基于单片机控制定时闹钟的设计2 摘 要 除了专用的时钟、计时显示牌外，许多应用系统常常需要一个实时时钟供定时、测试之用，如各种智能化仪器仪表、工业过程控制系统以及家用电器等。实现实时时钟显示的方式多种多样。通过对应用系统设计思路的了解和硬件、软件设计的实践，将所学知识融会贯通，进一步掌握独立设计、开发、制作和调试应用系统的思路、技巧、能力和方法，深入领会单片机应用系统的软、硬件调试方法和系统研制开发过程。
关键词 实时时钟；应用系统设计；设计
录像机
在卡匣式录像机出来之前，我们用的是电影放映机与屏幕。或许你还记得，小学五年级时老师把屏幕拉下来的情景，或是老爸把屏幕挂在墙上，准备让来访的朋友观看你们家夏日海滩假期的迷人影像。但是常常影片才刚开始播放，放映机的灯泡却烧坏了。 尽管如此，早期的东西有个优点：屏幕的重量很轻，像纸一样薄，而且可以卷成筒状方便携带，这比笨重的电视或计算机屏幕强多了。映像屏幕引发的不仅是怀旧之情而已，我们不禁要想，昨日的便利有没有可能与今日的技术结合起来呢？ 答案是有可能！有机发光材料将使得电子式观赏更为方便而普及。有机材料做成的显示器，比现在液晶所做的显示器更明亮、更省能源、也更容易制造（因此可能更便宜）。由于有机发光二极管（organic light-emitting diode, OLED）本身会发光，所以它的耗电量比常见的液晶显示器（LCD）少很多，特别是在小尺寸的时候，因为LCD需要用到背光光源。比起常见的LED，OLED还有一些很棒的优点：由于使用的材料不需呈晶态（也就是由原子排成的平面，一层层精确地重复堆积组成），所以较容易制造；它们是以薄层重迭而成，所以有较薄的剖面；不同的材料（产生不同的色光）可以在基板上排出图案，以产生高分辨率的影像。基板的材质可以是便宜的玻璃、可弯曲的塑料，甚至金属箔片。 不远的将来，大尺寸电视以及计算机屏幕将可以卷起来存放。士兵可以摊开一块塑料，上面显示了实时的战情地图。尺寸较小的显示器可以卷绕在手臂上，或是与衣服结合。当成固定照明时，面板可以卷曲在建筑物的圆柱上，或是几乎像壁纸一样贴在墙上或天花板上。 现在发光二极管（LED）的寿命比有机发光装置来得长，而且OLED将来要打败随处可见的LED指示灯也很困难。不过OLED已经展露出做为显示器的潜力，其屏幕放出的亮度每平方公尺超过100烛光（约是笔记型计算机的亮度），而且使用数万个小时后（正常使用可以撑好几年），亮度才会减成原来的一半。 接近100家公司正在发展这项技术的应用，目前主力放在小尺寸且低耗电的显示器（见39页〈有机显示器走入市场〉）。初期的产品包括用在数字相机及手机的2.2吋（对角线）不可挠曲式显示器，由柯达及三洋联合制造，已在2002年问世，他们还开发出15吋计算机屏幕的原型。iSuppli/Standford资源顾问公司的艾伦（Kimberly Allen）指出，2003年，有机显示装置在全球有2.19亿美元的市场，预估到2009年时将跃升为31亿美元。
一、从LED到OLED
晶态半导体（OLED的前身）的起源，可以追溯到1947年发展出来的晶体管，可见光LED则是1962年由哈隆亚克（Nick Holonyak, Jr.）所发明。它们在商业上最初的应用是做为计算器及手表的红色小光源，后来很快地成为耐用的红、绿、黄指示灯（经过适当的装配，LED可以放出雷射，这曾催生出光纤通讯革命，还有CD及DVD的光学数据储存技术）。自从1990年代发展出蓝光LED之后（见延伸阅读1），摩天大楼以及广场上开始出现壮观的全彩大屏幕电视墙，它们是由数十万个LED芯片所组成（见延伸阅读2）。不过，要将它们应用在个人数字助理（PDA）及笔记型计算机等小型装置上，却并不实际。 LED与OLED是由一层层的半导体做出来的。半导体是导电程度介于极
体（如铜）以及绝缘体（如橡胶）之间的材料。半导体材料（如硅）中，被束缚的电子与可自由运动并导电的电子，两者间的能隙不大。施加电压给予足够的能量，电子就可以跳过能隙并开始移动导电。经过掺杂（doping）之后，半导体更容易导电；如果外加原子的电子数比被换掉的原子的电子数少，则形同拿掉电子，因此留下带正电的「电洞」，使材料变为「p–型」。反过来，如果掺杂之后有多的负电电子，材料就变为「n–型」（见38页〈透视有机发光结构〉）。将电子添加到p–型材料，则电子可能在遇到电洞后掉到较低的能带，放出能量与能隙相同的光子，其波长取决于发光材料的能隙大小。 要产生可见光，有机材料的低能带与高能导带间的能隙大小必须落在狭窄的范围内，大约2~3电子伏特。我们把一个电子被一伏特的电位差加速后所得到的动能定义为一电子伏特。能量为一电子伏特的光子波长为1240奈米，相当于红外线的波长；能量为二电子伏特的光子波长为620奈米，其颜色偏红。 参考文献
1 邓红，张越. 单片机实验与应用设计教程. 第1版. 北京：冶金工业出版社，2004
2 辛友顺，胡永生，薛小铃. 单片机应用系统设计与实现. 第1版. 福州：福建科学技术出版社，2005
3 周志德. 单片机原理及应用. 第一版. 北京：高等教育出版社，2001
