1、0輝光管 POV 顯示時鐘廣州大學(xué)市政技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造及自動化專業(yè) 曾勇金指 導(dǎo) 教 師：林思克1摘要摘要： 輝光管，上世紀(jì) 60-80 年代的產(chǎn)物，電子技術(shù)發(fā)展歷史的見證之一，相信有很多朋友對其了解甚少甚至從未親眼所見。但就是這現(xiàn)如今已瀕臨絕跡的古老器件，卻讓見過她的人都無法忘記那特有的顯示效果，甚至開始感嘆 40 年前的創(chuàng)造竟賦有如此的藝術(shù)氣息，為了讓這古老的并極富藝術(shù)氣息的器件發(fā)輝余熱，設(shè)計輝光管 POV 顯示時鐘，本設(shè)計應(yīng)用 80C52 芯片作為核心，輝光管顯示，使用 DS1302 實時時鐘日歷芯片完成時鐘的基本功能。這種實現(xiàn)方法的優(yōu)點是，性能可靠，實時性好，時間，操作簡單，編程容易。

2、了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和對程序的編寫與仿真燒寫等，更好地掌握程序結(jié)構(gòu)及模塊化程序設(shè)計，為今后的單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 輝光管，單片機(jī)，編程，設(shè)計，仿真，電子時鐘ABSTRACTABSTRACT： Glow Tube is the product of the last century 60-80s, witness the history of the development of electronic technology, believe that there are a lot of friends to understand its seldom or even ne

3、ver saw. But here it is now endangered ancient device, it makes people who saw her could not forget the display effect, exclamation, 40 years ago has even started creating endowed with such artistic breath, in order to make this ancient and very artistic devices send fail waste heat, POV clock accor

4、ding to glow tube design, this design used 80c52 chip as the core, the glow, according to the use of DS1302 real-time calendar clock chip to complete the basic function of the clock. This method has the advantage of reliable performance, good real-time, time, simple operation, easy programming. Unde

5、rstand the internal structure of single-chip microcomputer and program compiling and simulation burning, etc, to better grasp the program structure and the modularized program design, for the development and application of single-chip microcomputer in the future to lay the foundation.KEYKEY WORDSWOR

6、DS： Glow Tube, MCU, Programming, Design, Simulation，Electronic clock2目錄目錄前 言.01 輝光管簡介.12 單片機(jī)及主要芯片相關(guān)知識.22.1 單片機(jī)的簡介 .22.1.1 單片機(jī)發(fā)展歷史 .22.1.2 單片機(jī)的特點 .32.1.3 AT89C52 單片機(jī)的介紹 .42.2 主要芯片簡潔.722.1 三極管 2N5551 功能及引腳圖.82.2.2 十進(jìn)制解碼器 HD74LS145 芯片功能及引腳.82.2.3 時鐘芯片 DS1302 功能及引腳.102.3 PROTEUS軟件簡介 .10231 keilc51 軟件 .1

7、23 硬件電路設(shè)計.133.1 輝光管時鐘系統(tǒng)硬件組成 .133.2 設(shè)計流程及順序圖 .133.2.1 電路設(shè)計 .143.2.2 仿真 .184 結(jié)論.22參考文獻(xiàn).23附件.240前前 言言隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，輝光管慢慢退去了昔日的光輝，但是輝光管是電子技術(shù)發(fā)展歷史的見證之一，相信有很多朋友對其了解甚少甚至從未親眼所見。但就是這現(xiàn)如今已瀕臨絕跡的古老器件，卻讓見過她的人都無法忘記那特有的顯示效果，甚至開始感嘆 40 年前的創(chuàng)造竟賦有如此的藝術(shù)氣息，為了讓這古老的并極富藝術(shù)氣息的器件發(fā)輝余熱，設(shè)計輝光管 POV 顯示時鐘，了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和對程序的編寫與仿真燒寫等，更好地掌握程序結(jié)

8、構(gòu)及模塊化程序設(shè)計，為今后的單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。近年來隨著計算機(jī)在社會領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此越來越廣泛地應(yīng)用各個領(lǐng)域. 本文的電子鐘系統(tǒng)是以單片機(jī)（AT89C52）為核心，時鐘芯片 DS1302、輝光管等元器件組成。具體介紹應(yīng)用 Proteus 的 ISIS 軟件進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的電子鐘設(shè)計與仿真的實現(xiàn)方法。該方法既能準(zhǔn)確驗證所設(shè)計的系統(tǒng)是否滿足技術(shù)要求,又能提高系統(tǒng)設(shè)計的效率和質(zhì)量,降低開發(fā)成本,具有推廣價值。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，以及移動通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)在

9、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，單片機(jī)從 4 位、8 位、16 位、32 位到 64 位，其發(fā)展歷程一直受到廣大電子愛好者的極大關(guān)注。單片機(jī)功能越來越強(qiáng)大，價格卻不斷下降的優(yōu)勢無疑成為嵌入式系統(tǒng)方案設(shè)計的首選，同時單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大也使得更多人加入到基于單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)行列中，推動著單片機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)步。1 1 輝光管簡介輝光管簡介1輝光管-是 60 年代真空電子時代的產(chǎn)物，是利用輝光放電效應(yīng)產(chǎn)生光亮來顯示數(shù)字及符號的一種電子元件，誕生于上世紀(jì) 60 年代，到了 80 年代末慢慢的被其他技術(shù)所創(chuàng)造的新型器件所取代。古老的器件在經(jīng)過設(shè)計師精心設(shè)計后賦予了非常強(qiáng)烈的現(xiàn)代感，是古典科技與現(xiàn)代藝術(shù)的完美結(jié)合

10、，從而成為經(jīng)典中的珍品。由于輝光管目前已經(jīng)停產(chǎn)，因此該產(chǎn)品的數(shù)量是及其有限，完全可以說是一種限量品。因此這些輝光管模塊不但可以作為極其酷炫的裝飾品也可以作為古典科技藝術(shù)品進(jìn)行收藏。本輝光管模塊采用國產(chǎn)的 QS30-1 型號，內(nèi)部氣體是氖氣，輝光放電效應(yīng)所產(chǎn)生的光芒為橘紅色，尤其是在夜晚，其散發(fā)出溫暖的橘紅色光芒給人非常溫馨的感覺，其獨特的字形，釋放出強(qiáng)烈的層次感，極具收藏價值。圖 1 輝光管外觀圖 輝光數(shù)碼管需在強(qiáng)電場作用下才能啟輝，因此，在譯碼器與輝光數(shù)碼管之間必須配有電子開關(guān)，如圖中的 VT1-VT10 便是半導(dǎo)體三極管組成的開關(guān)電路。2圖 2 輝光管內(nèi)部引腳圖2 2 單片機(jī)單片機(jī)及主要芯

11、片相關(guān)知識及主要芯片相關(guān)知識2.12.1 單片機(jī)的單片機(jī)的簡介簡介單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。2.2.1.11.1 單片機(jī)發(fā)展歷史單片機(jī)發(fā)展歷史4 位單片機(jī)：1975 年，美國德克薩斯儀器公司首次推出 4 位單片機(jī) TMS-1000；此后，各個計算機(jī)公司競相推出四位單片機(jī)。四位單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：PC 機(jī)的輸入裝置

12、，電池充電器，運(yùn)動器材，帶液晶顯示的音/視頻產(chǎn)品控制器，一般家用電器的控制及遙控器，電子玩具，鐘表，計算器，多功能電話等。8 位單片機(jī)：1972 年，美國 Intel 公司首先推出 8 位微處理器 8008，并于 1976 年 9 月率先推出 MCS-48 系列單片機(jī)。在這以后，8 位單片機(jī)紛紛面市。8 位單片機(jī)由于功能強(qiáng)，被廣泛用于自動化裝置、智能儀器儀表、智能接口、過程控制、通信、家用電器等各個領(lǐng)域。16 位單片機(jī)：1983 年以后，集成電路的集成度可達(dá)幾十萬只管/片，各系列 16 位單片機(jī)紛紛面3市。16 位單片機(jī)主要用于工業(yè)控制，智能儀器儀表，便攜式設(shè)備等場合。32 位單片機(jī)：隨著高新

13、技術(shù)只智能機(jī)器人，光盤驅(qū)動器，激光打印機(jī)，圖像與數(shù)據(jù)實時處理，復(fù)雜實時控制，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，20 世紀(jì) 80 年代末推出了 32 位單片機(jī)，64 位單片機(jī)：近年來，64 位單片機(jī)在引擎控制，智能機(jī)器人，磁盤控制，語音圖像通信，算法密集的實時控制場合已有應(yīng)用，如英國 Inmos 公司的 Transputer T800 是高性能的 64 位單片機(jī)。2.1.22.1.2 單片機(jī)的特點單片機(jī)的特點（1）集成度高、體積小。單片機(jī)、CPU、存儲器、I/O 接口等各種功能部件集成在一塊晶體芯片上，體積小，節(jié)省空間。能靈活，方便地應(yīng)用于各種智能化的控制設(shè)備和儀器，實現(xiàn)機(jī)電一體化。（2）可靠性高，

14、抗干擾性強(qiáng)。單片機(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力，對于強(qiáng)磁場環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下（3）低功耗。許多單片機(jī)的工作電壓只有 24 伏特，電流幾百微安，功耗很低，適用于便攜式系統(tǒng)（4）控制功能強(qiáng)。 其 CPU 可以對 I/O 端口直接進(jìn)行操作，可以進(jìn)行位操作、分支轉(zhuǎn)移操作， 還能方便地實現(xiàn)多機(jī)控制，使整個系統(tǒng)的控制效率大為提高，適用于專門的控制領(lǐng)域。（5）可擴(kuò)展性好。 單片機(jī)具有靈活方便的外部擴(kuò)展總線接口，使得當(dāng)片內(nèi)資源不夠使用時可以非常方便地進(jìn)行片外擴(kuò)展。另外，現(xiàn)在單片機(jī)具有越來越豐富的通信接口：如異

15、步串行口 SCI、同步串行口SPI、I2C、CAN 總線、甚至有的單片機(jī)還集成了 USB 接口或以太網(wǎng)接口，這些豐富的通信接口使得單片機(jī)系統(tǒng)與外部計算機(jī)系統(tǒng)的通信變得非常容易。（6）性價比高單片機(jī)應(yīng)用廣泛，生產(chǎn)批量大，產(chǎn)品供應(yīng)商的商業(yè)競爭使得單片機(jī)產(chǎn)品的性能越來越強(qiáng)而價格低廉，有優(yōu)異的性能價格比。42.1.3 AT89C52 單片機(jī)的介紹單片機(jī)的介紹圖 3 封裝AT89C52 ATMEL 是一種低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)片內(nèi)含 8K byTES 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM） 。器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)80C51 指令系統(tǒng)及 80

16、C52 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU ）和 FLASH 由存儲單元，功能強(qiáng)大 AT89C52 單片適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。主要性能參數(shù)：與 Mcs-51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。8 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃速存儲器1000 次擦寫周期全靜態(tài)操作：0HZ-24MHZ三級加密程序存儲器256X8 字節(jié)內(nèi)部 RAM32 個可編程 I/0 口線3 個 16 位定時計數(shù)器8 個中斷源可編程串行 UART 通道低功耗空閑和掉電模式AT89C52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8 字節(jié) FLASH 閃速存儲器，256 字節(jié)內(nèi)部 RAM , 32 個 I/O 口線，3 個 16 位定時計

17、數(shù)器，一個 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89c52 可降至零赫茲的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電上作模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時計數(shù)器串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件5復(fù)位。圖 4 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能引腳說明：6圖 5 引腳圖Vcc:電源電壓 GND:接地P0：是一組 8 位漏極開路型雙向 1/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“1”時，可作為高阻

18、抗輸入端用。P0 口也可以配置為復(fù)低位地址/數(shù)據(jù)總線和內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問外部程序。在這種模式下，P0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 FLASH 由編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1：是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，Pl 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 IIL，此外，Pl.0 和 P1.1 還可分別作為定時/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（Pl.0/T2 ）和輸入（P

19、1.1/T2EX) 。P2：是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯電路。對端口 P2 寫“l(fā)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（llt ） 。P3：口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL) . 此外，P3 口一些特殊功能口，

20、如下表所示：P3.0 RXD串行輸入口P3.1 TXD串行輸出口P3.2 /INT0外部中斷 0P3.3 /INT1外部中斷 1P3.4 T0記時器 0 外部輸入P3.6 /WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通P3.7 /RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通表 1 功能口RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位7。PSEN：程序儲存允許 PSEN 輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。EA/VPP：外部訪問允許。

21、欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器(地址為 0000H-FFFFH ) , EA 端必須保持低電平(接地） 需注怠的是：如果加密位 LBI 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端） 。flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源 VPP ，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP 。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端XTAL1：振蕩器反相放大器的輸出端。特殊功能寄存器：并非所有的地址都被定義，還有相當(dāng)一部分沒有定義。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)位將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。軟件使用者不應(yīng)將數(shù)據(jù)1

22、寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“0” 。定時/計數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2CON 和 T2MOD ，寄存器對（RCA02H、RCAP2L）是定時器 2 在 16 位捕獲方式或 16 位自動重裝載方式下的捕獲/自動重裝載寄存器。數(shù)據(jù)存儲器AT89C52 有 256 個字節(jié)的內(nèi)部 RAM , 80HFFH 高 128 個字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重疊的，也就是高 128 字節(jié)的 RAM 和殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它們是分開的。當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的，

23、也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128 字節(jié) RAM 還是訪問特殊功能寄存器。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器2.22.2 主要芯片簡介主要芯片簡介主要利用 AT89C52 單片機(jī)與時鐘芯片 DS1302、2N5551 三極管及十進(jìn)制解碼器 74LS145 芯片組成82 22.12.1 三極管三極管 2N55512N5551 功能及引腳圖功能及引腳圖圖 6 1 基極 2 發(fā)射極 3 集電極2N5551 是一種 NPN 型高反壓三極管。直流電流增益 hFE 最小值(dB)：80直流電流增益 hFE 最大值(dB)：250集電極發(fā)射集最小雪崩電壓 Vceo(V)：160集電極最大電流 Ic(

24、max)(A)：0.600最小電流增益帶寬乘積 Ft(MHz)：100可以用在高壓開關(guān)管、中功率功放、視頻放大等。2.2.22.2.2 十進(jìn)制解碼器十進(jìn)制解碼器 HD74LS145HD74LS145 芯片功能及引腳芯片功能及引腳BCD 到十進(jìn)制解碼器/驅(qū)動器（15 V 輸出）9圖 7 HD74LS145 芯片引腳BCD 到十進(jìn)制解碼器/驅(qū)動器由 8 個逆變器和 10 個四輸入與非門.成對連接的逆變器，使BCD 輸入數(shù)據(jù)可用于解碼由“與非”門。全解碼的有效 BCD 輸入邏輯,確保所有的輸出保持關(guān)閉所有無效的二進(jìn)制輸入條件.該解碼器具有高性能,NPN 輸出晶體管設(shè)計用于指示燈/繼電器驅(qū)動器或集電極

25、開路邏輯電路的驅(qū)動程序.表 2 功能表BCD 碼（Binary-Coded Decimal）亦稱二進(jìn)碼十進(jìn)數(shù)或二-十進(jìn)制代碼。用 4 位二進(jìn)制數(shù)來表示 1 位十進(jìn)制數(shù)中的 09 這 10 個數(shù)碼。是一種二進(jìn)制的數(shù)字編碼形式，用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制代碼。BCD 碼這種編碼形式利用了四個位元來儲存一個十進(jìn)制的數(shù)碼，使二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換得以快捷的進(jìn)行。這種編碼技巧最常用于會計系統(tǒng)的設(shè)計里，因為會計制度經(jīng)常需要對很長的數(shù)字串作準(zhǔn)確的計算。BCD 碼也叫 8421 碼就是將十進(jìn)制的數(shù)以 8421 的形式展開成二進(jìn)制，大家知道十進(jìn)制是 09 十個數(shù)組成，這十個數(shù)每個數(shù)都有自己的 8421 碼： 100

26、=0000 1=0001 2=0010 3=0011 4=0100 5=0101 6=0110 7=0111 8=1000 9=1001 2.2.32.2.3 時鐘芯片時鐘芯片 DS1302DS1302 功能及引腳功能及引腳圖 8 時鐘芯片 DS1302 引腳圖 9 時鐘芯片 DS1302 功能112.32.3 ProteusProteus 軟件簡介軟件簡介PROTEUS 軟件由 Labcenter 公司開發(fā)，是目前世界上最先進(jìn)、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與仿真平臺，可以實現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路及微控制器系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、軟件仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和 PCB 設(shè)計等功能，是目前唯一能夠

27、對各種處理器進(jìn)行實時仿真、調(diào)試與測試的 EDA 工具。微控制器系統(tǒng)相關(guān)的仿真需建立編譯和調(diào)試環(huán)境，可選擇 Keil C51uVision2 軟件。該軟件支持眾多不同公司的芯片，集編輯、編譯和程序仿真等于一體，同時還支持PLM、匯編和 C 語言的程序設(shè)計。它的界面友好易學(xué)，在調(diào)試程序、軟件仿真方面有很強(qiáng)大的功能。 其革命性的功能是：將電路仿真和微處理器仿真進(jìn)行協(xié)同，直接在基于原理圖的虛擬原型上進(jìn)行處理器編程調(diào)試，并進(jìn)行功能驗證，通過動態(tài)器件如電機(jī)、LED、LCD、開關(guān)等，實時看到運(yùn)行后的輸入、輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等， Proteus為我們建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)

28、環(huán)境。操作界面如下圖：圖 10 操作界面 112圖 11 操作界面 22 23 31 1 keilc51keilc51 軟件軟件軟件界面如下：圖 12 操作界面 113圖 13 操作界面 23 3 硬件電路設(shè)計硬件電路設(shè)計3.13.1 輝光管時鐘系統(tǒng)硬件組成輝光管時鐘系統(tǒng)硬件組成輝光管時鐘系統(tǒng)硬件主要由 AT89C52 單片機(jī)、時鐘芯片 DS1302、輝光管顯示高壓驅(qū)動等元器件組成。AT89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能微處理器，俗稱單片機(jī)芯片 DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、失電任能保證走時。高壓驅(qū)動十進(jìn)制譯碼輝光管顯

29、示9V電源14圖 14 系統(tǒng)框圖3.23.2 設(shè)計流程及順序圖設(shè)計流程及順序圖設(shè)計流程順序圖單片機(jī)5V 電源晶振電路復(fù)位電路電路設(shè)計源程序設(shè)計生成目標(biāo)代碼實物焊接燒錄程序15圖 15 程序順序圖3.2.13.2.1 電路設(shè)計電路設(shè)計復(fù)位方式采用上電復(fù)位方式，復(fù)位電路由兩部分組成，電容和電阻。當(dāng)系統(tǒng)通電時，VCC 上電壓從無到有在 RESET 處會先處于高電平一段時間，然后由于該點通過電阻接地則 RESET 該點的電平會逐漸的改變?yōu)榈碗娖?，從而使得單片機(jī)復(fù)位口電平從 1 到 0，達(dá)到給單片機(jī)復(fù)位的功能。這樣一種復(fù)位方式就是所謂上電復(fù)位。如下圖所示。圖 16 上電復(fù)位時鐘方式采用外部時鐘，如下圖所

30、示。圖 17 外部時鐘方式外部時鐘方式常用于多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，（當(dāng)兩個芯片需要嚴(yán)16格同步時，就要使用外部時鐘信號）以便各單元之間的時鐘信號同步運(yùn)行?？刂齐娐?7圖 18 控制電路說明：時鐘在單管顯示時，當(dāng)輝光管分別顯示“時十位” 、 “時個位” 、 “分十位” 、 “分個位”時，用排在一起的 4 只 LED 同步顯示，使之更加直觀，容易識別。高壓驅(qū)動部分圖 19 高壓驅(qū)動部分 18采用 SN74LS145BCD 到十進(jìn)制解碼器/驅(qū)動器（15 V 輸出） ，編譯為 0-9 十進(jìn)制數(shù).在這里通過解碼器配合 2N5551 高壓開關(guān)管，有效安全的驅(qū)動輝光管升壓原理：采用升壓斬波電路原理，電路也

31、使用一個全控型器件 Q1。由圖 19 中 Q1 的柵極電壓波形 UGE 可知，當(dāng) Q1 處于通態(tài)時，電源 Ui 向電感 L1 充電，充電電流基本恒定為 I1,同時電容C4 上的電壓向負(fù)載供電，因 C4 值很大，基本保持輸出電壓 UO 為恒值。設(shè) V 處于通態(tài)的時間為ton，此階段電感 L1 上積蓄的能量為 UiI1ton。當(dāng) Q1 處于斷態(tài)時 Ui 和 L1 共同向電容 C1 充電，并向負(fù)載提供能量。設(shè) Q1 處于斷態(tài)的時間為 toff，則在此期間電感 L1 釋放的能量為(UO-Ui)I1ton。當(dāng)電路工作于穩(wěn)態(tài)時，一個周期 T 內(nèi)電感 L1 積蓄的能量與釋放的能量相等，即：UiI1ton=(

32、UO-Ui)I1toff注意事項：1因為驅(qū)動輝光管要 170V 的高壓，所以調(diào)試時需注意防被電。2. 消除鬼影，輝光管從亮到滅時，仍出現(xiàn)有短暫的光亮現(xiàn)象，可采用脈沖振蕩，當(dāng)輝光管滅時不提供高壓驅(qū)動脈沖即可消除鬼影。3.2.23.2.2 仿真仿真19圖 20 仿真效果圖部分源程序：/-/* 主程序 */-void main(void) /*中斷程序初始化*/ TH0=0;TL0=0; TR0=1;ET0=1; TH1=0;TL1=0; TR1=1;ET1=1;20 IT0=1; EX0=1; EA=1; ST=0; MO=2; P0=0 x00; / Set1302(); for(;) Get1

33、302(); if(Key1=0)&(Key2=0) /AB 鍵同時按下 Delay(6000); if(Key1=0)&(Key2=0) ST=!ST; /進(jìn)入或退出設(shè)置程序 if(ST=0) Time2=TS0*10+TS1; Time1=TS2*10+TS3; Set1302(); /保存設(shè)置 else TZ=0; TS0=Time2/10; TS1=Time2%10;21 TS2=Time1/10; TS3=Time1%10; if(Key1=0)&(Key2=1)&(ST=1) /A 鍵按下 Delay(6000); if(Key1=0)&(Key2=1) if(TZ=3) TZ=0; else TZ+; /改變調(diào)整項 if(Key1=1)&(Key2=0) /B 鍵按下 Delay(6000); if(Key1=1)&(Key2=0)&(ST=1) if(TZ