基于stc89c52單片機的led顯示電子鐘設計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 址鎖存有效信號輸出端。當訪問片外程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)，一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的，要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 XTAL1(18)：振蕩器反相放大器 的輸出端。通過 XTAL XTAL2 外接晶振后，即可構(gòu)成自激振蕩器，驅(qū)動內(nèi)部時鐘發(fā)生器向主機提供時鐘信號。 AT89C51 原理圖 74LS138 介紹 74LS138 工作原理如下： 當一個選通端（ E1）為高電平，另兩個選通端（ (/E2))和 /(E3)）為低電平時，可將地址端（ A0、 A A2）的二進制編碼在 Y0至 Y7 對應的輸出端以低電平譯出。比如： A2A1A0=110 時，則 Y6輸出端輸出低電平信號。 利用 E E2 和 E3 可級聯(lián)擴展成 24 線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴展成 32 線譯碼器。 若將選通端中的一個 作為數(shù)據(jù)輸入端時， 74LS138 還可作數(shù)據(jù)分配器。 可用在 8086 的譯碼電路中，擴展內(nèi)存。 74LS138 引腳圖 74LS373 介紹 74LS373 為三態(tài)輸出的鎖存器，共有 54S373 和 74LS373 兩種線路結(jié)構(gòu)型 式，其主要電器特性的典型值如下表 (不同廠家具體值有差別 )： 主要電器特性的典型值 聲抗擾度被改善 400mV。 引出端符號： D0～ D7 數(shù)據(jù)輸入端； OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效）； LE 鎖存允許端； Q0～ Q7 輸出端。 74LS373 邏輯圖 74LS373 真值表 芯片 74LS245 74LS245 是我們常用的芯片，用來驅(qū)動 led 或者其他的設備，它是 8路同相 三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。 74LS245 還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。引腳圖如圖 7所示。 當 51 單片機的 P0 口總線負載達到或超過 P0 最大負載能力時，必須接入74LS245 等總線驅(qū)動器。當片選端 /CE 低電平有效時， DIR=“ 0”，信號由 B 向 A傳輸；（接收）。 *DIR=“ 1”，信號由 A 向 B 傳輸；（ 發(fā)送）當 /CE 為高電平時， A、 B均為高阻態(tài)由于 P2 口始終輸出地址的高 8 位，接口時 74LS245 的三態(tài)控制端 /1G 和 /2G接地， P2 口與驅(qū)動器輸入線對應相連。 圖 7 74LS245 引腳圖 芯片 74LS04 74LS04 是內(nèi)含 6組相同的反相器。即 1A 輸入高電平， 1Y 輸出低電平。 引出端符號： 1A－ 6A 輸入端 1Y－ 6Y 輸出端 其管腳及封裝圖如圖 圖 13 74LS04 引腳圖 LED 點 陣顯示器 8 乘 8 點陣共由 64 個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點上，當對應的某一行置 1電平，某一列置 0 電平，則相應的二極管就亮；如要將第一個點點亮，則 9 腳接高電平 13腳接低電平，則第一個點就亮了；如果要將第一行點亮，則第 9 腳要接高電平，而（ 1 11 16）這些引腳接低電平，那么第一行就會點亮；如要將第一列點亮，則第13腳接低電平，而（ 1 1 5）接高電平，第一列就會點亮。 LED 等效電路圖 LED 點陣原理圖 4 系統(tǒng)硬件電路設計 晶振電路設計 晶振電路部分由兩個值為 30uf 的電容 C C2 和一個 6MHz 的晶振 X1 串聯(lián)組成。由它產(chǎn)生的振蕩信號可以保證精度高而且穩(wěn)定并且頻率穩(wěn)定在 6MHz，次方波信號提供給單片機作為一個時鐘信號，當定時器需要定時的時候使用。 晶振電路原理圖 復位電路設計 復位電路由一個數(shù)值為 10uf 的電容和一個按鍵串聯(lián)組成，電路中的復位設定為上電與按鍵均有效的模式，當電路上電時， RST 引腳獲得一個高電頻，隨著 C3 電容不斷的在運行 過程中充電，所以導致 RST 引腳的高電頻不斷地下降。因為 RST 引腳上的高電頻只能維持兩個機器周期的時間，所以單片機就可以通過這個復位電路進行復位操作。在電路運行期間，當按下按鍵開關的瞬間， RST 上的電頻立即變?yōu)楦唠婎l，以此來實現(xiàn)電路復位。 復位電路原理圖 時分調(diào)節(jié)電路設計 由 AT89C51 的 端口接入按鍵 S1， 端口接入按鍵 S2，再將二者并聯(lián)，分別接入 74LS138的 E2和 E3 端口，以此來實現(xiàn)按鍵調(diào)節(jié)時分的設計。當電路運行時， LED 顯示器初始值為 12:00。每按一次 S1 按鍵，分針數(shù)字就會加 1，當分針數(shù)字滿 60 再次按下按鍵 S1，就會回歸為 0；每按下按鍵 S2 時，時針數(shù)字就會依次加 1，當時針為 12 時再次按下按鍵 S2，時針為就會顯示為 0。 時分調(diào)節(jié)電路原理圖 按鍵電路的設計 根據(jù)設計要求，系統(tǒng)的按鍵電路用 4個按鍵和一個撥碼開關就可以進行對時間的調(diào)整，按鍵就采用最簡單的點動式按鈕，由單片機的 I/O 進行掃描，來實現(xiàn)掃描按鍵功能。其中，時間調(diào)整按鈕與單片機 STC89C51 的 相連，其功能是當按下此鍵時，開始調(diào)整年、月、日、星期、時、分、秒，沒按一次就改變一個相應的要改變的位；鬧鐘調(diào)整按鈕與 單片機 STC89C52 的 相連，其功能是當按下此鍵時開始進行鬧鐘調(diào)整，并且每按一次就改變一次要調(diào)整的位；加法按鈕與單片機 STC89C51 的 連，其功能是每按一次此鍵就將相應的要改變的位的數(shù)值加一；減法按鈕與單片機 STC89C51 的 連，其功能是每按下一次此鍵就將要改變的位的數(shù)值減一；近遠程選擇按鈕與 STC89C51 的 相連。 單片機最小系統(tǒng)的設計 AT89C51單片機為 40引腳雙列直插芯片 ,有四個 I/O口 P0,P1,P2,P3, MCS51單片機共有 4個 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3），每一條 I/O 線都能獨立地作輸出或輸入。 單片機的最小系統(tǒng)如圖 8 所示 ,18 引腳和 19引腳接時鐘電路 ,XTAL1 接外部晶振和微調(diào)電容的一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入 ,XTAL2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。第 9 引腳為復位輸入端 ,接上電容 ,電阻及開關后夠上電復位電路 ,20 引腳為接地端 ,40 引腳為電源端。 圖 15 單片機最小系統(tǒng) 5 系統(tǒng)軟件內(nèi)容 軟件流程圖 設計中，計時采用定時器 T0 中斷完成，其余狀態(tài)循環(huán)調(diào)用顯 示子程序，當端口開關按下時，轉(zhuǎn)入相應功能程序。 當計時中斷開始時， LED 顯示器開始接受信號，接受到一個信號時秒數(shù)增加1，當秒數(shù)累計加到 60 時，則分數(shù)為主動進 1，分數(shù)位累計加到 60 時，時數(shù)位主動增加 1。秒針、分針、時針只要有一位未接受到信號，那么系統(tǒng)就會自動結(jié)束。其程序執(zhí)行流程見下圖 程序分析 延時函數(shù)：控制時間間隔，調(diào)整時鐘頻率 中斷請求允許和中斷觸發(fā)方式程序。 編程軟件簡介 Keil 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，全 Windows界面。另外重要的一點 ，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil 的優(yōu)勢。下面詳細介紹 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 Keil工具包的整體結(jié)構(gòu)， uVision與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE），可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由C51 及 C51 編譯器編譯生成目標文件（ .OBJ）。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標文件 (.ABS）。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標準的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。與匯編相比， C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編 語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 6 電路仿真 Proteus軟件介紹 PROTEUS 軟件 嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺是一款可以實現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路、微控制器系統(tǒng)仿真以及 PCB 設計等功能的 EDA 軟件。從元器件的選取到連線，直至電路的調(diào)試、分析和軟件的編譯，都是在計算機中完成，所有的工作先在虛擬環(huán)境下進行。基于這一思想開發(fā)的 PROTEUS 軟件，可在原理圖設計階段對所設計的電路進行評