1、 簡(jiǎn)易數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)（1）“簡(jiǎn)易數(shù)字種的設(shè)計(jì)”是本書第一個(gè)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)例，提出項(xiàng)目任務(wù)要求，分解任務(wù)和知識(shí)點(diǎn)，逐個(gè)突破，最后再完成整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，這是項(xiàng)目教學(xué)的精髓。本單元是“簡(jiǎn)易數(shù)字鐘”的第一部分，介紹各模塊的基本知識(shí)點(diǎn)?！救蝿?wù)要求】（1）在6位數(shù)碼管上分別顯示時(shí)、分、秒，分與秒、小時(shí)與分之間用小數(shù)點(diǎn)間隔開。（2）通過單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器控制走時(shí)，走時(shí)準(zhǔn)確。（3）系統(tǒng)有四個(gè)按鍵，功能分別是調(diào)整，加，減，確定。在按下調(diào)整鍵時(shí)候，顯示“時(shí)”的兩位數(shù)碼管以1Hz頻率閃爍。如果再次按下調(diào)整鍵，則“分”開始閃爍，“時(shí)”恢復(fù)正常顯示，依次循環(huán)，直到按下確定鍵，恢復(fù)正常的顯示。在數(shù)碼管閃爍的時(shí)候

2、，按下加或者減鍵可以調(diào)整相應(yīng)的顯示內(nèi)容。【內(nèi)容安排】單位數(shù)碼管的顯示多位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的顯示獨(dú)立按鍵檢測(cè)原理及實(shí)現(xiàn)中斷的原理及應(yīng)用定時(shí)器的原理及應(yīng)用單個(gè)數(shù)碼管的顯示任務(wù)要求本單元“簡(jiǎn)易數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)”使用6位數(shù)碼管作為時(shí)間顯示器件，要掌握6位數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方法，先從單個(gè)數(shù)碼管入手。本節(jié)的任務(wù)要求：在掌握單個(gè)數(shù)碼管原理的基礎(chǔ)上，在開發(fā)板的單個(gè)數(shù)碼管上依次顯示0、1、2.”9、A、b、C、d、E、F16個(gè)數(shù)字或字母，間隔時(shí)間1s。知識(shí)準(zhǔn)備1、數(shù)碼管的特點(diǎn)和外觀數(shù)碼管能顯示數(shù)字和有限個(gè)數(shù)的字母，由于它具有顯示清晰、亮度高、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因此在電子產(chǎn)品中經(jīng)常使用，圖3.1.1是市面上常見到的數(shù)碼管外

3、觀。數(shù)碼管按位數(shù)來區(qū)分，有單個(gè)位的，也有2位、3位和4位一體的。按大小分，有0.28寸、0.36寸、0.56寸和0.8寸等。按發(fā)光顏色分，有紅色、綠色和藍(lán)色等。mm，3位數(shù)碼營(yíng)4位數(shù)在管2mm，3位數(shù)碼營(yíng)4位數(shù)在管2位數(shù)碼鐘1位數(shù)碼管圖3.1.1數(shù)碼管外形圖片2、單個(gè)數(shù)碼管的顯示原理我們小時(shí)候玩過的“火柴棒游戲”，幾根火柴組合起來，可以拼成各種各樣的圖形，數(shù)碼管實(shí)際上就是利用這個(gè)原理做成的。單個(gè)數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中7個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光二極管排列成一個(gè)“日”字形，另1個(gè)圓點(diǎn)形的發(fā)光二極管在數(shù)碼管的右下角作為小數(shù)點(diǎn)用。這些發(fā)光二極管，我們稱之為“段”，每個(gè)段有一個(gè)名字，從中上的段開始按順時(shí)

4、針分別為：a之為“段”，每個(gè)段有一個(gè)名字，從中上的段開始按順時(shí)針分別為：a、b、c、d、e、f、g，小數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)段的名字為dp。小數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)段的名字為dp。數(shù)碼管顯示不同的數(shù)字或字符，點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管就可以了，如圖3.1.2所示。3.1.2數(shù)碼管顯示數(shù)字或字母3.1.2數(shù)碼管顯示數(shù)字或字母圖3.1.3是單個(gè)數(shù)碼管的段標(biāo)號(hào)以及外接引腳排列圖。從圖中可以看出，單個(gè)數(shù)碼管共有10個(gè)引腳，上排和下排各5個(gè)。其中8個(gè)引腳分別與數(shù)碼管的段相連，另外3腳和8腳的標(biāo)號(hào)為“COM”?！癈OM”是什么意思呢？在數(shù)碼管內(nèi)部，8個(gè)發(fā)光二極管的一端與數(shù)碼管的8個(gè)引腳連接接，另外一端連接在一起，稱之為公共端（COM）。8

5、個(gè)發(fā)光二極管的陰極連接在一起，稱之為“共陰數(shù)碼管”，點(diǎn)亮數(shù)碼管，段（陽極）接高電平，公共端（陰極）接低電平。相反，8個(gè)發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱之為“共陽數(shù)碼管”，點(diǎn)亮數(shù)碼管，段（陽極）接高電平，公共端（陰極）接低電平。圖3.1.4分別是共陰數(shù)碼管和共陽數(shù)碼管內(nèi)部原理圖。圖3.1.3共陰數(shù)碼光和共陽數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖3.1.3共陰數(shù)碼光和共陽數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.1.3引腳標(biāo)號(hào)2、數(shù)碼管的字型表掌握了數(shù)碼管顯示原理，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的方法就變得簡(jiǎn)單了。以單片機(jī)通過I/O口控制數(shù)碼管顯示數(shù)字0為例：數(shù)碼管顯示數(shù)字0,a、b、c、d、e、f段需要被點(diǎn)亮，而g和dp段則不被點(diǎn)亮，我們用單片機(jī)的一組I

6、/O口（假設(shè)為P1口，8個(gè)位叫數(shù)碼管的8個(gè)段相連。對(duì)于共陰數(shù)碼管，公共端（COM）接地，向P1口輸出0600111111（十六進(jìn)制0 x3FD；對(duì)于共陽數(shù)碼管，公共端（COM）接高電平（5V），向P1口輸出0bn0000000 xC0（十六進(jìn)制0 xC0）。將顯示的數(shù)字和字母的值按順序排列，形成一張表，這張表被稱為“段碼表”，表3.1.1是從0到F共16位數(shù)字和字母的段碼表，表中的各段的1和0代表該段被點(diǎn)亮和不被點(diǎn)亮。表3.1.1數(shù)碼管字型編碼表字型dpgfedcba共陰極共陽極0001111113FHC0H10000011006HF9H2010110115BHA4H3010011114FHB

7、0H40110011066H99H5011011016DH92H6011111017DH82H70000011107HF8H8011111117FH80H9011011116FH90HA0110111177H88Hb011101007CH83HC0011100139HC6Hd010111105EHA1HE0111100179H86HF011100017EH8EH3、數(shù)碼管段驅(qū)動(dòng)芯片（74HC245）開發(fā)板上的數(shù)碼管是3位一體共陽型數(shù)碼管，沒有單個(gè)數(shù)碼管。我們可以從多位數(shù)碼管中拆出一位來作為單個(gè)數(shù)碼管來使用。具體做法：在開發(fā)板上標(biāo)有位選的接口一共有6個(gè)，把其中的一個(gè)位選接低電平就可以了（下一節(jié)介

8、紹位選接低電平的原因），然后段選接P1口就可以了。在上一單元中我們已經(jīng)介紹過，51單片機(jī)I/O驅(qū)動(dòng)能力比較弱，在驅(qū)動(dòng)大功率器件叫碼管、蜂鳴器、繼電器、點(diǎn)陣）時(shí)，通常借助一些中間器件來完成大功率器件的驅(qū)動(dòng)。這些中間的器件的特點(diǎn)是輸入電流小，輸出電流大，輸入端可以直接和單片機(jī)I/O口連接，輸出端和大功率器件連接。這些器件有三極管、MOS管和數(shù)字IC等。數(shù)字IC輸入電流小，可以直接和單片機(jī)相接，而輸出電流又相對(duì)大一些，所以在單片機(jī)電路中，經(jīng)常見到用74HC04、74HC573D74HC373）、74HC245（74HC244）等數(shù)字IC作為功率驅(qū)動(dòng)，來提高單片機(jī)的帶負(fù)載能力。開發(fā)板上用了一片74HC

9、245來連接單片機(jī)P1口和數(shù)碼管的段,用以增加數(shù)碼管段的驅(qū)動(dòng)能力。74HC24574HC245是一種三口輸出、8路信號(hào)收發(fā)器,主要應(yīng)用于顯示屏及其它產(chǎn)品中增加驅(qū)動(dòng)。圖3.1.4是其引腳圖和邏輯圖。dirTAOg川區(qū)A2T1A4T砧R地區(qū)幻區(qū)G卜dirTAOg川區(qū)A2T1A4T砧R地區(qū)幻區(qū)G卜從4HC245的邏輯圖(1)引腳圖PDDD*1nJllrNnoCOBB藥司Finw引dirDnkuBBCO回輸出口能輸出控制工作口態(tài)OEDIRLLBnDO,An輸出LHAnDO,BnDOH口高口口(2)邏輯功能圖3.1.374HC235的引腳及邏輯圖我們可以得到該芯片的使用方法，19引腳OE為使能引腳，1引

10、腳DIR為方向控制端，則BnD輸入端，數(shù)據(jù)從Bn到An。高電平，L1引腳DIR為方向控制端，則BnD輸入端，數(shù)據(jù)從Bn到An。DIR高電平，An為輸入端，數(shù)據(jù)從An到Bn；DIRDODO,在開發(fā)板上，OE端接地，DIR端接高電平,數(shù)據(jù)從An到Bn。從74HC245的datasheet上我們還可以到芯片的單個(gè)I/O口輸出的拉電流和灌電流最大8550型號(hào)的PNP值為35mA,總電流為8550型號(hào)的PNP三極管,作為位驅(qū)動(dòng),具體用法在一下節(jié)介紹。3.1.3任務(wù)實(shí)施將開發(fā)板上數(shù)碼管的位選引腳(D0DOODOD0V),P1口和數(shù)碼管段選引腳相連。然后編寫程序,下載觀察。程序如下：include#defi

11、neucharunsignedchar#defineuintunsignedint/開發(fā)板的數(shù)碼管為共陽數(shù)碼管/code是KeilC51關(guān)鍵字，表示數(shù)組中的值存放到FlashROM中。ucharcodeSeg7Code口:0 xC0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90,0 x88,0 x83,0 xC6,0 xA1,0 x86,0 x8E;ms級(jí)延時(shí)函數(shù)voidDelayMs(uintxms)uintijfor(i=0;ixms;i+)for(j=0;j122;j+);主函數(shù)voidmain(void)uchari=0;whilefor(i=0;i16;i+)P1=Seg7Codei;/向P1口口段碼1S，,一位程序解釋：Seg7Code中，在數(shù)碼管P1口就可以了，Seg7Code中，在數(shù)碼管P1口就可以了，code”,code是K