图4-11 DIG0～DIG7引脚信号时序
（2）电路几点说明 ①数码管显示方式
MAX7219在内部硬件动态扫描显示控制电路作用下，实现LED数码管动态显示。在本电路中采用74LS273触发器锁存各数码管的段码驱动信号，当MAX7219动态扫描完成一个周期后，可通过微处理器，控制MAX7219工作在休眠状态，即不工作方式。此时数码管为静态显示方式，通过74LS273锁存的数据，由ULN2803驱动数码管显示。电路实现MAX7219间歇工作，只有在数码管显示改变的情况下，启动MAX7219工作，完成数据更新锁存后，进入不工作状态，以节省功耗。 ②数码管亮度控制
图5中的数码管供电电压为最大电压12.5V，通过微处理器输出脉宽调制信号PWM，控制PMOS管，调整数码管供电电压，实现数码管亮度控制。由于数码管供电电压为最大允许电压，提高了数码管工作的安全系数，采用占空比调整数码管亮度，可靠、方便。同时取消了A～G字段的限流电阻，降低了功耗。 （3）结束语
基于MAX7219芯片的大尺寸LED数码显示驱动电路，保留MAX7219的使用优点的同时，实现了在显示电路作用下的大尺寸数码管的动态显示，另外驱动电路可通过微处理器输出的脉宽调制信号PWM，实现数码管得两度可调。经实验测试证明该电路工作性能稳定，具有很高的实用价值。 4.4.2 LED显示电路
常见的数码管由七个条状和一个点状发光二极管管芯制成，叫七段数码管如
16
下图所示，根据其结构的不同，可分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。
LED数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。由于常规的数码管起辉电流只有1～2 mA，最大极限电流也只有10～30 mA，所以它的输入端在5 V电源或高于TTL高电平(3.5 V)的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。
图4-12 LED数码管图
4.5看门狗芯片X25045
图4-13 X25045管脚图
SO：串行数据输出脚，在一个读操作的过程中，数据从SO脚移位输出。在时钟的下降沿时数据改变。
SI： 串行数据输入脚，所有的操作码、字节地址和数据从SI脚写入，在时钟的上升沿时数据被锁定。
17
SCK：串行时钟，控制总线上数据输入和输出的时序。
/CS ：芯片使能信号，当其为高电平时，芯片不被选择，SO脚为高阻态，除非一个内部的写操作正在进行，否则芯片处于待机模式；当引脚为低电平时，芯片处于活动模式，在上电后，在任何操作之前需要CS引脚的一个从高电平到低电平的跳变。
/WP：当WP引脚为低时，芯片禁止写入，但是其他的功能正常。当WP引脚为高电平时，所有的功能都正常。当CS为低时，WP变为低可以中断对芯片的写操作。但是如果内部的写周期已经被初始化后，WP变为低不会对写操作造成影响。
其引脚功能如下 cs：片选择输入；
so：串行输出，数据由此引脚逐位输出；
si：串行输入，数据或命令由此引脚逐位写入x25045；
sck：串行时钟输入，其上升沿将数据或命令写入，下降沿将数据输出； wp：写保护输入。当它低电平时，写操作被禁止； vss：地；vcc：电源电压；reset：复位输出。
18
A/D转换 D/A转换 锁存器 微控制器 AT89C51 及外围电路 报警 MAX7219 显示 键盘 X25045 晶振与复位电路 Max485 上位机
MAX485是芯片接口的一种类型。
采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS－485电平的功能。MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输
19
出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可；/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100Ω的电阻。
图4-14 MAX485引脚分布图
键盘电路
5 系统软件设计
软件结构框图见图纸
20
6 结论
近年来,随着电子技术的发展,由数字逻辑电路组成的信号测量系统,数字控制系统,数字通信系统等已广泛的用于各个领域,随着电子电路的数字化程度越来越高,数字逻辑电路的设计显得越来越重要,在设计信号测控装置过程中,我充分了解了各个器件在电路中的实际应用的意义,在选用元件的时候,比第一次做课设的时候,考虑的问题要仔细,先根据主体方案考虑应选用什么功能的电路,再进一步的考虑它的具体性能,然后再根据价格等因素选用什么型号的选择的电路不仅要在功能和特性上实现设计的方案,而且要满足功耗、电压、温度、价格等方面的要求。而我做的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，节省了电能。通过设计加深对刚刚学习了的数字电子技术的认识。 通过此次设计数字钟让我充分了解了数字钟的原理，加深对所学知识的了解和认识、以及知识迁移的能力。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路，通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法，以及各种电路之间的怎样联系起来的。
7参考文献
[1] J. Basak, B. Chanda, D.D. Manjumder, On edge and line linking with connectionist models, IEEE Trans. Systems, Man Cybernet. 24 (3) 413–428, 1994.
[2] 冯显英, 葛荣雨. 基于数字温湿度传感器SHT11的温湿度测控系统. 自动化仪表, 2006, 27(1): 59-61
21