【正文】 耗或者滿足端口對(duì)最大電流的限制。167。未按下時(shí)對(duì)單片機(jī)輸入一個(gè)高電平，按下后輸入一個(gè)低電平。鍵的閉合與否，反映在行線輸出電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，如果高電平表示斷開的話，那么低電平則表示閉合，所以通過對(duì)行線電平的高低狀態(tài)的檢測(cè)，便可以確認(rèn)按鍵按下與否，為了確保 CPU 對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵，必須消除抖動(dòng)的影響。 繼電器繼電器在這個(gè)設(shè)計(jì)中作為輸出設(shè)備，既是輸出該定時(shí)時(shí)間的中轉(zhuǎn)站。單片機(jī)外圍接口電路設(shè)計(jì)如圖 26：河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13R10RES2 R12RES2R8RES2D5LED D4LED D3LED D2LED D1LEDC3CAPC2CAPR11RES2R1RES2R9RES2S6SWPB S5SWPB S2SWPB S1SWPBD6DIODE123J3CON31234J2CON412J1CON2R2RES2R3RES2R4RES2R5RES2R6RES2S4SWPB S3SWPBX1CRYSTALC4ELECTRO1K1RELAYSPDTC110UFR7RES2B1 B2 B3 B4 B5VCCVCCVCCTXDRXDGND C5CAP VCCGNDVCCGND123J4CON3K2RELAYSPDT123J5CON3K3RELAYSPDTVCC 38 35 32EA/VPP 31ALE 30PSEN 29 26 23 21 RST9 XTAL218XTAL119 VSS20U1AT89C52GNDGNDB1B2B3B4B5IN11 IN22 IN33IN44 IN55 IN66IN77 IN88 COM9OUT1 18OUT2 17OUT3 16OUT4 15OUT5 14OUT6 13OUT7 12OUT8 1DIODE 10U2GNDVCCVCCVCCVCCRXDTXDS4S5S6S6 S5 S4 S3 S2 S1圖 26 單片機(jī)外圍接口電路河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14第 3 章 軟件設(shè)計(jì)首先介紹程序中的硬件功能，在進(jìn)行發(fā)光二極管指示程序、按鍵掃描程序和數(shù)碼167。 電路原理和器件選擇1．AT89C52：?jiǎn)纹瑱C(jī)，控制 LED 的數(shù)據(jù)顯示。3．74LS573：鎖存器。5．按鍵 S3： S3=1 時(shí)，時(shí)間正常運(yùn)行， S3=0 時(shí)開始控制三個(gè)時(shí)間中的一個(gè)，再次讓 S3=0 時(shí)時(shí)間又開始正常運(yùn)行。7．按鍵 S1：當(dāng) S1=0 時(shí)，每按一次表示時(shí)間自增一，當(dāng) S1=1 時(shí)時(shí)間不變。167。2．D0 ~ D7：?jiǎn)纹瑱C(jī)的數(shù)據(jù)總線，LED 的顯示內(nèi)容通過數(shù)據(jù)總線從單片機(jī)傳到 LED167。按鍵 S1 ~ S3 完成按鍵的復(fù)位定時(shí)時(shí)間的自增和自減功能。河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15167。2．1 ~99min 的時(shí)間調(diào)整。主程序流程圖如圖 31：定時(shí)器初始化開始設(shè)定初值Reload()鍵掃描LED 二極管顯示結(jié)束KEY_ST=1？圖 31 主程序流程圖部分關(guān)鍵變量的說明如表 31 所示：表 31 部分關(guān)鍵變量說明河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16變量 說明Buff[2] 顯示緩沖區(qū)( 依次為低位、高位)sec05二極管和繼電器狀態(tài)變量sec05=2 時(shí)，定時(shí)在 time3，sec05=1 時(shí)，定時(shí)在 time2，sec05=0 時(shí)，定時(shí)在 time1。 發(fā)光二極管指示程序發(fā)光二極管的亮滅指示了此刻數(shù)碼管顯示的時(shí)間是三個(gè)定時(shí)時(shí)間中的哪一個(gè)。流程圖如圖 32 所示：河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17LL3 亮L0、L3 亮L L4 亮T=time1？T=time2？T三個(gè)數(shù)之和？結(jié)束開始YYYYNNNNT=time3？圖 32 發(fā)光二極管指示流程圖167。按鍵掃描程序流程如圖 33：河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18延時(shí)時(shí)間自加 1LED 顯示LED 顯示時(shí)間自減 1KEY_ST 按下?KEY_DW 按下?KEY_SE 按下?KEY_UP 按下?結(jié)束開始YNNNYYY圖 33 按鍵掃描程序流程圖在該程序的設(shè)計(jì)中要注意按鍵的去抖動(dòng)程序。在發(fā)生抖動(dòng)時(shí)單片機(jī)很難判別此時(shí)按鍵是否按下，為此，就需要進(jìn)行按鍵的去抖動(dòng)處理。在這里采用軟件方法去抖動(dòng)。 數(shù)碼管顯示程序LED 顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示兩種工作方式。 LED 靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再控制 LED，直到下一次顯示時(shí)再傳送一次新的數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用的 CPU 時(shí)間少。這樣單片機(jī)只要把顯示的字型數(shù)據(jù)代碼發(fā)送到接口電路，該字段就可以顯示要發(fā)送的字型。1．靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)/缺點(diǎn)：2．優(yōu)點(diǎn)是 LED 顯示組件間連線非常簡(jiǎn)潔 ,只需 56 根線即可將所有 LED 串接，調(diào)試檢修方便。4．缺點(diǎn)是每個(gè) LED 需要 12 個(gè)驅(qū)動(dòng) IC，需要制作顯示組件 PCB 板。6．成本稍高(平均每位顯示驅(qū)動(dòng)部分成本比掃描驅(qū)動(dòng)要高 元)。 LED 動(dòng)態(tài)掃描顯示另一種方法是動(dòng)態(tài)掃描顯示。CPU 向字段輸出端口輸出字型碼時(shí)，所有顯示器接受相同的字型碼，但究竟使那一位則由 I/O 線決定。在輪流點(diǎn)亮過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。2．各種尺寸的 LED 可直接與主控板、驅(qū)動(dòng)板、擴(kuò)展板連接，甚至可不采用PCB 板。采用分時(shí)掃描顯示方式，功耗只有靜態(tài)顯示的 1/5。當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，連線及檢修不便。采用掃描顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線上輸出相應(yīng)要顯示字符的段碼。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示出將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，但由于 LED 顯示器的余輝和人眼的視覺暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，就可以造成多為同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的目的。上述保持 1ms 的時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況而定。定時(shí)器 0 中斷服務(wù)程序，用于數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描，在動(dòng)態(tài) LED 顯示程序中，需要不停的掃描字位口，從而實(shí)現(xiàn)不同滋味的數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示效果。 應(yīng)用 KEIL 軟件進(jìn)行程序調(diào)試軟件的調(diào)試必須在開發(fā)系統(tǒng)的支持下進(jìn)行。調(diào)試的范圍可由大到小、逐步增加，必要的中間信號(hào)可以先做設(shè)定。在調(diào)試時(shí)，生成 HEX 文件，通過 ISIS 軟件進(jìn)行仿真。圖 41 發(fā)光二極管的程序調(diào)試由圖中程序運(yùn)行可知，當(dāng) sec05=2 時(shí)，L2 和 L4 處于低電平，即 L2=0,L4=，此時(shí) L2 和 L4 為低電平，因此程序正確。圖 42 數(shù)碼管調(diào)試界面圖中輸出段 P0 為段選端，輸出字位碼， P2 為位選端，指示哪一位數(shù)碼管顯示。圖示所輸出的數(shù)字為 5，位數(shù)為十位。通過觀察發(fā)光二極管的輸出端的高低電平所顯示出來燈的亮滅來觀察是否真確，通過觀察數(shù)碼管的 P0 和 P2 輸出端，來判斷顯示的數(shù)字和字位是否正確，最后通過按鍵調(diào)節(jié)來觀察數(shù)碼管的輸出端和發(fā)光二極管的輸出端的高低電平情況。總體程序調(diào)試如圖 43 所示。 應(yīng)用 ISIS 軟件仿真電路在 ISIS 軟件中畫出原理圖，向單片機(jī)中加入需要調(diào)試的程序 HEX 文件，便可以進(jìn)行調(diào)試了。電路中的發(fā)光二極管指示燈便根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)定的方式進(jìn)行指示，L1 為定時(shí)時(shí)間 T1，L2 為定時(shí)時(shí)間 T2，L3 為定時(shí)時(shí)間 T3，L4 表示為秒，L5 表示為分鐘。最后進(jìn)行總的程序仿真，通過調(diào)節(jié)按鍵來觀察發(fā)光二極管的亮滅能否正確的顯示 TTT3 ，以及數(shù)碼管顯示的數(shù)字能否正確的進(jìn)行自加和自減運(yùn)算。圖 45 數(shù)碼管電路仿真河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26總體電路仿真調(diào)試如圖 46。 電路原理圖設(shè)計(jì)首先使用 protel 99SE 軟件畫出電路原理圖，根據(jù)要求設(shè)計(jì)元器件封裝，畫出電路原理圖，其主要包含的模塊有 AT89C52 單片機(jī)，按鍵輸入模塊，發(fā)光二極管模塊，復(fù)位電路，晶振電路，LED 顯示模塊以及繼電器模塊。 PCB 版圖設(shè)計(jì)首先設(shè)置 PCB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的參數(shù)，使用網(wǎng)絡(luò)表裝入元件封裝，然后進(jìn)行自動(dòng)布局，自動(dòng)布線，人工布局，人工布線設(shè)計(jì)出 PCB 版圖。 焊接實(shí)物最后使用焊烙鐵進(jìn)行焊接，由于沒有定制專用的 PCB 板，使用的是萬能的PCB 板，因此和設(shè)計(jì)的 PCB 版圖有所不同，焊接完畢使用萬用表等工具對(duì)電路進(jìn)行檢查，看連線是否一直，有無短路、虛焊現(xiàn)象。檢查完畢后，向硬件中寫入程序并進(jìn)行實(shí)物測(cè)試，驗(yàn)證是否符合要求。定時(shí)器給我們的生活帶來很多的便捷。本設(shè)計(jì)期間主要開展了一下方面工作：通過硬件電路設(shè)計(jì)了解了 AT89C52 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了單片機(jī)的最小系統(tǒng)復(fù)位電路和晶振電路，LED 顯示與單片機(jī)接口電路，發(fā)光二極管、按鍵、繼電器與單片機(jī)的接線。并使用 protel 軟件進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)和 PCB 版圖設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)基本完成，但尚有一些不足的地方，例如，添加一個(gè)報(bào)警模塊，當(dāng)定時(shí)器結(jié)束時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。實(shí)驗(yàn)近半年來，王老師在學(xué)習(xí)、工作和生活方面都給予了我無微不至的關(guān)懷，她淵博的知識(shí)、積極樂觀的人生態(tài)度、忘我的工作精神都令我十分欽佩。我要感謝電工電子教學(xué)教研室的全體教師，是他們?yōu)槲乙约八袑?shí)驗(yàn)室的學(xué)生營(yíng)建了一個(gè)自由但不松散，活躍而不乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)和生活氛圍。此外，還有實(shí)驗(yàn)室做畢業(yè)設(shè)計(jì)的張苗源、劉少華、余秋宏等同學(xué)，在這幾個(gè)月中，大家互相幫助、共同學(xué)習(xí)，這段時(shí)光我將永生難忘!感謝所有給予過我支持和幫助的朋友們!河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32附 錄電路原理圖R10RES2R12RES2R8RES2D5LEDD4LEDD3LEDD2LEDD1LEDC3 CAP C2 CAPR11RES2R1RES2R9RES2S6SWPBS5SWPBS2SWPBS1SWPBD6DIODE123J3 CON31234J2 CON412J1 CON2OC1C11D22D33D44D55D66D77D88D91Q192Q183Q174Q165Q156Q147Q138Q12U3 74HC573R2RES2R3RES2R4RES2R5RES2R6RES2S4SWPBR21S3SWPBR22X1CRYSTALR23C4ELECTRO1R24K1 RELAYSPDTR25C110UFR26R7RES2R27R28B1B2B3B4B5VCCVCCVCCTXDRXDGNDC5CAPVCC GNDVCCGND123J4 CON3K2 RELAYSPDT123J5 CON3K3 RELAYSPDTVCC40393837363534332EA/VPP31ALE30PSEN2928272625242322112345678RST9101121314151617XTAL218XTAL119VSS20U1 AT89C52GNDGNDB1B2B3B4B5VCCIN11IN22IN33IN44IN55IN66IN77IN88COM9OUT118OUT217OUT316OUT415OUT514OUT613OUT712OUT81DIODE10U21D2D3D4D5D6D7D8DGNDVCCGNDVCCVCCVCCRXDTXDOUT18OUT17S4S5S6S6S5S4S3S2S1R19 RES217 RES2R18 RES216 RES215 RES214 RES213 RES220 RES2D7D6D5D4D3D2D1D0a bf cg deDPY1234567a b c d e f g8dpdpLED1DPY_7SEG_DPa bf cg deDPY1234567a b c d e f g8dpdpLED2DPY_7SEG_DPD7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0OUT18OUT17河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33英文原文：The Introduction of AT89C51Background8 AT89C51 the CHMOS craft monolithic inte