沈阳工业大学基于单片机的TIMER0控制流水灯设计系别：*** _ ____年级:10级专业：**姓名: ****学号：********** 导师姓名：**职称：教授2017年7月3日1．前言............................................. 错误!未定义书签。

2．系统设计参数要求. (2)3.系统设计 (2)3.1 系统设计总体框图............................ 错误!未定义书签。

3.2 各模块原理说明.............................. 错误!未定义书签。

3.2.1、最小系统AT89C52模块.................. 错误!未定义书签。

3.2.2、74HC245芯片模块...................... 错误!未定义书签。

3.2.3、显示模块功能 (5)3.2.4、控制按钮模块.......................... 错误!未定义书签。

3.3 系统总原理图说明............................ 错误!未定义书签。

3.4 系统印刷版图................................ 错误!未定义书签。

3.5 系统的操作说明.............................. 错误!未定义书签。

3.6 系统操作注意事项............................ 错误!未定义书签。

参考文献.. (11)致谢语 (14)附录................................................ 错误!未定义书签。

附录一.电路总原理图............................. 错误!未定义书签。

附录二.系统印刷电路板图 (11)附录三.电路原件清单............................. 错误!未定义书签。

附录四.源程序................................... 错误!未定义书签。

1.本设计是基于STC89C52单片机的八位数码管显示不同字符设计，使用汇编语言，结合Proteus仿真运行实现，程序运行后，使八位数码管显示不同的字符，采用三级管作为驱动电路驱动数码管关键字：STC89C52，汇编语言，三极管。

2．系统设计参数要求1、用单片机STC89C52设计一个并行数据转换为串行数据。

2、电路供电电源5v。

3、三极管工作电压为5v3.系统设计3.1、原理图3.2、程序截图3.3、数码管动态扫描原理动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。

通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。

在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。

LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。

A、静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。

静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O埠进行驱动，或者使用如BCD码二-十进位*器*进行驱动。

静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O 埠多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O埠来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O埠才32个呢。

故实际应用时必须增加*驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。

B、动态显示驱动：数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。

透过分时轮流控制各个LED数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。

在轮流显示过程中，每位元数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O埠，而且功耗更低。

3.4、三极管工作原理对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。

但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流去控制大电流。

放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。

假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。

小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。

所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。

如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。

在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。

当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。

如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。

管理员这时候打开了小阀门，尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。

这就是三极管中的截止区。

饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。

如果不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。

在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。

没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。

而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。

当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。

3.5、复位电路工作原理复位电路的工作原理在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2us就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。

所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。

开机的时候为什么为复位在电路图中，电容的的大小是10uf，电阻的大小是10k。

所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。

也就是说在电脑启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。

这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。

所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。

在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。

所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。

按键按下的时候为什么会复位在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。

当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。

随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。

根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。

单片机系统自动复位。

总结：1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。

2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。

四、程序源码ORG 0000HAJMP MAINMAIN: MOV SCON,#10HMOV P0,#0FFHLOOP: CLR P2.5SETB P2.5ACALL DELAYCLR RIMOV P0,SBUF ;把SBUF中的至传送给P0显示ACALL DELAYSJMP LOOPDELAY: MOV R3,#3 ;延时程序LOOP4: MOV R4,#255LOOP5: MOV R5,#255LOOP6: DJNZ R5,LOOP6DJNZ R4,LOOP5DJNZ R3,LOOP4RETEND参考文献[1]李建忠.单片机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社，2008[2]胡辉.单片机原理及应用设计[M].中国水利水电出版社，2006[3]徐爱钧.8051单片机实践教程[M].北京电子工业出版社，2005[4]楼然苗,李光飞.51系列单片机设计实例[M].北京航空航天大学出版社，2006[5]邱关源.电路[M].北京：北京高等教育出版社，2006[6]全国大学生电子设计竞赛组委会.北京:北京理工大学出版社,2004年8月.[7]韩全立.赵德申编著.微机控制技术[M].北京：机械工业出版社，2008[8]王守中，聂元铭. 51单片机开发入门与典型实例[M]. 北京：人民邮电出版社，2009[9]钟富昭，张晨. 8051单片机典型模块设计与应用[M]. 北京：人民邮电出版社，2007[10]胡学海. 单片机及应用系统设计[M]. 北京：北京电子工业出版社，2001[11]陈小忠，黄宁.单片机接口技术实用子程序[M]，北京：北京人民邮电出版社，2005[12]李广弟.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，1992.[13]何立民.单片机应用技术大全.北京：北京航空航天大学出版社，1994.[14]张毅刚. 单片机原理及接口技术.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,1999[15]刘丽莎、黄辉先、汤红忠.单交叉口模糊交通控制器的研究 [M]. 北京：北京高[16]蒋汝根、钱丹浩.基于AT89C52单片机的交通灯模拟控制系统[M]. 北京：机械工业出版社，2006致谢语时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易，在这美丽的季节，我在电脑上敲出了最后一个字，心中涌现的不是想象已久的欢欣，却是难以言喻的失落。