基于at89c52led点阵显示电子钟的制作课程设计报告书(编辑修改稿)

基于at89c52led点阵显示电子钟的制作课程设计报告书(编辑修改稿)内容摘要：

觉惰性可以理解为光线对人眼视觉的作用、传输、处理等过程都需要时间，因而使视觉具有一定的低通性。 实验表明，当外界光源突然消失时，人眼的亮度感觉是按指数规律逐渐减小的。 这样当一个光源反复通断，在通断频率较低时，人眼可以发现亮度的变化；而通断频率增高时，视觉就逐渐不能发现相应的亮度变化了。 不致于引起闪烁感觉的最低反复通断频率称为临界闪烁频率。 通过实验证明临界闪烁频率大约为 24Hz。 因此采用每秒 24 幅画面的电影，在人看起来就是连续活动的图象了。 同样的原理，日光灯每秒通断 50 次，而人看起来却是一 直亮的。 由于视觉具有惰性，人们在观察高于临界闪烁频率的反复通断的光线时，所得到的主观亮度感受实际上是客观亮度的平均值。 视觉惰性可以说是 LED 显示屏得以广泛应用的生理基础。 首先，在 LED 显示屏中可以利用视觉惰性，改善驱动电路的设计，形成了目前广为采用的扫描驱动方式。 扫描驱动方式的优点在于 LED 显示屏不必对每个发光灯提供单独的驱动电路，而是若干个发光灯为一组共用一个驱动电路，通过扫描的方法，使各组发光灯依次点燃，只要扫描频率高于临界闪烁频率，人眼看起来各组灯都在发光。 由于 LED 显示屏所使用的发光灯数量很大 ，一般在几千只到几十万只的范围，所以节约驱动电路的效益是十分可观的。 [4] 一个 8 8的点阵是由 64个发光二极管按一个规律组成的如下图所示的发光二极管，行接低电平，列接高电平，发光二极管导通发光。 基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 6 以简单的 8X8 点阵为例，它共由 64 个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置 1 电平，某一列置 0 电平，则相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，则 9 脚接高电平 13 脚接低电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第 9 脚要接高电平，而（ 1 1 1 16）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第 13 脚接低电平，而（ 1 1 5）接高电平，那么第一列就会点亮 . LED 点阵的引脚分布图和实物图如下： 基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 7 ： 74LS373 74LS373 为三态输出的八 D 锁存器。 其引脚分布如下： 当三态允许控制端 OE 为低电平时， Q0～ Q7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。 当 OE 为高电平时， Q0～ Q7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。 当锁存允许端 LE 为高电平时， Q 随数据 D 而变。 当 LE 为低电平时， D 被锁存在已建立的数据电平。 当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。 74LS373 的真值表如下： D0~7 LE OE Q0~7 H H L H L H L L L L Q0 H 高阻态 ： 74LS245 74LS245 用来驱动 LED 或者其他的设备，它是 8 路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。 当 8051 单片机的 P0 口总线负载达到或超过 P0 最大负载能力时，必须接入 74LS245 等总线驱动 器。 当片选端 /CE 低电平有效时， DIR=“ 0”，信号由 B 向 A 传输；（接收） DIR=“ 1”，信号由 A 向 B 传输；（发送）当 CE 为高电平时， A、 B 均为高阻态。 由于 P2 口始终输出地址的高 8 位，接口时 74LS245 的三态控制端 1G 和 2G接地， P2 口与驱动器输入线对应相连。 P0 口与 74LS245 输入端相连 ,E 端接地，保证数据线畅通。 74LS245 的引脚分布和真值表如下： 基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 8 ： 74LS138 74LS138 引脚如下： 74LS138 为 3 线－ 8 线译码器，其工作原理如下： 当一个选通端（ S1）为高电平，另两个选通端（ 2S )和 ( 3S )）为低电平时，可将地址端（ A、 B、 C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。 74LS138 真值表如下： 基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 9 ： 74LS04 74LS04 是高速的硅栅 CMOS 器件并兼容低功耗肖特基的 TTL（ LSTTL ）非门（逆变器）。 其引脚图和真值表如下： ： 74LS30 74LS30 是八输入与非门。 四、 系统的硬件设计 STC89C52 单片机 LED 显示时钟的设计原理图如下图所示，该电路由晶振电路，复位电路，按键电路，显示电路四大模块组成。 数据由 P1 口送出， P0 口作为 74LS373 的片选口， P2 口作为 LED 8*8 点阵的片选口 ,此电路的点阵为行输入列选择。 电路原理图如下： 输入 输出 A Y H L L H 基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 10 ： 晶振电路 在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分 其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。 由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。 这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，也就是晶振电路图。 晶振是给单片机提供工作信号脉冲的。 这个脉冲就是单片机的工作速度。 比如 12M 晶振。 单片机工作速度就是每秒 12M。 和电脑的 CPU 概念一样。 当然。 基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 11 单片机的工作频率是有范围的。 不能太大。 一般 24M 就不上去了。 不然不稳定。 接地 的话数字电路弄的来乱一点也无所谓。 看板子上有没有模拟电路。 接地方式也是不固定的。 一般串联式接地。 从小信号到大信号依次接。 然后小信号连到电源处。 有变压器就连到变压器旁。 数模地分开。 分别拉到电源处。 不可形成回路。 这个是因为晶振与单片机的脚 XTAL0 和脚 XTAL1 构成的振荡电路中会产生偕波 (也就是不希望存在的其他频率的波 )，这个波对电路的影响不大，但会降低电路的时钟振荡器的稳定性。 为了电路的稳定性起见， ATMEL 公司只是建议在晶振的两引脚处接入两个 10pf50pf 的瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响，所 以晶振所配的电容在 10pf50pf 之间都可以的，没有什么计算公式。 ： 复位电路 （ 1）复位电路的作用 在上电或复位过程中，控制CPU 的复位状态：这段时间保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕 CPU 发出错误 的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。 无论用户使用哪种类型的单片机 ,总要涉及到单片机复位电路的设计。 而单片机复位电路设计的好坏 ,直接影响到整个系统工作的可靠性。 许多用户在设计完单片机系统 ,并在实验室调试成功后 ,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象 ,这主要是单片机的复位电路设计不可 靠引起的。 [5] （ 2）基本的复位方式 单片机在启动时都需要复位，以使 CPU 及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。 89 系列单片机的复位信号是从 RST 引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。 当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果 RST 引脚上有一个高电平并维持 2 个机器周期 (24 个振荡周期 )以上，则 CPU 就可以响应并将系统复位。 单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。 基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 12 ： 按键电路 （ 1）组成 本系统的按键电路由一个与非门和三个独立按键，三个上拉电阻组成。 （ 2）作用 按键 电路的三个独立开关分别控制 、 、 来控制时间的调整 ， 选择， 加， 减。 ：显示电路 系统的显示电路由 5 个 LED8 8 点阵组成 ，点阵式 LED 显示器采用逐行扫描式工作。 要使点阵显示出一个的字符的编程方法是：首先向字形行扫描码锁存器输出行扫描码，选通第一行，同时向字符锁存器列写入该行的字型码，完成一行的基于 AT89C52LED 点阵显示电子钟的制作 13 扫描。 74LS373 用来锁存行扫描代码， ~ 行扫描代码。 列代码通过 、 、 输出，通过 74LS130 译码器转换之后送到 74LS245 进行列扫。 五、 软件设计及程序分析 ： Keil 软件历史发展 Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功。