基于at89s52单片机的万年历设计

基于at89s52单片机的万年历设计内容摘要：

0 1 71 0E 注 ： 由于用 MAX7219 驱动译码，所以，本文选用共阴极数码管，只显示 09，如果要用 7 段数码显示器显示多位数字，就用 MAX7219 来驱动，下一节MAX7219 的驱动。 详情请参考上一节。 驱动芯片的简介 MAX7219 是 MAXMI 公司生产的一种串行接口方式 7 段共阴极 LED显示驱动器。 其片内包含有一个 BCD 码到 B 码的译码器、多路复用扫描电路、字段和南通纺织职业技术学院 基于 AT89S52 单片机的万年历设计 12 字位驱动器，以及存储每个数字的 8X8RAM。 每位数字都可以被寻址和更新，允许对每一位数字选择 B 码译码或不译码。 采用三线串行方式与单片机接口。 电路十分简单，只需要一个 10KΩ 左右的外接电阻来设置所有 LED 的段电流。 MAX7219 的引脚排列如图 所示。 图 MAX7219 的引脚排 列 （ 1）引脚功能简介 DIN：串行数据输入。 在 CLK 时钟的上升沿，串行数据被移入内部移位寄存器。 移入时最高位（ MSB）在前。 DIG07： 8 根字位驱动引脚，它从 LED 显示器吸入电流。 GND：接地，两根 GND 引脚必须相连。 LOAD：装载数据输入。 在 LOAD 的上升沿，串行输入数据的最后 16 位被锁存。 CLK：时钟输入。 它是串行数据输入时所需的移位脉冲。 最高时钟频率为10MHz，在 CLK 地上升沿串行数据被移入内部移位寄存器，在 CLK 的下降沿数据从 DOUT 移出。 SEGASEGG,DP：七段和小数点驱动输 出，它提供 LED 显示器源电流。 ISET：通过一个 10KΩ 电阻 Rset 接到 V+以设置峰值段电流。 V+： +5V 电源电压。 DOUT：串行数据输出。 输入到 DIN 的数据经过 个时钟周期后，在 DOUT端有效。 (2) MAX7219 的传输方式 ： 采用串行数据传输方式，由 16 位数据包发送到 DIN 引脚的串行数据在每个CLK 的上升沿被移入的内部 16 位移位寄存器，然后在 LOAD 的上升沿将数据所存到数字或控制寄存器中。 LOAD 信号必须在第 16 个时钟上升沿同时或之后，南通纺织职业技术学院 基于 AT89S52 单片机的万年历设计 13 但在下一个时钟上升沿之前变高；否则将会丢失数据。 DIN 端的数据通过移位寄存器传送，并在 个时钟周期之后出现在 DOUT 端。 DOUT 端的数据在 CLK的下降沿输出。 串行数据以 16 位为一帧，其中， D11D8 为内部寄存器地址，D7D0 为寄存器数据，格式如表 22 所 示。 表 22 MAX7219 的串行数据格式 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X X X 地址 MSN 数据 LSB (3) MAX7219 的内部寄存器 ： MAX7219 具有 14 个可寻址 的内部数字和控制寄存器。 8 个数字寄存器由一个片内 8X8 双端口 SRAM 实现，它们可以直接寻址；因此，可以对单个数字进行更新；并且只要 V+超过 2V,数据就可以保留下去。 控制寄存器有 5 个，分别为译码方式、显示亮度、扫描界限（扫描数位的个数）、停机和显示测试。 另外还有一个空操作寄存器（ NOOP），在不改变显示或影响任一控制寄存器的条件下器件级联时，它允许数据从 DIN 传到 DOUT。 表 所列为 MAX7219 的内部寄存器及其地址。 表 23 MAX7219 的内部寄存器及其地址 寄存器 地址 D15D12 D11 D10 D9 D8 十六进制代码 NO – OP X 0 0 0 0 X0H 数字 0 X 0 0 0 1 X1H 数字 1 X 0 0 1 0 X2H 数字 2 X 0 0 1 1 X3H 数字 3 X 0 1 0 0 X4H 数字 4 X 0 1 0 1 X5H 数字 5 X 0 1 1 0 X6H 数字 6 X 0 1 1 1 X7H 数字 7 X 1 0 0 0 X8H 译码方式 X 1 0 0 1 X9H 亮度 X 1 0 1 0 XAH 扫描界限 X 1 0 1 1 XBH 停机 X 1 1 0 0 XCH 南通纺织职业技术学院 基于 AT89S52 单片机的万年历设计 14 显示测试 X 1 1 1 1 XFH 下面以表格形式对 MAX7219 内部寄存器中不同数据所表示的含义进行说明。 表 24 为译码方式寄存器中数据的含义。 从表中可 见，寄存器中的每一位与一个数字位相对应，逻辑高电平选择 B 译码，而逻辑低电平则选择旁路译码器。 表 24 译码方式寄存器（地址 = X9H） 含义 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六进制代码 7 – 0 位均不译码 0 0 0 0 0 0 0 0 00H 0 位译成 B 码， 7 – 1 均不译码 0 0 0 0 0 0 0 1 01H 3 – 0 译成 B 码， 7 – 4 均不译 0 0 0 0 1 1 1 1 0FH 7 – 0 位译成 B 码 1 1 1 1 1 1 1 1 FFH MAX7219 可用 V+和 ISET 之间所接外部电阻 Rset 来控制显示亮度。 来自段驱动器的峰值电流通常为进入 ISET 电流的 100 倍。 Rset 既可以为固定电阻，也可以为可变电阻，以提供来自面板的亮度调节，其最小值为。 段电流的数字控制由内部脉宽调制 DAC 控制。 该 DAC 通过亮度寄存器向低 4 位加载，将平均峰值电流按 16 级比例设计，从 Rset设置峰值电流的 31/32 的最大值到 1/32的最小值，如表 25 所列，最大亮度出现在占空比为 31/32 时。 表 25 亮度寄存器（地址 = XAH） 占空比（亮度） D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六进制代码 1/32（最小亮度） X X X X 0 0 0 0 X0H 3/32 X X X X 0 0 0 1 X1H 5/32 X X X X 0 0 1 0 X2H 29/32 X X X X 1 1 1 0 XEH 31/32（最大亮度） X X X X 1 1 1 1 XFH 扫描界限寄存器用于设置所显示的数字位，可以为 18。 通常以扫描频率为1300Hz、 8 位数字、多路方式显示。 因为所扫描数字的多少会影响显示亮度，所以要注意调整。 如果扫描界限寄存器被设置为 3 个数字或更少，各数值驱动器将消耗过量的功率。 因此， Rset 电阻的值必须按所显示数字的位数多少适当调整，以限制各个数字驱动器的功耗。 表 26 为扫描界限寄存器中数据的含义。 表 26 扫描界限寄存器（地址 =XBH） 显示数字位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六进制代码 南通纺织职业技术学院 基于 AT89S52 单片机的万年历设计 15 只显示第 0 位 X X X X X 0 0 0 X0H 显示第 0 位 第 1 位数字 X X X X 0 0 0 1 X1H 显示第 0 位 第 2 位数字 X X X X 0 0 1 0 X2H 显示第 0 位 第 6 位数字 X X X X X 0 1 1 X6H 显示第 0 位 第 7 位数字 X X X X X 1 1 1 X7H 当 MAX7219 处于停机方式时，扫描振荡器停止工作，所有的段电流源被拉到地，而所有的位驱动器被拉到 V+，此时 LED 将不显示。 在数字和控制寄存器中的数据保持不变。 停机方式可用于节省功耗或使 LED 处于闪烁。 MAX7219退出停机方式的时间不到 250uS，在停机方式下显示驱动器还可以进行编程。 停机方式可以被显示测试功能取消。 表 27 为停机寄存器中数据的含义。 表 27 停机寄存器（地址 = XCH） 工作方式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六进制代码 停机 X X X X X X X 0 X0H 正常 X X X X X X X 1 X1H 显示测试寄存器有两种工作方式：正常和显示测试。 在显示测试方式下 8位数字被扫描，占空比为 31/32。 通常不考虑（但不改变）所有控制寄存器和数据寄存器（包括停机寄存器）内的控制器来接通所有的 LED 显示器。 表 28 为显示测试寄存器中数据的含义。 表 28 显示测试寄存器（地址 = XFH） 工作方式 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 十六进制代码 停机 X X X X X X X 0 X0H 显示设置 X X X X X X X 1 X1H 数字 07 寄存器受译码器寄存器的控制：译码或不译码。 数据将寄存器可将 BCD 码译成 B 码（ 0 、 E、 L、 P），如表 29 所列。 如果不译码，则数字寄存器中数据的 D6D0 为 =位分别对应 7 段 LED 显示器的 AG 段， D7 位对应LED 的小数点 DP。 某一位数据为 1，则点亮与该位对应的 LED 段；数据为 0，则熄灭该段。 表 29 数字 07 寄存器（地址 = X1H – X8H） 7 段 寄存器数据 点亮段 南通纺织职业技术学院 基于 AT89S52 单片机的万年历设计 16 字形 D7 D6D4 D3 D2 D1 D0 DP A B C D E F G 0 X 0 0 0 0 1。