基于单片机控制LED数码显示电子钟 设计4.doc

第一章 绪 论 1. 1 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。 1. 2 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 2. 1 芯片比较 2.1.1 单片机选型 当今单片机厂商琳琅满目，产品性能各异。Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、Atmel的AT89系列、台湾Winbond(华邦)W78系列、荷兰Pilips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）CD4511，CD4513，MC14499，8279，MAX7219，74HC164等，它们的功能有：1.CPU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b和q，不是很好看。CD4513是BCD锁存7段译码,驱动器(消隐) 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态。 4, 9 GND 地（两个GND引脚必须被连接在一起） 12 LOAD 装载数据输入。串行数据的最后16位被锁存在LOAD的上升沿。 CS 片选输入。当/CS是低电平时穿行数据被装载到移位寄存器中。在/CS上升沿时串行数据的最后16位被锁存。 13 CLK 串行时钟输入。10MHz的最大比率。在CLK上升沿时，数据被转移到内部移位寄存器。在CLK下降沿时，数据从DOUT输出。在MAX7221中只有/CS是低电平时CLK输入被激活。 14–17, 20–23 SEGA–SEG G,DP 七段驱动和小数点驱动电源电流显示。在MAX7219中，当段驱动器被关闭，它就被接到地。当关闭以后MAX7221的段驱动器成高阻状态。 18 ISET 通过一只电阻器(RSET)连接VDD来设置最高段电流（查阅选择RSET电阻器部分）。 19 V+ 正供给电压。连接到+5V。 24 DOUT 串行数据输出。进入DIN的数据16.5个时钟周期以后在DOUT有效。这个引脚常被用来链接MAX7219/MAX7221，没有高阻状态。 工作原理简介 数据（含地址）接收 MAX7219采用串行寻址方式，在传送的串行数据中包含有RAM的地址。按照时序的要求，单片机将16位二进制数逐位发送DIN端，在CLK上升延到来之前DIN必须有效，在CLK的每个上升延，DIN被串行逐位移入MAX7219内部的16位穿行寄存器中。设最先移入的数据是D15,最后移入的数据是D0,则移入16位串行寄存器的数据是D15--D0。为了有选择的将数据写入8个显示RAM或6个特殊功能寄存器，D0—D15中，D8—D11四位作为RAM和特殊功能寄存器的地址，D0—D7作为写入显示数据或控制字。与并行数据传送相比，MAX7219串行接收D0—D15并存放到16位串行寄存器中的过程，相当于并行传送中，将并行数据和地址送到数据和地址总线上的过程。 数据装载 16位接收寄存器将收到的D0—D7位数据写入RAM或特殊功能寄存器是在数据装载信号控制下完成的。图3-8是MAX7219的数据接收装载（写入）时序图，由图可知，LOAD必须在15个CLK下降延前由高变低，在16个CLK同时或之后由低变高（上升延）。在LOAD的上升延，8位数据D0—D7写入以4位二进制数D8—D11位地址的RAM或特殊功能寄存器中。 显示扫描 当显示模式设定后，写入显示RAM的数据将在控制器的控制下，按设定的显示模式，以动态扫描方式进行显示。 MAX7219内部显示RAM及特殊功能寄存器 显示RAM（地址*1—*8） 地址为*1H的RAM数据控制接D0引脚的显示器，地址为*2H的RAM数据控制接D1引脚的显示器。 译码方式寄存器（地址：*9H） 该寄存器的8位二进制数的各位值分别控制着8个LED显示器的译码方式。当高电平时选择BCD-B码译码模式，当低电平时选择不译码模式。B码译码的显示自行与现实数据的关系如下： 显示数据 （十六进制） 0