51单片机数字时钟的设计与实现+PCB电路图(2)
2.相关技术介绍
2.1数码管简介
对于LED数码管最常用的是七段式和八段式，八段比七段多了一个小数点其他的基本相同。所谓的八段就是指数码管里有八个小LED发光二极管，通过控制不同的LED的亮、灭，来显示出不同的字形[3]。数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，共阴极就是将八个LED的阴极连在一起，让其接地，这样给任何一个LED的另一端高电平，它便能点亮。而共阳极是将八个LED的阳极连在一起。两个编码的各位正好相反，其原理图如图1所示：
图1 数码管连接原理图
2.3单片机技术简介
本次设计用的是单片机中的一种—AT89S51单片机。40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口[4]。各引脚如图2所示：
图2 AT89S51引脚
VCC（40脚）：接+5V电压。
GND（20脚）：接地。
P0口（32脚～39脚）：P0口为一个8位双向I/O口，每个脚可吸收8TTL门电流。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高[5]。
P1口（1脚～8脚）：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入“1”后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口（21脚～28脚）：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。P2口在FLASH编程和校验时，接收高八位地址信号和控制信号。
P3口（10脚～17脚）：P3口除了具有和上面两个端口一样的功能外。还可以作为AT89S51的一些特殊功能口[6]，P3口管脚备选功能如表1所示：
表1 P3口第二功能
引 脚 第 2 功 能
P3.0 RXD（串行口输入端）
P3.1 TXD（串行口输出端）
P3.2 /INT0（外部中断0请求输入端，低电平有效）
P3.3 /INT1（外部中断1请求输入端，低电平有效）
P3.4 T0（定时器/计数器0计数脉冲输入端）
P3.5 T1（定时器/计数器1计数脉冲输入端）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通信号输出端，低电平有效）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通信号输出端，低电平有效）
RST（9脚）：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间[7]。
XTAL1（19脚）：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2（18脚）：来自反向振荡器的输出。
3.功能分析与电路设计
3.1功能需求分析
用数字来显示时间，时、分、秒共用到6个数码管。而这6个数码想要显示时间数字需要给它们传送相应的驱动信号，来控制它们显示的具体内容，这就用了到驱动电路。而驱动电路中的驱动信号应该控制中心发出来。这就需要设置一个中心控制电路来控制整个系统信号的输入与输出，并且控制电路什么时间输入什么信号同时又该输出什么信号。整个电路要想工作起来，还需要对它进行供电，用到了供电电路。最后，整个电路是处于显示时间状态还是显示秒表状态，是调整小时还是调整分或者调秒，这要由人工来控制它的显示内容。这就需要用到几个按键连接在中心控制电路上来实现上述工能。
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