【正文】 極 圖 管腳排列圖 圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 顯示模塊 13 當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一個筆畫發(fā)光。控制相應(yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符，盡管顯示的字符形狀有些失真，能顯示的數(shù)符數(shù)量也有限，但其控制簡單，使有也方便。發(fā)光 二極管的陽極連在一起的稱為共陽極數(shù)碼管，陰極連在一起的稱為共陰極數(shù)碼管，如圖 所示。 7 段數(shù)碼管驅(qū)動方法 發(fā)光二極管（ LED 是一種由磷化鎵（ GaP）等半導(dǎo)體材料制成的，能直接將電能 轉(zhuǎn)變成光能的發(fā)光顯示器件。當(dāng)其內(nèi)部有一一電流通過時，它就會發(fā)光。 7 段數(shù)碼管每段的驅(qū)動電流和其他單個 LED 發(fā)光二極管一樣，一般為 510mA；正向電壓隨發(fā)光材料不同表現(xiàn)為 不等。 7 段數(shù)碼管的顯示方法可分為靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示，下面分別介紹。 （ 1） 靜太顯示 所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示某一字符時，相應(yīng)段的發(fā) 光二極管恒定地尋能可截止。這種顯示方法為每一們都需要有一個 8 位輸出口控制。對于 51 單片機，可以在并行口上擴展多片鎖存 74LS573 作為靜態(tài)顯示器接口。 靜態(tài)顯示器的優(yōu)點是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電注一定的情況下顯示器的亮度高，控制系統(tǒng)在運行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時， CPU 才執(zhí)行一次顯示更新子程序，這樣大大節(jié)省了 CPU 的時間，提高了 CPU 的工作效率；缺點是位數(shù)較多時，所需 I/O 口太多，硬件開銷太大，因此常采用另外一種顯示方式 ——動態(tài)顯示。 （ 2）動態(tài)顯示 所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮各位顯示器 （掃描），對于顯示器的每一位而言，每隔一段時間點亮一次。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作（點亮），但利用人眼的視覺暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄 滅時的余輝效應(yīng)，看到的卻是多個字符“同時”顯示。顯示器亮度既與點亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時間參烽，可實現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。若顯示器的位數(shù)不大于 8 位，則控制顯示器公共極電位只需一個 8 位 I/O 口（稱為掃描口或字位口），控制各位 LED 顯示器所顯示的字形也需要一個 8位口（稱為數(shù)據(jù)口或字形口）。 動態(tài)顯示器的優(yōu)點是節(jié)省硬件資源，成本較低 ，但在控制系統(tǒng)運行過程中，要保證顯示器正常顯示， CPU 必須每隔一段時間執(zhí)行一次顯示子程序，這占用了 CPU的大量時間，降低了 CPU 工作效率，同時顯示亮度較靜態(tài)顯示器低。 綜合以上考慮，由于時間顯示具有時、分、秒 ，故 需要采用 6 個數(shù)碼管，又考慮重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 顯示模塊 14 到 CPU 工作效率與電源效率，本畢業(yè)設(shè)計采用動態(tài) 顯示。為共陽極顯示。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)總方案 15 5 系統(tǒng)總體方案 系統(tǒng)框架 該項目選用 STC89C52 單片機作為控制器，完成數(shù)據(jù)采集、顯示控制功能 。 采用 DS1302 的時、分、秒計時 功能計時，利用與單片機之間相互通信進行數(shù)據(jù)交換，達到設(shè)定時間等功能。 用六位數(shù)碼管動態(tài)顯示，分別顯示出時、分、秒。利用四位按鍵對時間進行調(diào)整， 達到電子鐘的全部功能，其大體框圖如圖 ： 圖 系統(tǒng)框架圖 系統(tǒng)原理圖及功能 系統(tǒng) 整體 原理圖見 附錄 1 時鐘模塊 原理圖 設(shè)計 圖 時鐘模塊原理圖 時鐘模塊 控 制 模 塊 調(diào)整模塊 顯示模塊 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)總方案 16 如圖 所示：將 DS1302 的 4 腳接 5V的電源，是芯片不可缺少的條件 3 腳接一個 的石英晶振，晶振振蕩進行計數(shù)來達到計數(shù)效果。 5 腳與單片機的 口相連， 6 腳與單片機的 口相連， 7 腳與單片機的 口相連。這就是時鐘芯片所需原理圖。在相應(yīng)的軟件程序驅(qū)動下， DS1302 與單片機就能達到讀寫時、分、秒 的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)的靈魂 。 顯示模塊原理圖設(shè)計 如圖 ：將所有數(shù)碼管的數(shù)據(jù)管腳分別連接到一起，然后接入單片機的 P0口。其公共段分別接上一個三極管，在此三極管做開關(guān)功能，所有三極管的基極分別連接到 口，當(dāng)對應(yīng)的三極管基極為高電平時，對應(yīng)的數(shù)碼 管就將顯示出來，這樣就達到流水顯示每位數(shù)碼管。 前兩位顯示時范圍為 0—— 23， 4位顯示分 0—— 59，后兩位顯示秒 0—— 59。 圖 顯示模塊原理圖 調(diào)整模塊原理圖設(shè)計 圖 如圖 中的 4 分別接到單片機的 口，當(dāng)?shù)谝淮伟聪耂1 按鍵時，系統(tǒng)將進入調(diào)整模式，第二次按下 S1 時，系統(tǒng)將回到計時狀態(tài)，并以調(diào)整模式所調(diào)整的時間進行計時。當(dāng)系統(tǒng)進入調(diào)整模式時，利用 S2 按鍵選擇調(diào)整時、分、秒。當(dāng)選擇調(diào)整某位是，當(dāng)按 S4 對應(yīng)位將以 1 位單位增長，當(dāng)按下 S4重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)總方案 17 時對應(yīng)為將以 1 為單位減小。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 1 18 附錄 1:電路原理圖 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 2 19 附錄 2：程序代碼 DS1302 驅(qū)動程序 /* * DS1302 突發(fā)方式，連讀，連寫 include include typedef unsigned char uchar。 typedef unsigned int uint。 sbit SCK = P1^4。 //時鐘 sbit SDA = P1^5。 //數(shù)據(jù) sbit RST = P1^6。 //DS1302復(fù)位 (片選 ) define DS1302_W_ADDR 0xBE define DS1302_R_ADDR 0xBF void delay(uint n) { while (n)。 } 寫一個字節(jié) void write_ds1302_byte(uchar dat) { uchar i。 for (i=0。i8。i++) { SDA = dat amp。 0x01。 SCK = 1。 dat = 1。 SCK = 0。 } } 讀一個字節(jié) uchar read_ds1302_byte(void) { uchar i, dat=0。 for (i=0。i8。i++) { dat = 1。 if (SDA) dat |= 0x80。 SCK = 1。 SCK = 0。 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 附錄 2 20 } return dat。 } void reset_ds1302(void) { RST = 0。 SCK = 0。 RST = 1。 } 清除寫保護 void clear_ds1302_WP(void) { reset_ds1302()。 RST = 1。 write_ds1302_byte(0x8E)。 write_ds1302_byte(0)。 SDA = 0。 RST = 0。 } 設(shè)置寫保護 void set_ds1302_WP(void) { reset_ds1302()。 RST = 1。 write_ds1302_byte(0x8E)。 write_ds1302_byte(0x80)。 SDA = 0。 RST = 0。 } 設(shè)定時鐘數(shù)據(jù) void set_ti