基于单片机控制LED数码显示电子钟设计.doc

1 第一章绪论 课题的提出及意义单片机作息时间控制实现了对时间控制的智能化, 摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便, 实现代学校必不可少的设备。 设计的任务及要求 1 .作息时间能控制电铃 2 .作息时间能启动和关闭放音机单片机作息时间控制的功能如下: ?使用 4 位七段显示器来显示现在的时间。?显示格式为“时分”?由 LED 闪动来作秒计数表示?具有 4 个按键来作功能设置, 可以设置现在的时间及显示定时设置时间?一旦时间到则发出一阵声响, 同时继电器启动, 可以控制放音机开启和关闭。第二章总体方案设计 芯片比较 单片机选型当今单片机厂商琳琅满目, 产品性能各异。常用的单片 2 机有很多种: Intel805 1 系列、 Motorol a和 M68H C 系列、 Atme l 的 AT89 系列、台湾 Winbond( 华邦)W78 系列、荷兰 Pilip s 的 PCF80C51 系列、 Microchip 公司的 PIC 系列、 Zilog 的 Z86 系列、 Atmel 的 AT90S 系列、韩国三星公司的 KS57C 系列 4 位单片机、台湾义隆的 EM-78 系列等。我们最终选用了 ATME L 公司的 AT89C52 单片机。 AT89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压, 高性能 CMOS8 位单片机, 片内含 8Kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器( PEROM )和 256bytes 的随机存取数据存储器( RAM ), 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产, 与标准 MCS-51 指令系统及 8052 产品引脚兼容, 片内置通用 8 位中央处理器( CPU )和 FLASH 存储单元, 功能强大 AT89C52 单片机适用于许多较为复杂控制应用场合。 显示器接口芯片的选择 LED 显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有 CD4511 , CD4513 , MC14499 , 8279 , MAX7219 , 74HC164 等, 它们的功能有: 接受来自键盘的输入数据,并作预处理; 2. 数据显示的管理和数据显示器的控制。 CD4511 是 BCD 锁存,7 段译码, 驱动器,但在显示 6和9 时,显示为 b和 q ,不是很好看。 CD4513 是 BCD 锁存,7 段译码, 驱动器(消隐), 但现在市面上不好买。 MC14499 为串行输入 BCD 码——十进制译码驱动器, 用它来构成单片机应用系统的显示器接 3 口, 可以大大减少 I/O 口线的占用数量。但是, 由片内震荡器经过四分频的信号,经位译码后只能提供 4 个位控信号, 使信号的采集受到限制;并且, MC19944 的价格偏高,也不经济。同样, 8279 为 INTEL 公司生产的通用键盘/ 显示器接口芯片,其内部设有 16*8 显示数据 RAM ,若采用 8279 管理键盘和显示器,可以减少软件程序,从而减轻主机的负担, 但我们同时也发现, 由于其功能比较强大, 不可避免将会使外围设备与操作过程复杂化,同时价格比较贵。对比一下 MAX7219 和 74HC164 其占用资源少, 且不需复杂的驱动电路。但 MAX721 9 虽然比较好用, 且一片能驱动四个数码管, 但对于我们设计的系统来说, 不需要很多数码管, 此外 MAX7219 相对 74HC16 4 的价格也比较贵,所以我们最终选用 74HC164 ,下面对 MAX7219 作一下介绍。特点: (1) 采用 3 线串行接口传送数据; (2) 内部有 8 字节显示静态 RAM 和6 个特殊功能寄存器, 相当于 14 个字节的 RAM 单元。它们是可寻址的,即可以有选择的任意写入; (3) 只需一个外部电阻即可调节 LED 的段电流, 并且允许程控方式 LED 通电的占空比而可方便的调节 LED 显示的亮度,或用于模拟亮度显示; 4 (4) 可 LED 显示器的扫描个数; (5) 有不译码和B 码两种显示模式, 这种选择可做到位控, 即各 LED 显示器可以有不同的显示方式:译码或不译码; (6) 含硬件动态扫描显示控制, 可设置低功耗方式, 可进行图条显示。引脚图( 如图 2-1) 图 2-1 说明: 引脚名称作用 1 DIN 串行数据输入。在 CLK 上升沿时,数据被装入内部 16 位移位寄存器。 2, 3, 5– 8, 10, 11 DIG0 – DIG7 八个数字驱动器线路,来自共阴极显示器的反向电流。 MAX7219 当关闭的时候拉位输出到 V+. 当关闭的时候 MAX7221 的位驱动器是高阻抗状 5 态。 4,9 GND 地(两个 GND 引脚必须被连接在一起) 12 LOAD