花样流水灯 - 图文(2)

3.2单元电路设计

3.2.1单片机最小系统设计

采用AT89C51芯片作为主控芯片。89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。要使单片机工作起来，则电路的基本构成有：时钟电路即振荡电流向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度；复位电路用以确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程，本次设计使用的是手动复位，通常在单片机出现混乱或“死机”时，使用手动复位可实现单片机的重启；其最小系统单元图如图2最小系统单元图。

图2 最小系统单元图

3.2.2发光二极管LED显示部分

由于本次课程设计要实现流水灯的流水功能，所以显示部分我们采用的是发光二极管LED。发光二极管LED显示部分由16个发光二极管构成，发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，所以具有单向导电性。常用的发光二极管是发红光、绿光或黄光的二极管。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源指示或电平指示。实物如图3发光二极管所示。由于课程设计设想的是制作一个心形流水灯所

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3.2.3共阴极数码显示管

以其单元LED显示部分如图4单元LED显示部分。

图3 发光二极管

统使用非常普遍。一位共阴数码管结构如图5所示；

图4单元LED显示部分

构简单、价格低廉、使用方便、耗电少、与单片机接口容易等特点，在单片机应用系

共阴极数码显示管是由发光二极管组成的，发光二极管显示管简称LED，具有结

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图5 一位共阴数码管

共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成共阴极（COM）的数码管。在应用共阴数码管时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段发光二极管的阳极为低电平时，相应字段就不亮，其0~f编码为：

{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}

其原理图如图6示，共阴极的管脚示意图如图7示。

图6共阴极数码管原理图

图7阳极管脚示意图

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只要点亮相应字段的发光二极管，则LED数码管显示相应数字。如要显示“1”，点亮b、c段；要显示“0”，点亮a、b、c、d、e、f段。从图8不难看出，对于共阴极数码管，点亮字段则用高电平“1”来表示，所以高电平有效。这样我们就可以把要显示的数字与一串二进制代码对应起来，即对LED数码显示器实现编码。

图8用字符的八段显示码

3.2.4按键控制模块设计

轻触开关是一种电子开关，使用时轻轻点按开关按钮就可使开关接通，当松开手时开关即断开，其内部结构是靠金属弹片受力弹动来实现通断的。

轻触开关由于接触电阻小、按动有清脆的手感手感明显、高度规格齐全等方面的原因，在家用电器方面得到广泛的应用如：影音产品、.数码产品、遥控器、通讯产品、家用电器、安防产品、玩具、电脑产品、健身器材、医疗器材、验钞笔、雷射笔按键等等。但轻触开关也有它不足的地方，频繁的按动会使金属弹片疲劳失去弹性而失效。因此现在大部分电器的按钮都使用导电橡胶或锅仔开关五金弹片直接来代替，比如电脑键盘，遥控器等。

轻触开关实物如图9；轻触开关的功能说明图如图10，按键原理图如图11示。

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图9 轻触开关

图10按钮说明图

图11 按键原理图

3.2.5十口下载端口设计部分设计

十口下载端口通过数据线连接电脑将写好的程序烧写到最小系统单片机的芯片

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