【正文】 圖 316 STC89C51最小系統(tǒng)連接原理圖 （ 說(shuō)明外界元器件的值以及作用 ） 。 顯示部分的設(shè)計(jì) 顯示電路原理圖 如圖 317所示 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 22 頁(yè) 共 39 頁(yè) 圖 317 顯示電路原理圖 該顯示部分電路原理圖用 9012PNP 型三極管來(lái)驅(qū)動(dòng) 共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管。數(shù)碼管的 abcdefg接單片機(jī)的 I/O口 ，控制 （ 0或 1）來(lái)控制 LED數(shù)碼管的字型。如數(shù)碼管是共陽(yáng)的，當(dāng) （即 a,b,c,d,e,f）為低電平， g為高電平時(shí)，顯示器顯示“ 0”。對(duì)于數(shù)碼管的 COM腳（共陽(yáng)數(shù)碼管）應(yīng)接高電平（即“ 1”），在此次設(shè)計(jì)中用 9012PNP 型三極管來(lái)控制三極管的導(dǎo)通，關(guān)斷來(lái)控制 COM 端的高低電平，而控制三極管的導(dǎo)通，關(guān) 斷是由三極管的基極接單片機(jī) I/O 口（ ）來(lái)控制的。若 送低電平 0，三極管 T1 則導(dǎo)通，再配合 送出的字型碼，便可在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的字樣。若 送低電平 1，三極管 T1 則關(guān)斷，數(shù)碼管即滅。顯示部分通過(guò)此原理來(lái)工作。 LED 顯 示器接口原理 [6] LED（ Light Emitting Diode） 是發(fā)光二極管的縮寫。 LED 顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的。 LED 顯示器在單片機(jī)中的應(yīng)用非常普遍。 1． LED顯示器 的結(jié)構(gòu) 如圖 318 所示 (a) 外形 （ b）共陽(yáng)極 （ c）共陰極 圖 318 七段發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 23 頁(yè) 共 39 頁(yè) 常用的 LED 顯示器為 8 段（或 7 段， 8段比 7段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)“ dip” 段）。每一個(gè)段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管。這種顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種，如圖 317 所示。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連結(jié)在一起，通常此公共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。同樣，共陽(yáng)極 LED顯示器的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連結(jié)在一起，通常此公共陽(yáng)極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為低電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示 [11]。 為了使 LED 顯示器顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要 為 LED 顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼可使 LED 相應(yīng)的段發(fā)光，從而顯示不同的字型，因此該代碼稱之為段碼（或字型碼）。 7段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì) 8段。因此提供給 LED顯示器的字型碼正好是一個(gè)字節(jié)。各段與字節(jié)中的各位對(duì)應(yīng)的關(guān)系如表 31。 表 31 顯示段與代碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 代碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示段 dip g f e d c b a 按照表 31格式， 8段 LED 顯示器的字型碼如表 32所示 。 表 32 8段 LED顯示器部分字型碼 顯示字符 共陰極段碼 共陽(yáng)極段碼 顯示字符 共陰極段碼 共陽(yáng)極段碼 0 3FH C0H 6 7DH 82H 1 06H F9H 7 07H F8H 2 5BH A4H 8 7FH 80H 3 4FH B0H 9 6FH 90H 4 66H 99H “滅” 00H 88H 5 6DH 92H ? ? ? 注：段碼是相對(duì)的，它由個(gè)字段在字節(jié)中所處的位決定。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，以上表格用來(lái)參考。 顯示器工作 原理 LED 顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方 式。 (1)LED靜態(tài) 顯示方式 [7] 所 謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 24 頁(yè) 共 39 頁(yè) 截止。這種顯示方式的每一個(gè) 8 段顯示器需要一個(gè) 8位輸出口控制。 如圖 319用 STC89C51 單片機(jī)控制 LED 靜態(tài)顯示方式接口 圖 319 用 STC89C51單片機(jī)控制 LED靜態(tài)顯示方式接口 (2)LED動(dòng)態(tài)顯示方式 所謂的動(dòng)態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描）。在多位 LED顯示時(shí) ,為簡(jiǎn)化硬件電路 ,節(jié)省 I/O口資源 ,通常將所有位的段碼線相應(yīng)的并聯(lián)在一起 ,由一個(gè)8位 I/O 口控制 ,而各位的共陽(yáng)極或共陰極分別由 相應(yīng)的 I/O 線控制，形成各位的分時(shí)選通。如圖 320 用 STC89C51 單片機(jī)控制 LED 動(dòng)態(tài)顯示方式接口 圖 320用 STC89C51 單片機(jī)控制 LED動(dòng)態(tài)顯示方式接口 說(shuō)明本設(shè)計(jì)選擇什么方式 排阻 STC89C51 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 25 頁(yè) 共 39 頁(yè) 第 四 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件總體設(shè)計(jì)思路 及結(jié)構(gòu) [7] 該程序由一個(gè)主程序及五個(gè)子程序所組成，子程序中包括：中斷程序、顯示程序、數(shù)據(jù)處理程序及延時(shí)程序。 如圖 41 所示 圖 41 軟件結(jié)構(gòu)圖 中斷程序 是處理中斷信號(hào)，當(dāng)中斷信號(hào)沒(méi)有來(lái)得時(shí)候， 那么會(huì)去處理其它指令，而當(dāng)中斷信號(hào)到來(lái)，它會(huì)暫時(shí)擱下現(xiàn)在正在處理的指令，而去處理中斷指令 ；數(shù)據(jù)處理程序是將所 需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管顯示的字型碼送給顯示程序顯示；顯示程序是將最終的放大倍數(shù)通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。 軟件流程圖 知道了軟件的 總體 結(jié)構(gòu) ，下面一步便是完成 軟件 流程圖的設(shè)計(jì)，根據(jù)流程圖便可以編寫程序了。本次的程序采用 C 語(yǔ)言編寫 [12]。 圖 42 為軟件主流程圖。 主程序 中斷程序 數(shù)據(jù)處理程序 顯示程序 延時(shí)程序 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 26 頁(yè) 共 39 頁(yè) 圖 41主程 序流程圖 1 中斷服務(wù)程序 相關(guān)程序如下所示 void rec(void) interrupt 0 { 初始化 將測(cè)量值轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 拆為非壓縮 BCD 碼 調(diào)用顯示子程序 重設(shè) TH TL1 讀 TH0、 TL0 清零 TH0、 TL0 返回 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 27 頁(yè) 共 39 頁(yè) m=(TH0*256+TL020200)/8。 TH0=0x00。 TL0=0x00。 } 數(shù)據(jù)處理程序 數(shù)據(jù)處理程序是將所需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管顯示的字型碼送給顯示程序顯示 。 相關(guān)程序如下所示 void bcd(void) {buf[3]=(m/1000)%10。 buf[2]=(m/100)%10。 buf[1]=(m/10)%10。 buf[0]=m%10。 } 顯示程序 單片機(jī)需要將信號(hào)送到輸出端顯示出來(lái)，即單片機(jī)通過(guò)顯示子程序?qū)⑿畔⑺偷斤@示電路 顯示出來(lái)。在編寫此數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示程序時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路的具體接法先建立一個(gè)字形段碼表 TAB,表中存放所能顯示的字形段碼。而在區(qū)開(kāi)辟一個(gè)顯示緩沖區(qū)，它對(duì)應(yīng)各位數(shù)碼管 09 要顯示的內(nèi)容。當(dāng)需要顯示程序或更新顯示內(nèi)容時(shí)，先向緩沖區(qū)存入要顯示的內(nèi)容，再調(diào)用顯示子程序。 相關(guān)程序如下所示： void disp(void) { uint i。 for(i=0。i4。i++) { P2|=0x0f。 P0=tab[buf[i]]。 P2amp。=btab[i]。 if(i==3) P0amp。=0x7f。 } 設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 28 頁(yè) 共 39 頁(yè) 第 五章安裝與調(diào)試 安裝和調(diào)試 工具 一 .安裝工具 二 .調(diào)試工具 型萬(wàn)用表 硬件的調(diào)試 在按照設(shè)計(jì)搭建好電路板后，要對(duì)各部電路進(jìn)行一系列的調(diào)試工作。對(duì)于硬件調(diào)試，在通電前應(yīng)檢查電路板上元器件及連線是否接錯(cuò)，電容極性是否正確，檢查有無(wú)短路、虛焊、錯(cuò)焊、漏焊等情況，測(cè)量核實(shí)電源電壓的數(shù)值和極性是否正確。只有這樣，才能提高調(diào)試效率、保障調(diào)試順利進(jìn)行、 減少不必要的麻煩。通電后觀察有無(wú)異常氣味，各種調(diào)試儀器是否正常。如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即斷電。在此上都沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下方可進(jìn)行軟件的調(diào)試。當(dāng)硬件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該首先按單元電路功能依次進(jìn)行調(diào)試。直至各部分電均符合技術(shù)文件規(guī)定的指標(biāo)為止。然后再進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。各主要元件極性與好壞判斷如下： ：如果電容無(wú)符號(hào)，則 先將電容短路放電，再將兩引線做好A、 B 標(biāo)記，萬(wàn)用表置 R100 或 R1k 擋，黑表筆接 A 引線，紅表筆接 B 引線，待指針靜止不動(dòng)后讀數(shù)，測(cè)完后短路放電；再將黑表筆接 B 引線，紅表筆接 A 引線，比較 兩設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 29 頁(yè) 共 39 頁(yè) 次讀數(shù)，阻值較大的一次黑表筆所接為正極，紅表筆所接為負(fù)極。 本次使用的是有符號(hào)的，要檢測(cè)其好壞只要用 萬(wàn)用表置 R100 或 R1k 擋 ，看其有無(wú)放電現(xiàn)象，沒(méi)有放電現(xiàn)象則電容是壞的，放電過(guò)快則可能是電容漏電，反之電容是好的。 ：由于本次實(shí)驗(yàn)使用的是 共 陽(yáng) 極 數(shù)碼管 ，所以 以共 陽(yáng) 極 數(shù)碼管為例 ， 先將萬(wàn)用表置 R10k 或 Rl00k 擋，然后將紅表筆與數(shù)碼管的 “ 地 ” 引出端相連，黑表筆依次接數(shù)碼管其他引出端，七段均應(yīng)分別發(fā)光，否則說(shuō)明數(shù)碼管損壞。 共陰 極數(shù)碼管則把紅黑表筆顛倒即可，其他檢測(cè)方法類似。 好壞判斷 ：