4位DIP开关控制数码管显示系统设计
七段数码管显示
七段数码管显示设计报告目录一、设计任务二、题目分析与整体构思三、硬件电路设计四、程序设计五、心得体会一．设计任务数码的显示方式一般有三种：第一种是字型重叠式；第二种是分段式；第三种是点阵式。
目前以分段式应用最为普遍，主要器件是七段发光二极管（LED）显示器。
它可分为两种，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。
数码管动态扫描显示，是将所用数码管的相同段（a～g 和p）并联在一起，通过选位通信号分时控制各个数码管的公共端，循环依次点亮各个数码管。
当切换速度足够快时，由于人眼的“视觉暂留”现象，视觉效果将是数码管同时显示。
根据七段数码管的显示原理，设计一个带复位的七段数码管循环扫描程序，本程序需要着重实现两部分：1. 显示数据的设置：程序设定4 位数码管从左至右分别显示1、2、3、4；2. 动态扫描：实现动态扫描时序。
利用EXCD-1 开发板实现七段数码管的显示设计，使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7 个发光LED 组成，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA相应引脚。
四位数码管与FPGA 之间通过8 位拨码开关（JP1）进行连接。
二．题目分析与整体构思使用EXCD-1 开发板的数码管为四位共阴极数码管，每一位的共阴极7 段数码管由7个发光LED 组成，呈“”字状，7 个发光LED 的阴极连接在一起，阳极分别连接至FPGA 相应引脚。
SEG_SEL1、SEG_SEL2、SEG_SEL3 和SEG_SEL4 为四位7 段数码管的位选择端。
当其值为“1”时，相应的7 段数码管被选通。
当输入到7 段数码管SEG_A~ SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为高电平时，该管脚对应的段变亮，当输入到7 段数码管SEG_A~SEG_G 和SEG_DP 管脚的数据为低电平时，该管脚对应的段变灭。
TM1616_V1.1
设置一个显存地 址
传送一字节数 据
传完所有数据
传显示控制命令设置，最 高亮度（8FH）
结束
©Titan Micro Electronics
Ver1.1
8
应用电路
LED 驱动控制专用电路
TM1616
TM1616驱动共阴数码屏接线电路图
LED1
SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7
显示关 显示开
串行数据传输格式
STB为低电平时，芯片在接收1个BIT时都在时钟的上升沿操作。 1、数据接收（写数据）时序图
CLK
12345678
DIN
B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
STB
图（2）
©Titan Micro Electronics
Ver1.1
4
参数
逻辑电源电压 逻辑输入电压 LED SEG 驱动输出电流 LED GRID 驱动输出电流
功率损耗 工作温度 储存温度
符号
VDD VI1 IO1 IO2 PD Topt Tstg
范围
-0.5 ～+7.0 -0.5 ～ VDD + 0.5
-50 +200 400 -40 ～ +80 -65 ～+150
LED 驱动控制专用电路
TM1616
显示
1、显示 驱动共阴数码管
SEG1 1
SEG2 1
SEG3 1
SEG4 1
SEG5 1
SEG6 1
SEG7 1
GRID1
SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7
图（3）
A DPY
基于单片机的时钟电路设计
商丘工学院学院：信息与电子工程学院班级：12级电信工程技术班专业：信息电子工程技术题目：基于单片机的时钟电路指导老师：***学生姓名：***学号：**********基于单片机的时钟电路设计摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种芯片。
本次设计以AT89C51单片机芯片为核心，辅以必要的外围设计电路，设计了一个简易的电显示，数码管采用的是动态扫描显示的时钟电路。
通过数码管能够比较准确显示时、分,LED一闪一灭显示秒，设计方面采用汇编语言编程，整个电子时钟系统能完成对时间的显示、复位等功能。
通过这次设计让我更深入了解单片机基本电路、如何控制定时器和中断编程的基本方法，从而锻炼了我学习、设计和开发软、硬件的能力。
关键词：AT89C51 ；单片机；数码管。
目录1 绪论 (I)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 单片机的应用 (1)1.3 单片机数字时钟的总体设计方案 (3)1.4 程序流程图 (4)2 硬件分析 (6)2.1 单片机的选用 (6)2.1.1 AT89C51的主要性能参数 (6)2.1.2 引脚说明 (7)2.1.3 复位电路 (8)2.2 数码管的选择 (8)2.2.1 数码管的主要特点 (8)2.2.2 驱动方式 (9)2.2.3 性能检测 (9)3 系统设计 (11)3.1 分析论证 (11)3.2 电路组成及工作原理 (11)3.3 显示模块 (11)3.4 运算模块 (11)3.5 显示的原理 (12)3.6 主要程序分析设计 (13)3.7 程序流程图 (14)4 系统的仿真与调试 (15)4.1 硬件系统与调试 (15)4.2 软件调试 (16)结论 (16)参考文献 (17)附录 (18)附录A (18)附录B (24)1、绪论1.1 选题的目的和意义单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广泛、发展很快、单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
Bayas2_手册中文版
Digilent的Basys2板参考手册引言该Basys2板是一种电路设计和实施平台，任何人都可以使用它获得建立真正的数字电路的经验。
围绕着赛灵思Spartan - 3E现场可编程门阵列和ATMEL的AT90USB2的USB控制器，Basys2板提供完整的、随时可用的硬件适合电路实现从基本逻辑器件到复杂的控制器。
拥有一系列板上的I / O设备和所有需要支持的FPGA电路，这样的设计可以创造无数无需任何其他元件的设计。
4个标准的扩展连接器允许设计使用面包板、用户设计的电路或Pmods扩展Basys2板板，（Pmods是价格便宜的模拟和数字I / O模块，能提供一个A/ D＆D / A转换，电机驱动器，传感器投入﹡10万门的赛灵思Spartan-3E FPGA和许多其他功能）。
6针连接器上的信号﹡Atmel AT90USB2全速USB2端口提供电源和编程/数据传输接口免受ESD损害和短路损害，从而确保了﹡赛灵思平台的Flash ROM来存储FPGA配置在任何环境中的使用寿命更长。
该Basys2﹡8个LED，4位7段显示器，4个按键，8滑动开关的PS / 2端口板适用于所有赛灵思ISE工具的版本，包括和8位VGA端口免费版在内。
配有一条可以同时提供电源和﹡用户可设置的时钟（25/50/100MHz），加上短路块可以选择实现下载的USB下载线，所以不需要任何其第二种时钟他电源供应器或编程电缆。
﹡4个6针头扩展连接器该Basys2板可以通过USB2.0端口提供﹡所有I / O信号都有ESD和短路的保护。
电源和板载编程。
Digilent的免费使用的基于图1 Basys2板的结构图和功能模块PC端的Adept的软件会自动检测到Basys2板，同时提供了一个FPGA和板载的Flash ROM的编程接口，并允许用户传输数据（更多内容详见或/）。
该Basys2板设计的与免费的赛灵思ISE WebPACK的CAD软件相配套。
AIP1618 TM1618LED显示驱动芯片
AiP16183线串口共阴极5段7位或8段4位LED 驱动控制/5*1 位键盘扫描专用电路产品说明书说明书发行履历：版本发行时间新制/修订内容2010-01-A 2010-01 更换新模板2012-01-B1 2012-01 增加说明书编号及发行履历1、概述AiP1618 是带键盘扫描接口的LED 驱动控制专用电路，内部集成有MCU 数字接口、数据锁存器、键盘扫描等电路。
本产品主要应用于VCR、VCD、DVD 及家庭影院等产品的显示屏驱动。
其主要特点如下：采用功率CMOS 工艺多种显示模式（5 段×7 位～8 段×4 位）键扫描（5×1bit）辉度调节电路（占空比8 级可调）串行接口（CLK，STB，DIO）内置RC 振荡（450KHz±5%）内置上电复位电路封装形式：DIP18/SOP182、引脚排列图及引脚说明2.1、引脚排列图DIO118GRID1CLK217GRID23GNDSTB16K2415GRID3VDD GRID4514SEG14/GRID5SEG1/KS1613SEG2/KS2712SEG13/GRID6SEG3/KS3SEG12/GRID7811SEG4/KS4910SEG5/KS52.2、引脚说明引脚引脚名称符号说明在时钟上升沿输入串行数据，从低位开始。
1 数据输入/输出DIO 在时钟下降沿输出串行数据，从低位开始，且内部集成上拉电阻20K 左右。
2 时钟输入CLK 在上升沿读取串行数据，下降沿输出数据。
在上升或下降沿初始化串行接口，随后等待接收指令。
3 片选STB STB 为低后的第一个字节作为指令，当处理指令时，当前其它处理被终止。
当STB 为高时，CLK 被忽略。
4 键扫数据输入K2 输入该脚的数据在显示周期结束后被锁存5 逻辑电源VDD 电源电压6 输出（段）SEG1/KS1 段输出（也用作键扫描），P 管开漏输出。
7 输出（段）SEG2/KS2 段输出（也用作键扫描），P 管开漏输出。
数码管的几种驱动方式汇总
动态的也叫扫描方式，是利用发光二极管的余辉效应和人眼的视觉暂留效应来实现的，只要在在一定时间内数码管的笔段亮的频率够快，人眼就看不出闪烁，一般外围硬件较少，但是对单片机资源耗用巨大。
静态的也较锁存方式，单片机送出数据后控制外围锁存器件锁存数据，这样数码管笔段里的电流不变，数码管稳定显示，这样单片机可以干别的活不用管数码管了。这种方案的优点是对单片机的P口资源和时间耗用很少，但是数码管的外围辅助电路复杂。
●支持段电流上限调整，可以省去所有限流电阻。
●扫描极限控制，支持1到8个数码管，只为有效数码管分配扫描时间。
（二）键盘控制
●内置64键键盘控制器，基于8×8矩阵键盘扫描。
●内置按键状态输入的下拉电阻，内置去抖动电路。
●键盘中断，低电平有效输出。
●提供按键释放标志位，可供查询按键按下与释放。
（三）其它
特点
I2C串行接口，提供键盘中断信号，方便于处理器接口；
可驱动8位共阴数码管或64只独立LED和64个按键；
可控扫描位数，可控任一数码管闪烁；
提供数据译码和循环，移位，段寻址等控制；
8个功能键，可检测任一键的连击次数；
无需外接元件即直接驱LED，可扩展驱动电流和驱动电压；
提供工业级器件，多种封装形式PDIP24，SO24。
●高速的4线串行接口，支持多片级联，时钟速度从0到10MHz。
●串行接口中的DIN和DCLK信号线可以与其它接口电路共用，节约引脚。
●完全内置时钟振荡电路，不需要外接晶体或者阻容振荡。
●内置上电复位和看门狗Watch-Dog，提供高电平有效和低电平有效复位输出。
●支持3V～5V电源电压。
●提供SOP28和DIP24S两种无铅封装，兼容RoHS。
jisuanji
第一章系统简介1.1 系统主要技术指标（1）要求温室温度分三挡：第一挡为室温，第二挡为40℃，第三挡为50℃。
温度控制误差≦±2℃。
（2）由3台1000W电炉实现升温。
已知3台电炉同时工作，可保证在3分钟内将温室温度提高到60℃以上。
（3）要求实时显示温室温度，显示位数3位，即XX.X℃（4）当不能保证所要求的温度范围时，应发出报警信号。
（5）对升温和降温过程的时间不做要求。
1.2 系统结构框图及基本工作原理根据应用系统的要求及软硬件功的划分，初步设计应用系统结构如图1-1。
工作原理：单片机定时对炉温进行检测，经A/D转换得到响应得数字量，再送到微机进行判断和运算，输出控制量，去控制加热功率，从而实现对温度的控制。
图1-1为温度控制系统结构框图，温度设定、温度检测为输入量，1﹟、2﹟、3﹟电炉控制、温度显示、报警为输出量。
具体说明如下：(1) 室温:切除所有电炉。
(2) 40℃:一般情况为1号电炉工作；若温度高于41℃,则1号电炉停；若低于39℃，再加2号炉工作。
(3) 50℃:一般情况为1号、2号炉同时工作；若温度高于51℃,则2号电炉停；若低于49℃,再加3号电炉工作。
(4) 因温度惯性较大，采样周期取1s，同时刷新一次温度控制输出状态。
图1-1温度控制系统结构框图1.3 系统方案论证1.3.1 温度检测控制电路（1）温度检测控制电路中的传感器部分可以在AD590和DS18B20做一选择。
AD590属半导体集成电路温度传感器，其测温范围为-55℃~﹢150℃。
在其两端加上一定工作电压，其输出电流与温度变化成线性关系。
而DS18B20组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小。
测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
DS18B20的性能比AD590更好，但它可以节约成本，而且AD590也能更方便，达到实验效果。
（2）温度检测控制电路中的运算放大器可以在OP07和TL-022C之间进行比较。
FD612 LED 数码管驱动控制专用芯片器件手册说明书
LED数码管驱动控制专用芯片FD612器件手册版本：A3日期：2021-08-13著作权Copyright©2015by FUZHOU CHIP YUAN MICROELECTRONICS CO.LTD.使用指南中所出现的信息在出版当时相信是正确的，然而芯源微对于说明书的使用不负任何责任。
文中提到的应用目的仅仅是用来做说明，芯源微不保证或表示这些没有进一步修改的应用将是适当的，也不推荐它的产品使用在会由于故障或其它原因可能会对人身造成危害的地方。
芯源微产品不授权使用于救生、维生器件或系统中做为关键器件。
芯源微拥有事先通知而修改产品的权利。
版本修订记录版本号更新日期修订内容A12019-09-27初稿A22019-10-27更新参考电路图以及使用须知A32021-08-13正式版本，更改公司地址及联系方式，修改应用电路等联系方式福州芯源微电子科技有限公司地址：中国，福建省，福州高新区海西园高新大道7号福汽集团9层邮编:350100电话:180****6961目录1.概述 (1)2.特性说明 (1)3.管脚定义 (2)4.管脚功能说明 (2)5.主要电气参数 (3)6.封装尺寸 (5)7.参考电路 (7)8.应用须知 (7)9.应用说明 (9)LED驱动控制专用集成电路FD6121.概述FD612是一种LED驱动控制专用电路。
内部集成有MCU输入输出控制数字接口、数据锁存器、LED驱动、辉度调节等电路。
本芯片性能稳定、质量可靠、抗干扰能力强，可适应于24小时长期连续工作的应用场合。
2.特性说明●超强的输入端口干扰能力●显示模式：8段x12位、7段x10位；最大96个LED●提供8级辉度控制●类I2C两线串行接口（CLK，DAT）●振荡方式：内置RC振荡●内置上电复位电路●采用COMS工艺●DIP16、SOP16封装3.管脚定义4.管脚功能说明符号管脚名称说明1-12D1—D12LED 管脚驱动，接LED 阳极或者阴极14DIO在时钟下降沿输出串行数据，从高位开始；在时钟上升沿输入串行数据，从高位开始。
CS1635LED数码管中文使用说明书
3.2、推荐使用条件（Ta=-40～+85℃,VDD=4.5～5.5V,GND=0V）
单位 V V mA mA mW ℃ ℃
℃
参数名称
符号
最小
推荐值 典型
最大
单位
逻辑电源电压
VDD
3.0
5
5.5
V
高电平输入电压
VIH
0.7VDD
高电平输入电压
低电平输入电压 滞后电压 动态电流损耗
IOH1
Idout
Itolsg
RL II VIH VIL VH IDD(dyn)
SG1～SG7 VO=2V
SG1～SG7 VO=3V DIG1～DIG4 Vo=VDD-0.3V VO = 0.4V，dout VO = VDD –3V， SG1～SG7
4、时序图与端口操作说明、指令系统介绍
读键扫数据 键扫矩阵为7×1bit，如下所示：
编号：CS1635-AX-BJ-81
SG1 S1
SG2 S2
SG3 S3
SG4 S4
i-coreK1
S5
SG5
S6
SG6
S7
SG7
在有按键按下时，读键数据如下：
SG1
SG2
SG3
SG4
K1
1110_1111 0110_1111 1010_1111 0010_1111
编号：CS1635-AX-BJ-81
3.3、电气特性 参数名称
符号
测试条件
规范值
单
最小 典型 最大
位
电气特性（Ta = -40～+85℃，VDD = 4.5 ～ 5.5 V，GND = 0 V）
4段锂电池数码管 驱动方法
4段锂电池数码管驱动方法说实话4段锂电池数码管驱动方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就知道数码管得给它合适的信号才能好好工作，锂电池又有自己的特性，把它们凑一块儿，可费了我不少脑筋。
我试过直接按照以前单核电池驱动的方法来弄，心想这能有多大区别呢。
结果就失败了，数码管不是显示错误就是干脆不显示。
后来我才明白，4段锂电池和单电池可不一样，它的电压输出和电流特性都要更复杂些。
那怎么办呢？我就先仔细研究了4段锂电池的输出。
这就好比你要指挥一个小乐队，你得先知道每个乐手都能干啥才行。
我发现它的电压不是恒定地给一个值，而是有一定波动范围的。
然后就是和数码管的对接。
插线的时候，我一开始都没注意顺序，觉得能插上就行，这又是一个大错误。
就好像你要给电器插插头，你不能乱插呀，得按照规定来。
正确顺序是按照数码管的引脚说明，一个一个对上锂电池输出的接口。
我还在电阻方面吃过亏呢。
我一开始就随手拿了个电阻，根本没计算它的值对不对。
结果数码管亮是亮了，但那亮度不正常啊，像个病恹恹的小灯。
后来我才知道原来要根据数码管的电流需求和锂电池的电压来仔细计算需要的电阻阻值，这个步骤就像是给交通流量很大的路口安排交警，少了起不了作用，多了又碍事。
在驱动芯片这一块儿，我试过好几种型号。
有的虽然能让数码管工作，但是显示不稳定。
而另外一些则根本不兼容。
就像是你找工作，有些人看着行，但一到实际工作就露馅，而有些根本就不适合这个工作。
我最后找到一款和4段锂电池以及数码管都比较匹配的芯片。
在供电方面，不能让电池直接一股脑儿地供电给数码管。
得先进行必要的稳压处理，这就好比我们用自来水得先经过过滤一样。
我做了个简单的稳压电路，让电池输出比较稳定的电压给数码管。
总之一句话，要驱动4段锂电池数码管，就得先深入了解锂电池，然后仔细对待和数码管每一个连接的环节，同时在电阻选择、驱动芯片选取还有供电稳压这些部分都要谨慎处理，不能马虎。
我就是慢慢磨出来的这些经验，现在分享给你，希望对你有点用。
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4位DIP开关控制数码管显示系统设计摘要：本次课程设计以AT89S52单片机为电路的核心，通过7805、桥堆2W10、四位DIP开关、时钟晶振12M、四脚按键等元件组成直流稳压电源和显示控制电路。
然后用汇编语言编写数码管控制程序，通过写入单片机实现四位DIP控制共阳极数码管显示。
在本次设计中，控制系统由+5V直流电源供电，而+5V直流电由直流稳压电源提供。
利用拨动开关的低四位输入控制信号，每一位拨码开关接通时为“1”，断开时为“0”，以四位二进制的方式控制数码管显示器的输出，拨码范围为“0000”-“1111”，对应数字分别为“0”-“F”，而按下复位按键后，程序复位到初始状态，此时数码管全亮，即显示数字“8”的字样。
关键词：AT89S52芯片；四位DIP开关；共阳极数码管；复位按键。
目录1.设计背景 (1)1.1单片机设计背景 (1)1.2设计目的 (1)2. 设计方案 (1)2.1方案一 (1)2.2方案二 (1)3. 方案实施 (2)3.1单片机基本结构 (2)3.2硬件模块电路 (3)3.3软件程序设计 (5)3.4 软件模拟 (5)3.5 PCB制作 (6)3.6 安装与调试 (7)4. 结果与结论 (7)4.1 结果 (7)4.2 结论 (8)5. 收获与致谢 (9)6. 参考文献 (9)7. 附件 (10)7.1 程序 (10)7.2 电路原理图 (12)7.3 PCB布线图 (14)7.4 元器件清单 (15)7.5实物图 (16)1.设计背景1.1单片机设计背景单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能，可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。
本次设计使用的单片机是AT89S52，是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有功能全面、技术成熟、性价比高等优点，在实践生产中被大量使用，可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
1.2设计目的以之前在书本上所学的单片机基础知识为主导，通过对相关资料的查询，设计完成一个由AT89S52控制的四位拨动开关数码管显示系统，从而加深对之前所学内容的认识，加深对单片机工作过程的理解，同时也很好的对大二所学习的电路板设计、制作进行了巩固复习，提高自己的设计能力和实际动手能力。
2.设计方案2.1方案一4位DIP开关从AT89S52的P1口低四位输入，高四位输出，经74LS247译码器译码后控制共阳极数码管的显示，P3口接刷新电路，每次拨动开关都要刷新一次电路。
该方案虽然编程相对简单，但原件较多，设计繁琐，且没有发挥单片机的相应优势，不符合最简原则。
2.2方案二相比第一种方案，方案二的译码部分改由了通过单片机编程实现，共阳数码管接在P0口，由4位DIP开关从P1口低四位输入，经预先编写的程序译码，P0口输出到数码管显示相应的数字。
由于译码部分采用了软件编程实现，省去了译码电路，电路简单，能更好的发挥单片机功能，符合本次课程设计的初衷，因此选用了第二个方案。
3.方案实施3.1单片机基本结构AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 系统可编程Flash 存储器。
单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
AT89S52单片机的引脚分布如图1所示：图1 AT89S52引脚图3.1.1单片机引脚介绍：VCC：电源。
GND：地线。
P0口：8位漏极开路双向I/O口，每个引脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写“1”时，被定义为高阻输入。
P1口：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。
P2口：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。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。
RST：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。
系统由4位拨动开关、AT89S52单片机、时钟电路、复位电路、一位共阳极数码管、输入输出电路组成。
3.2硬件模块电路3.2.1电源电路设计电源电路由桥堆2W10、1个22uF电解电容、7805、1个33pF瓷片电容、一个电源指示灯和一个10k欧姆电阻组成，通过电源电路实现整流、滤波和稳压的作用，能够输出5V的稳定直流电压使单片机工作在稳定的5V直流激励下。
但输出电压并打不到准确的5V直流。
电源电路模块原理图如图2所示。
图2 电源电路模块原理图3.2.2时钟电路设计时钟电路由2个33pF的瓷片电容和1个12M晶振，连接到AT89S52的18、19管脚，两电容之间通过导线接地。
AT89S52单片机各部件都以晶振产生的时钟控制信号为基准，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性，本次课程设计的电路为外部时钟方式，如图4所示。
图3 时钟电路设计图3.2.3复位电路设计AT89S52的复位是由外部的复位电路实现的。
设计复位电路是通过四角按键高电平复位，由1个22uF的电解电容和1个按键及1个1k欧姆的电阻组成，电路模块一端接VCC一端接AT89S52的RST引脚。
电路如图5所示。
图4 复位电路设计图3.2.4数码管电路设计常见的数码管由七个条状和一个点状发光二极管制成，称为七段数码管，如图6所示。
图5 数码管设计图共阳极数码管里面的发光二极管阳极接在一起作为公共引脚，在正常使用时此引脚接电源正极，当发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，从而显示相应的数字。
3.3 软件程序设计程序编写要求数码管刚通电时全亮，即显示数字“8”，然后等待4位按键动作，当有按键按下，单片机P1口读入数据相应数据，即4位二进制信号，输出到P0在数码管显示相应数字，程序流程图如图6所示。
软件程序见附件7.1。
图6 程序流程图图6 程序流程图3.4 软件模拟原理图设计完成之后就可以利用电脑预先进行模拟，从而检查设计的可行性。
本次课程设计使用的有Proteus 7 Professional和Keil C51这两个软件。
首先在Proteus 7上新建设计，然后根据之前设计的方案就行绘图，这需要注意调整选择正确的器件和相关的器件参数，将器件按正确的顺序链接，完成后进行详细的检查，确保绘图无误。
整体绘制的模拟电路图见附件7.1。
Proteus 7绘图完成后就进入了正式的模拟测试阶段，测试之前就需要使用另外一个重要的编程软件Keil C51进行编程文件的导出。
打开Keil C51，新建一个工程保存到相应文件夹，然后选择相应的单片机型号，本次课程设计使用的是AT89S52，选择完毕之后工程项目就建立了。
立了工程项目之后就是为工程添加程序，点击“文件”中的“新建”，新建一个空白文档，在这个空白文档中写入之前编写好的单片机程序，检查无误后保存文件，保存文件时，其文件名要与前面建立的工程名相同，其扩展名必须为“.Asm” ，保存后回到编程界面会发现文档彩色语法会起了作用，关键字自动实行了彩色显示。
保存了“.Asm”文件后，在左侧用鼠标右键点击“Source Group 1”，在弹出的菜单中选“增加文件到组Source Group 1”将刚保存的程序添加到工程中。
在接下来弹出的窗口中，选择刚刚保存的“.Asm ”文件，点击“Add”，再按“关闭”，文件就成功添加到了工程中。
向工程添加了程序文件后，鼠标右键点击“TarGet 1” ，在弹出的菜单中选则“目标Target 1 属性”打开对话框，在打开的话框中，选择“输出”选项卡，在这个选项卡中勾选“E 生成hex文件”后，点击“确定”。
最后，从菜单的“工程”中执行“R重新构造所有目标”，创建“hex ”文件，它就是要烧写到单片机中的最终代码，也就是单片机可以执行的程序，生成之后就可以写入单片机。
完成后回到Proteus 7软件中，双击AT89S52，在“program file”中选择刚刚生成的“.hex”文件，模拟电路图的程序写入就完成了。
点击Proteus 7左下角的运行按键就可进行模拟实现四位DIP控制数码管显示十六进制“1-F”了。
3.5 PCB制作在布线前要在Altium Designer中完成对电路图元件的封装。
在封装时，要注意，因为对于同一个元件可能有多种封装方式。
封装时根据所给元件的类型选择合适的封装对各个元件进行封装。
封装完成后，把原理图导入PCB板。
导入PCB板后，再对元件的位置重新手动摆放，使尽量少的线重叠，以减少布线时的跳线出现。
根据Proteus Pro仿真原理图画出Altium Designer原理图，根据需求布线布局，画成的PCB图见附件7.2。
作PCB中，根据制作过程的要求，制成单层板，PCB制版中焊盘半径设置为0.9mm，电源和地导线的宽度设置为0.6到0.8mm，信号线设置为0.5mm,当导线从两个焊盘之间穿过时设置宽度为0.5mm。
印刷电路板的流程：首先，在制作单层板时把PCB布线图打印为PDF文件，使用油光纸，留bottom layer、multi-layer、keep-out layer；其次，把覆铜板切割成设计要求的尺寸，把打印好的图纸放在覆铜板上，并在转印机上转印，转印后如果有个别断线可用黑色油墨笔补全；再次，将做好的板子放在盐酸溶液中腐蚀，直到导线周围的铜箔被腐蚀掉然后洗净钻孔，之后用砂纸把覆铜板导线表面的墨擦掉，把铜露出来，在打磨过程中注意不要将比较细的铜线磨掉了。
3.6 安装与调试3.6.1测量电压法首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常，其次检查各种参考电压是否正常，另外还有各点的工作电压是否正常等。
3.6.2信号注入法将信号源加至输入端，然后依次往后测量各点的波形，看是否正常，以找到故障点。
有时我们也会用更简单的办法，例如用手握一个镊子，去碰触各级的输入端，看输出端是否有反应，这在音频、视频等放大电路中常使用（但要注意，热底板的电路或者电压高的电路，不能使用此法，否则可能会导致触电）。
如果碰前一级没有反应，而碰后一级有反应，则说明问题出在前一级，应重点检查。
3.6.3其它的寻找故障点的方法例如看、听、闻、摸等。