仿真分析文件等。Ｋ eil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具ū Ｖ ision2, ūＶ ision2全 Windows 界面，Ｋeil C51生成的目標代碼效率分非常高，編譯后多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。ū Ｖ ision2是Ｋ eil C51的集成開發(fā)環(huán)境，通常叫做Ｋ eil C51的調(diào)試器。它的人機界面友好，操作方便。 S51 編程電纜線 偉煌 S51編程電纜線說明 本設(shè)計中用到了編程電纜線，所以作一簡單的介紹：本下載線為簡易型編程器，針對ATMEL89S51/S52/S53進行編程，采用并口編程模式，方便簡捷。 將光盤中的” 89S51 下載線軟件”文件夾拷到硬盤上，再將偉煌下載電纜 .exe 文件圖標發(fā)送到WINDOWS桌面上。注：電纜線上的白插座上 1(紅點 )對應(yīng)的是 VCC，余下的依次為： GND、 RST、 P1P1 P15。 點擊圖 標，打開文檔后，將編程器端口選為 LPT1（端口 378H），器件選為 89S51 或 89S52（ 51E板出廠 默 認為 89S51）。 12 7 若要進行加密，則可將寫鎖定位設(shè)置成 Lock Bit3，點擊寫加密鎖定位即可。 電子鐘的原理 該電子鐘是依靠 硬件和軟件結(jié)合而完成的，可以完整地顯示時、分、秒，共六位信息。 調(diào)節(jié)時間時可以快速的針對性地調(diào)節(jié)每一位。共給數(shù)碼管的信號是一樣的，所以 LED顯示的數(shù)據(jù)都應(yīng)該是一樣的，但是經(jīng)過字選碼 （即選通信號），就會顯示不同的數(shù)字，因為 人的眼睛有視覺短暫停留習(xí)慣 ， 在某一個時刻只有一只數(shù)碼管在顯示數(shù)字，就是因為眼睛的視覺停留才感覺到看到的六個數(shù)碼管是同時亮的， 利用這一視覺停留的現(xiàn)象就 可以完成該顯示功能。比如，此刻顯示 13 41 28，代表十三時四十一分二十八秒，要調(diào)節(jié)為 15 27 42，現(xiàn)調(diào)整按鍵 SW1，連續(xù)按兩下；再調(diào)整按鍵 SW4，長按或連續(xù)按使分顯示到 27；最后調(diào)整按鍵 SW5，長按或連續(xù)按使 秒顯示到 42。 本電子鐘共分為以下幾個部分： 1 電源部分，輸入該電路板的外部電源電壓為 +9V的直流電壓，然后經(jīng)過電解電容的濾波，并經(jīng)過小高頻電容的防干擾后送給三端穩(wěn)壓塊 7805，輸出比較穩(wěn)定的 +5V的直流電壓，共給單片機和其他元器件工作。 3開關(guān)部分，共有六只按鈕開關(guān) SW1～ SW6，每只按鍵一端的引腳都連接在一起，按鍵的 另 一端通過一只提供偏置電流的電阻連接到三極管的基極，并且每只按鍵對應(yīng)一只三極管 ，該處的三極管相當(dāng)于一只開關(guān)，是利用三極管的性質(zhì)而設(shè)計的，當(dāng)基極的電流達到飽和電流時，三極管就會飽和使集電極和發(fā)射極導(dǎo)通。 P0 口不斷的送出 13 選通信號，該信號控制三極管的通斷從而控制 LED 的選通，利用按鍵可以把信號送給 P0 口，從 而達到調(diào)整顯示時間的目的。另外，送出的八位數(shù)據(jù)后面每一位數(shù)據(jù)的通道上都要加一個限流電阻，防止總的電流過大，燒壞 LED 和三端穩(wěn)壓塊 7805，經(jīng)過計算應(yīng)該選用 1K歐姆的電阻，這樣電流既不會過大， LED顯示的亮度也不會太暗。如果電流的功耗太大， 7805不能夠提供大電流，就會使 7805不能正常工作，發(fā)燙而燒壞 。分別顯示兩位“時”，兩位“分”，兩位“秒”。 1 電源調(diào)試。 原因： 7805 的第一腳為輸出，2腳接地， 3腳接 OUT， 3個腳順序接反了 ， 所以會有發(fā)燙的現(xiàn)象。 即輸入端的電壓應(yīng)該在 上，但太高也不行，電壓過高會導(dǎo)致耗散功率太大，熱量不能及時的散出去而導(dǎo)致三段穩(wěn)壓塊燒壞。 說明穩(wěn)壓塊后面的電路出現(xiàn)了問題。發(fā)現(xiàn)電壓 分別為 5V、 0V、 5V、0V。此時三端穩(wěn)壓塊仍有發(fā)燙的現(xiàn)象。 調(diào)整好之后用示波器再次測試得到預(yù)期的結(jié)果 電源正常。 示波器的探頭放在單片機的 18腳和 19腳即 XTAL2和 XTAL1上示波器顯示無信號，這時單片機不能正常工作。晶振是新的所以損壞的機率比較小，想到可能是 起振電容有問題。 3 把程序燒錄到單片機，然后進行 測試，發(fā)現(xiàn)單片機沒有輸出信號。在該畢業(yè)設(shè)計中 MCU只有三個地方可調(diào)： 1 40腳 VCC， 2 18和 19腳振蕩信號， 3 復(fù)位信號。 電源通電之后，從三端穩(wěn)壓塊的第三腳引出 一條線，在 MCU的第九腳輕觸，再看單片機的 32腳，看到示波器上面有 250Hz的方波出現(xiàn)。原來復(fù)位電路接法如下圖 a。 調(diào)整方法：加大電容容量 。 如圖 b。另 15 外還可以按照課本上的第三種接法： 外部脈沖復(fù)位，即在開機后外部給出一個脈沖信號，同樣也要使脈沖寬度要大于兩個機器周期（ 24個振蕩周期）。 4 因為 250Hz的正弦波信號是作為 74LS164的 CLOCK（ CLK）信號，即 74LS164的移位信號，是和74LS164的第八腳相連的，用示波器觀察第八腳，卻發(fā)現(xiàn)沒有任何信號。用萬用表查看發(fā)現(xiàn)兩個管腳是斷開的。 重新焊接之后，第八腳上面有了 CLK信號。 單片機的 33腳是和74LS164的 1腳和 2腳連在一起的， 按照習(xí)慣 把兩個串行輸入端 A和 B連接起來，用示波器在這兩個腳上也看到了數(shù)據(jù)，在 74LS164的輸出端應(yīng)該有并行的數(shù)據(jù)送出來。正確的接法應(yīng)該是接 +5V。再看 LED上也有數(shù)字顯示。 6 單片機和 74LS164的電源都已經(jīng)調(diào)試通過，用手觸摸三端穩(wěn)壓塊感覺還是燙的， 每個 IC消耗的電流大約幾十 mA，這兩個 IC的電流加起來也不過四五十 mA，在這種情況下是不會這么燙的，說明其他電路流過的電流比較大， 再次查看分析電路，出現(xiàn)問題的地方可能是共陽極數(shù)碼管消耗的功率太大，從而導(dǎo)致 7805發(fā)燙。在一般情況下每段 LED通過 3～ 4mA的電流就能正常發(fā)光，為了減小 7805的溫度和減弱共陽極數(shù)碼管的亮度，決定在 74LS164和共陽極數(shù)碼管之間加上限流電阻，經(jīng)過計算電阻選用 1K的阻值，使每段通過的電流在 3～ 4mA。 把所有的電阻焊接后，再打開電源，果真三端穩(wěn)壓塊沒有原來那么燙。 7 最大的一個問題： 接通電源后， LED雖有顯示，全顯示為一個 8字型，而非開機時顯示 0字型， 在 顯示數(shù)據(jù)時，數(shù)碼管的 G、 D兩節(jié)始終顯示 ，用萬用表測試發(fā)現(xiàn)是顯示 G和 D的兩個引腳和電源連在一起。 9 對 三極管 進行調(diào)試， 三極管與數(shù)碼管的共陽 極相連。 最后， 結(jié) 合計算機對 電子時鐘 板進行全面調(diào)試，具體為 AT89S51 接受數(shù)據(jù)，然后傳給 74LS164 芯片，通過 74LS164 芯片向 LED數(shù)碼管一位一位傳送數(shù)據(jù)。 軟件 調(diào)試 軟件部分主要完成 數(shù)據(jù)的發(fā)送 、 74LS164 移位脈沖信號的輸出、定時和中斷。 將字型碼送入 字型鎖存器鎖存，這時所有的顯示塊都有可能顯示 。為防止閃爍，每位顯示時間在 1～ 2mS， 然后顯示另一位，單片機需要不斷的進行顯示刷新。因為端口 3是一個雙向 I/O 端口，每個腳 有內(nèi)部升壓電阻 ，可 以直接驅(qū)動外部電路。 2 定義好 程序段的起始地址和數(shù)據(jù)段的起始地址后就可以初始化內(nèi)存 了 ： ORG 0000H JMP MAIN MAIN: MOV SP,40H 17 MOV PSW,00H MOV R0,7FH CLR_RAM : MOV A,00H DJNZ R0,A MOV P1,0FFH MOV P2,0FFH MOV P0,0FFH MOV P3,0FFH 3 這樣單片機經(jīng)過復(fù)位以后就開始正常工作，從主程序開始執(zhí)行，可以看到四個口輸出的全都是高電平 。當(dāng)然這之前是一定要把各個寄存器定義好的，否則會是錯誤百出， 我原來想當(dāng)然的把 0C0H 發(fā)送到 P0口，用示波器在 引腳看信號，只發(fā)現(xiàn)該引腳一直都是低電平， 不論怎么調(diào)試輸出的結(jié)果都是低電平，還是向在實習(xí)的公司工作的人才知道了所以然：原來我用的方法是把八位的數(shù)據(jù)直接送到一個口上，當(dāng)然，每個引腳只能占到 一位的數(shù)據(jù)。 然后，我把每八位數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)字都試過了一遍，從 0～ F 直到所有的顯示都完全正確，其實也是把 書本上面的字型碼又驗證了一遍而已，發(fā)現(xiàn)和書上給的字型碼是完全一致的。要不然就是一個實實在在的靜態(tài)顯示的例子。考慮到時間的精確性，決定 每4MS 中斷一次， 1S中斷 250次， 4MS 的時間既不會使六個數(shù)碼管有閃爍感，也使中斷的編程容易一些。溢出率 =1/T=Fosc/12(2LTC)，溢出率為定時時間的倒數(shù)； T 為定時時間； Fosc為振蕩器的頻率； L 為計數(shù)器的長度； TC 為定時器的初值；帶入公式：計算初值為（ 655364000）。T0=4MS MOV TL0,LOW(6555364000) SETB TR0 。設(shè)置中斷使能：外部中斷 0 允許中斷 MOV IP,00000010B 。加上去就恢復(fù)了正常。 六個擴展外部中斷源有一個或幾個出現(xiàn)低電平，引起 INT0低電平出發(fā)中斷，所以這些中斷源都是電平觸發(fā)方式。在這里為什么是 0003H 單元呢？翻閱資料便可以發(fā)現(xiàn)原來外部中斷矢量地址是 0003H。當(dāng)翻看課本時才發(fā)現(xiàn)原 來老師講課時就給我們畫下了重點，要我們 記住幾個中斷的中斷矢量地址。 如下的六條指令便完成擴展外部中斷。以 上兩條指令便是完成保護現(xiàn)場的功能?；旧现袛喾?wù)子程序基本完成兩個功能： 1 判 斷對應(yīng)位是否符合相應(yīng)位的條件，比如時是否大于 24，分和秒是否大于 60； 2 判斷之后執(zhí)行相應(yīng)的操作 對應(yīng)位的加（減）。如果等于 24 小時則轉(zhuǎn)到有另外一個子程序 SW1_OVER,該子程序是對相應(yīng)的位進行操作，即加或減。把小時的值存到 A CJNE A,24, SW1_OVER 。時加一 JMP RETURN SW2_OK: MOV A,HOR 。判斷是否等于 0，如否則跳到 SW2_OVER MOV HOR,23 。接著在每個 LED的公共端都會有這樣的脈沖送進來，也就是說，我在一個口上面送出這樣的脈沖出來，只是把時間空置的比較好而已。然后我分析了原因，發(fā)現(xiàn)因為晶振精度的問題，在每一個脈沖時間都會有零點幾個微秒的誤差，所以累加起來，就是后面看到的結(jié)果。更重要的一步是 通過不斷的掃描 P0口，判斷只要有哪一位有被選通的信號，就會 根據(jù)判斷利用數(shù)據(jù)指針到內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中（ TAB_LED 表）中讀取字型碼（也就是查表的方法），然后就是把這些字型碼發(fā)送出去。 MOV A,