超级经典电子设计电路(原创)设计(2)

常用的7段显示器的结构如图所示，发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器，阴极连在一起的成为共阴显示器。1位显示器由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管a～g控制7个笔画的亮或暗，另一个控制一个小数点的亮和暗，这种笔画的七段显示器能显示的字符较少，字符的形状有些失真，但失控简单，使用方便。

第三章计算部分

3.1 主要单元电路的器件

3.1.1单片机主控制模块

AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。如图所示。 1．内部结构

按功能分为8部分：CUP，程序存储器，数据存储器，时钟电路，串行口，并行I/O口，中断系统，定时/计数器。

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2.引脚定义及功能 1）.电源及时钟引脚

Vcc：接+5V 电源 Vss：接地

XTAL1和XTAL2：时钟引脚，外接晶体引线端。当使用芯片内部时钟时，此两引脚端用于外接石英晶体和微调电容；当使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 2）.控制引脚

RST/Vpq：RST是复位信号输入端，Vpd是备用电源输入端。当RST输入端保持2个机器周期以上高电平时，单片机完成复位初始化操作。

当主电源Vcc发生故障而突然下降到一定低电压或断电时，第2功能Vpd将为片内RAM提供电源以保护片内RAM中的信息不丢失。

ALE/PROG：地址锁存允许信号输入端。在存取外存储器时，用于锁存低8位地址信号。当单片机正常工作后，ALE端就周期性地以时钟振荡频率的1/6固定频率向外输出正脉冲信号。此引脚的第2功能PROG是对片内带有4K字节EPROM的8751固外程序时，作为编程脉冲输入端。

PSEN：程序存储器允许输出端。当片外程序存储器的读选通信号，低电平有效。CPU从外部程序存储器取指令时，PSEN信号会自动产生负脉冲，作为外部程序存储器的选通信号。

EA/Vpp：程序存储器地址允许输入端。当EA为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令，但当PC中的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令；当EA为低电平时，CPU只执行片外程序存储器指令。 3）.I/O口引脚

P0.0~P0.7:P0口8位双向I/O口； P1.0~P1.7:P1口8位准双向I/O口； P2.0~P2.7:P2口8位准双向I/O口； P3.0~P3.7:P3口8位准双向I/O口。 3．片外总线结构

分为三部分：数据总线 Data Bus(DB）,地址总线 Address Bus (AB）,控制总线 Control Bus(CB).

AT89S52

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3.1.2时钟电路模块

1. DS1302的结构及工作原理 DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

2. 引脚功能及结构

图1所示出DS1302 的引脚排列,其中Vcc1 为后备电源，VCC2 为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302 由Vcc1 或Vcc2 两者中的较大者供电。当Vcc2 大于Vcc1＋0.2V 时，Vcc2 给DS1302供电。当Vcc2 小于Vcc1 时，DS1302 由Vcc1 供电。X1 和X2 是振荡源，外接32.768kHz 晶振。RST 是复位/片选线，通过把RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST 输入有两种功能：首先，RST 接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302 进行操作。如果在传送过程中RST 置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O 引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V 之前，RST 必须保持低电平。只有在SCLK 为低电平时，才能将RST 置为高电平。I/O 为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK 始终是输入端。

3. 数据输入输出(I/O)

在控制指令字输入后的下一个SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0 开始。同样，在紧跟8 位的控制指令字后的下一个SCLK 脉冲的下降沿读出DS1302 的数据，读出数据时从低位0 位到高位7。

3.2其他模块器件

3.2.1 74LS164

它是个串入并出的8位移位寄存器，它常用于单片机系统中，下面结束一下这个元件的基本知识：

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74LS164引脚图

74LS164_内部功能图

74LS164_逻辑符合表

串行输入带锁存

时钟输入,串行输入带缓冲 异步清除

最高时钟频率可高达36Mhz 功耗：10mW/bit

74系列工作温度： 0°C to 70°C Vcc最高电压：7V 输入最高电压：7V 高电平：－0.4mA

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低电平：8mA

3.2.2 CON8

它是一个排插符号 ，也就是一个插座，可以通过一个插头将89C51的P0口引到外面的有关电路作扩展用，也可以作为备用。

3.2.3其他元器件

电阻，电容，发光二极管，三极管若干。

第四章 结构设计部分

4.1 显示部分设计

基本显示原理：时钟开始显示为0时0分0秒，也就是数码管显示000000，然后每秒秒位加1 ，到9后，10秒位加1，秒位回0。10秒位到5后，即59秒 ，分钟加1，10秒位回0。依次类推，时钟最大的显示值为23小时59分59秒。这里只要确定了1秒的定时时间， 其他位均以此为基准往上累加。 同时时钟达到最大值的时候天数也增加一位，知道显示了7后再

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变为1，同时阴历和阳历的天数也加1，根据不同的月份显示的天数阳历有28，29，30，31天，阴历就要经过计算得到，到了12个月后，年数自动增加1，以此类推，显示万年历的现实。

另外，连接方式总电路图上可以看到，这里就不做说明了，下图为显示部分的电路图。

显示部分电路图

4.1.1万年历优化算法

1.阳历算法

阳历的算法比较简单，每十月的总的天数相对来说是固定的。只有2月份，在闰年是29天，在非闰年是28天。每个月的日历排法．主要是确定每个月第一天是星期几。我们知道1901年1月1日是星期二，星期的变化是7天一个周期，比如说要计算1901年2月1日是星期几，可以这样推算：从1901年1月1日到1901年2月1日总共经过了31天(从表1可 看出)，31对7取模是3：i901年1月1日是星期二，加三后，是星期五。因此1901年2月1日是星期五。同理，可以推算出从1901—2100年任何一天是星期几。

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表1

2.阴历算法

阴历的算法比较复杂，它包含两个部分。一部分是阳历日和阴历日的对应关系；另一部分则是阳历日和农历节气的对应关系。下面只介绍与设计有关的阴历和阳历的关系。

表2

我们先要做一个数据表，这个数据表里面每2个字节，表示T一个阴所年彝个月份的天教 2个字节(共16bit)的具体意义如表2。

其中“！(0／1)中“0”表示30天， …… 此处隐藏：3202字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……