LED點陣廣告牌的設(shè)計(doc 29頁).doc

單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)計報告課程設(shè)計名稱： LED點陣廣告牌的設(shè)計 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間： 2012.6.42012.6.15 成 績： 信 電 工 程 學(xué) 院 徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(論文)摘要LED點陣電子顯示屏是一種新型信息顯示媒體，集微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型顯示系統(tǒng)。以其色彩鮮艷，動態(tài)范圍廣，亮度高，壽命長，工作性能穩(wěn)定，制作簡單和安裝方便等特點，廣泛應(yīng)用于廣告、證券、信息傳播、新聞發(fā)布等方面。 本文設(shè)計了一款以單片機AT89S51為控制器的LED點陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計的16*16LED點陣廣告牌。給出了系統(tǒng)框圖，硬件模塊設(shè)計圖、軟件流程圖和程序。硬件模塊設(shè)計方面，主控制系統(tǒng)采用單片機控制方式，實現(xiàn)點陣 LED顯示屏的驅(qū)動及信息的保存與顯示。LED顯示點陣主要由LED、字模及其電路構(gòu)成。通過單片機的控制驅(qū)動電路，采用掃描方式進(jìn)行顯示。為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計的邏輯關(guān)系更加簡潔明了。關(guān)鍵詞 單片機；LED；點陣徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(論文)目 錄1緒論.11.1 LED點陣顯示屏的設(shè)計背景及意義.11.2 LED點陣顯示屏的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.11.2.1 我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀.1 1.2.2 LED顯示屏的發(fā)展趨勢.21.2.3 選題意義.21.3 設(shè)計目標(biāo)及采取的方案.21.3.1 本設(shè)計的目標(biāo).21.3.2 本設(shè)計采取的方案.32 系統(tǒng)總體分析.42.1 工作原理.42.2 總體設(shè)計.43系統(tǒng)硬件設(shè)計.53.1 AT89C51芯片的介紹.53.2 74LS154芯片的介紹.53.3 點陣式漢字LED顯示屏設(shè)計.73.3.1 16*16點陣LED原理及應(yīng)用.73.3.2 LED點陣的顯示文字圖形原理.84 系統(tǒng)軟件設(shè)計.114.1 程序設(shè)計.115 調(diào)試與仿真.145.1 仿真效果.145.2 調(diào)試中出現(xiàn)的問題.14結(jié)論.15參考文獻(xiàn).16附錄.17附錄1 16*16的點陣圖文顯示屏的硬件原理圖.17附錄2 硬件實物圖.17附錄3 完整程序.18附錄4 元件清單.25251 緒論1.1 LED點陣顯示屏的設(shè)計背景及意義在現(xiàn)代化和信息化社會的高速發(fā)展過程中，最具意義的莫過于LED大屏幕點陣顯示已經(jīng)滲透到各行各業(yè)的信息顯示中。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，數(shù)字化的多媒體內(nèi)容將在信息世界中占據(jù)主流，新型的大屏幕顯示設(shè)備將代替?zhèn)鹘y(tǒng)電視機成為人們享受信息和多媒體內(nèi)容的中心。與傳統(tǒng)的顯示設(shè)備相比，正是這種未來的巨大需求讓LED大屏幕點陣顯示技術(shù)成為眾人目光的焦點。在各大商場、車站以及各類辦事窗口甚至在我們學(xué)校校門口、食堂門口和移動營業(yè)廳門口都裝了LED點陣顯示屏來發(fā)布一些通知或廣告。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED點陣顯示作為信息傳播的一種重要手段，已成為一個飛速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，發(fā)展前景廣闊，并已廣泛應(yīng)用于各種需要進(jìn)行信息宣傳的公眾場所，例如各大商場里的廣告宣傳、火車站為旅客提供售票信息顯示、公交車輛報站顯示、證券與銀行信息顯示、交通信號燈的亮滅等。因此，LED點陣顯示已成為現(xiàn)代化和信息化社會的一個重要標(biāo)志。LED點陣設(shè)計主要應(yīng)用于LED點陣顯示屏，它是利用發(fā)光二極管點陣模塊組成的平面式顯示屏幕。由于它具有發(fā)光效率高、使用壽命長、節(jié)能、組態(tài)靈活、色彩豐富、顯示方式變化多樣以及無電離輻射等優(yōu)點，在國內(nèi)外得到了極為廣泛的應(yīng)用。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。1.2 LED點陣顯示屏的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1 我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀我國的LED顯示屏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計，至1998年底，年度銷售總額在1000萬元以上的企業(yè)有20多家，其銷售總額達(dá)6億元左右，占行業(yè)市場總額的85%以上。全國從事LED顯示屏的各類企業(yè)有100余家，從業(yè)人員近6000人，行業(yè)年度銷售總額近8億元人民幣，1996年、1997年的增長速度均保持40%左右，1998年略有回落。在國內(nèi)市場上，國產(chǎn)LED顯示屏的市場占有率近100%，國外同類產(chǎn)品基本沒有市場，四十三屆世乒賽主會場天津體育中心、京九鐵路、北京西客站、首都機場、浦東機場等，均由國內(nèi)代表企業(yè)中標(biāo)。技術(shù)水平相對領(lǐng)先,我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)在規(guī)模發(fā)展的同時，產(chǎn)品技術(shù)推陳出新，一直保持比較先進(jìn)的水平。90年代初即具備了成熟的16級灰度256色視頻控制技術(shù)及無線遙控等國際先進(jìn)水平技術(shù)，近年在全彩色LED顯示屏、256級灰度視頻控制技術(shù)、集群無經(jīng)線控制、多級群控技術(shù)等方面均有國內(nèi)先進(jìn)、達(dá)到國際水平的技術(shù)和產(chǎn)品出現(xiàn)；LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路也已由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)并得到應(yīng)用。LED顯示屏產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)形成了一批LED顯示屏科技隊伍，在全國LED顯示屏行業(yè)的從業(yè)人數(shù)6000人中，科技人員有2800多人，將近50%。LED顯示屏產(chǎn)業(yè)正成為我國電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是平板顯示領(lǐng)域唯一立足國內(nèi)形成的民族高科技產(chǎn)業(yè)。 1.2.2 LED顯示屏的發(fā)展趨勢現(xiàn)代信息社會中，作為人一機信息視覺傳播媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到迅速發(fā)展，進(jìn)入二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)將是平板顯示的時代，LED顯示屏作為平板顯示的主導(dǎo)產(chǎn)品之一無疑會有更大的發(fā)展。高亮度、全彩化藍(lán)色及純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件?；A(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化。使LED全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快。LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達(dá)到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候的環(huán)境條件要求，同時，由于全彩色顯示屏性價比的優(yōu)勢，預(yù)計在未來幾年的發(fā)展中，全彩色LED顯示屏在戶外廣告媒體中會越來越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈箱、霓紅燈、磁翻板等產(chǎn)品，體育場館的顯示方面全彩色LED屏更會成為主流產(chǎn)品。全彩色LED顯示屏的廣泛應(yīng)用會是LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個新的增長點。未來LED顯示屏?xí)蛑鴺?biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化的方向發(fā)展2。1.2.3 選題意義該設(shè)計課題使我們能夠掌握LED顯示屏的基本顯示原理和設(shè)計方法，對LED顯示屏這個行業(yè)能有更為深刻的了解和認(rèn)識。并且對本學(xué)期所學(xué)習(xí)的單片機課程理論進(jìn)行了實踐，使我們對單片機原理與應(yīng)用課程的理論知識有了新的更深的認(rèn)識，并且通過此次設(shè)計課題掌握了51單片機的的軟硬件開發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關(guān)行業(yè)的工作積累了實際工作經(jīng)驗。目前我國的信息行業(yè)發(fā)展迅速，作為主要平面顯示媒介的LED顯示屏的作用也越來越廣泛，相關(guān)的從業(yè)人員也會越來越緊缺。但同時應(yīng)該清楚的認(rèn)識到我國的LED技術(shù)雖然發(fā)展迅速但和世界先進(jìn)水平還有一定的差距。因此此課題不論是對自己的就業(yè)還是對我國LED顯示技術(shù)的發(fā)展都有非?，F(xiàn)實與積極的意義。1.3 設(shè)計目標(biāo)及采取的方案1.3.1 本設(shè)計的目標(biāo)本設(shè)計的理論基礎(chǔ)是單片機原理與應(yīng)用，模電和數(shù)電。比如AT89C51芯片的一些工作原理是在MCS51的基礎(chǔ)上通過改進(jìn)完成的。74LS154的工作原理數(shù)電里也學(xué)習(xí)過。本設(shè)計完成了16*16LED點陣動態(tài)顯示兩個以上漢字，并可以利用按鍵控制其左右移動。通過本設(shè)計不僅可以復(fù)習(xí)之前學(xué)過的知識，而且可以通過查閱課外資料學(xué)到書本上沒有的知識，還鍛煉了我們的動手能力。通過這次課程設(shè)計把我們在學(xué)校學(xué)習(xí)的理論知識和實際應(yīng)用有機地結(jié)合起來，把理論跟實踐相結(jié)合，培養(yǎng)了我們的專研精神。 1.3.2 本設(shè)計采取的方案（1）根據(jù)實驗指導(dǎo)書的要求確定系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能（2）按照系統(tǒng)功能將系統(tǒng)分模塊組合起來（3）根據(jù)系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)編寫實驗程序，并通過keil軟件進(jìn)行編譯并找出程序中的錯誤，改正這些錯誤（4）確定所需的元器件，然后利用proteus軟件畫出系統(tǒng)電路圖并進(jìn)行仿真（5）仿真成功后根據(jù)仿真圖制作實際硬件圖（6）最終能在LED電路板上顯示實驗指導(dǎo)書上所要求的漢字顯示形式。2 系統(tǒng)總體分析2.1 工作原理利用AT89C51單片機進(jìn)行LED點陣顯示屏的設(shè)計與制作是利用單片機控制技術(shù)，編寫程序，通過程序控制LED的顯示，顯示所要顯示的內(nèi)容與形式。技術(shù)線路為通過程序控制AT89C51芯片輸出高低電平，高低電平控制分別控制LED的亮和滅，最終達(dá)到所要顯示的內(nèi)容。在顯示電路中，主要靠按鍵來實現(xiàn)各種顯示形式的切換。我們將LED點陣的16條行線直接接在P0口和P2口，至于列選掃描信號則是由4-16線譯碼器74LS154來選擇控制，這樣一來列選控制只使用了單片機的4個I/O口，節(jié)約了很多I/O資源，為單片機系統(tǒng)擴(kuò)充使用功能提供了條件?？紤]到P0口必需設(shè)置上拉電阻，我們采用1 k排電阻作為上拉電阻。2.2 總體設(shè)計由上述工作原理，我們畫出了該系統(tǒng)的總體框圖見圖2-1。74LS154系統(tǒng)框圖AT89C52按鍵控制移動方向LED大屏幕顯示行送顯示數(shù)據(jù)列掃描控制圖2-1 系統(tǒng)總體框圖3 系統(tǒng)硬件設(shè)計本設(shè)計采用以AT89C51單片機為核心芯片的電路來實現(xiàn)，主要由AT89C52芯片、時鐘電路、列掃描驅(qū)動電路(74LS154)、16*16 LED點陣5部分組成。3.1 AT89C52芯片的介紹因為在程序中，所使用的內(nèi)部存儲器的空間較大，對于51系列單片機，高128B被特殊功能寄存器占用，對于52系列單片機，高128B與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的，故使用了AT891C52芯片。 AT89C52是一種帶8kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，F(xiàn)PEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL公司高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，能夠進(jìn)行1 000次寫擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為10年。它是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此，在智能化電子設(shè)計與制作過程中經(jīng)常用到AT89C52芯片。 AT89C52是一個低功耗高性能的單片機，共有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器和1個全雙工串行通信口，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。3.2 74LS154芯片的介紹（1）54/74154 為 4 線16 線譯碼器，當(dāng)選通端（G1、G2）均為低電平時，可將地址端（ABCD）的二進(jìn)制編碼在一個對應(yīng)的輸出端，以低電平譯出。 如果將G1和G2中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由ABCD對輸出尋址，74LS154還可作1線-16線數(shù)據(jù)分配器，見圖3-1。圖3-1 74LS154芯片（2） 引腳功能介紹A、B、C、D 譯碼地址輸入端(低電平有效)G1、G2 選通端(低電平有效) 015 輸出端(低電平有效)（3）74LS154真值表，見表3-1表3-1 74LS154真值表Inputs輸入Outputs輸出G1G2DCBA0123456789101112131415LLLLLLLHHHHHHHHHHHHHHHLLLLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLLLLHLHHLHHHHHHHHHHHHHLLLLHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLLHLLHHHHLHHHHHHHHHHHLLLHLHHHHHHLHHHHHHHHHHLLLHHLHHHHHHLHHHHHHHHHLLLHHHHHHHHHHLHHHHHHHHLLHLLLHHHHHHHHLHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLHHHHHHLLHLHLHHHHHHHHHHLHHHHHLLHLHHHHHHHHHHHHHLHHHHLLHHLLHHHHHHHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLHHLLHHHLHHHHHHHHHHHHHHLHLLHHHHHHHHHHHHHHHHHHHLLHXXXXHHHHHHHHHHHHHHHHHLXXXXHHHHHHHHHHHHHHHHHHXXXXHHHHHHHHHHHHHHHH表中L表示低電平；表中H表示高電平。(4) 與單片機引腳的連接地址輸入端A、B、C、D分別接單片機的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3口來控制選擇第幾列顯示。選通端G1接P1.4口，G2接地。（5） 與點陣引腳的連接 74LS154芯片的1-8腳對應(yīng)接上面兩個點陣引腳的列線，9-17腳（12腳接地）對應(yīng)接下面兩個點陣引腳的列線。點陣引腳圖見下圖3-3。3.3 點陣式漢字LED顯示屏設(shè)計3.3.1 16*16點陣LED原理及應(yīng)用設(shè)計LED點陣顯示屏?xí)r必須掌握點陣工作原理才能進(jìn)行更深層設(shè)計。16*16LED點陣實質(zhì)上就是4塊8*8點陣LED級聯(lián)而成的，因此特給出 8*8 點陣LED的工作原理。圖3-2為8*8點陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖3-3所示，只要其對應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想使左上角LED點亮，則Y0=1，X0=0即可。應(yīng)用時限流電阻可以放在X軸或Y軸。而16*16就是在8*8原理的基礎(chǔ)上將四塊8*8級聯(lián)而成，見圖3-4。行五 行七列二列三行八列五行六行三列八列七行二列一行四列六列四行一圖3-2 8*8點陣LED外觀及引腳圖 圖3-3 8*8點陣LED等效電路圖圖3-4 四塊8x8點陣LED級聯(lián)成16x16點陣3.3.2 LED點陣的顯示文字圖形原理LED驅(qū)動顯示采用動態(tài)掃描方法，動態(tài)掃描方式是逐行輪流點亮，這樣掃描驅(qū)動電路就可以實現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動器。以1616點陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的陰極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陽極連在一起（共陰的接法），先送出對應(yīng)第1列發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1列使其燃亮一定的時間，然后熄滅；再送出第2列的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2列使其燃亮相同的時間，然后熄滅；以此類推，第16列之后，又重新燃亮第1列，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上的漢字的每一筆都是同時出現(xiàn)的。該方法能驅(qū)動較多的LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機的資源。顯示數(shù)據(jù)可通過單片機的P0，P2口傳輸?shù)近c陣行引腳。LED點陣顯示模塊進(jìn)行的方法有兩種：（1）水平方向（X方向）掃描，即逐列掃描的方式（簡稱列掃描方式）：此時用一個P口輸出列碼決定哪一列能亮（相當(dāng)于位碼），用另一個P口輸出行碼（列數(shù)據(jù)），決定該列上哪個LED亮（相當(dāng)于段碼）。能亮的列從左到右掃描完16列（相當(dāng)于位碼循環(huán)移動16次）即顯示出一個完整的圖像。（2）豎直方向（Y方向）掃描，即逐行掃描方式（簡稱行掃描方式）：此時用一個P口輸出決定哪一行能亮（相當(dāng)于位碼），另一個P口輸出列碼（行數(shù)據(jù)，行數(shù)據(jù)為將列數(shù)據(jù)的點陣旋轉(zhuǎn)90度的數(shù)據(jù)）決定該行上哪些LED燈亮（相當(dāng)于段碼）。能亮的行從上向下掃描完16行（相當(dāng)于位碼循環(huán)移位16次）即顯示一幀完整的圖像。本設(shè)計應(yīng)用的是第一種的掃描方法，即水平方向（X方向）掃描。每一個字由16行16列的點陣形成顯示，即每個字均由256個點陣來表示，我們可以把每一個點理解為一個像素。一般我們使用的16*16的點陣宋體字庫是每一個漢字在縱橫各16點的區(qū)域內(nèi)顯示的。漢字庫從該位置起的32字節(jié)信息記錄了該字的字模信息。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。我們以水平方向（x方向）掃描顯示漢字的“楊”為例來說明其掃描原理，每一個字由16行16列的點陣組成顯示，如下圖，如果用8位的AT89S51的單片機來控制，由于單片機的總線為8位，一個字需要拆分成兩個部分。一般我們把它分解成上部分和下部分，上部分由8*16的點陣組成，下部分也由8*16的點陣組成。在本例中單片機首先顯示的是左上角的第一列的部分，即第0列的P0.0P0.7口。方向為P0.7到P0.0，顯示漢字“楊”的時候，P0.0到P0.2都是滅的，P0.3亮，因為行接陰極，即二進(jìn)制11110111，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為F7H，如圖3-5所示。上半部分第一列完成之后，繼續(xù)掃描下半部分的第一列，即從P2.7向P2.0方向掃描，從上圖可以看到，這一列P2.2亮，其余全部滅，所以代碼為11111011，16進(jìn)制為FBH，然后單片機轉(zhuǎn)向上半部的第二列，除了P0.3亮，其他的都不亮，即為11110111，16進(jìn)制為F7H，這一列掃描完成之后繼續(xù)進(jìn)行下半部分的掃描，除了P2.0和P2.1亮，其他的為不亮，為二進(jìn)制11111100，即16進(jìn)制FCH。按照這個方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描32個8位，可以得出漢字“楊”的掃描代碼為 ：F7H，F(xiàn)BH ，F(xiàn)7H ，F(xiàn)CH ，37H ，F(xiàn)FH，00H，00H，B7H，F(xiàn)FH，77H，F(xiàn)EH，F(xiàn)5H，F(xiàn)7H，BDH，DBH，9DH ，ECH，2DH，F(xiàn)7H，B5H， F9H，39H，BEH，BDH，7FH，3FH，80H，F(xiàn)FH，F(xiàn)FH，F(xiàn)FH，F(xiàn)FH。圖3-5 顯示原理圖由這個原理可以看到，無論顯示何種字體或圖像，都可以用這種方法來分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。了解漢字的顯示原理之后，那如何得到漢字的字模信息呢？現(xiàn)在有一些現(xiàn)成的漢字字模生成軟件，可從網(wǎng)上下載漢字字庫提取程序直接提取字庫，如圖3-6所示的為一種字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，點擊“檢取”后，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)漢字代碼即可以自動生成，把我們需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序即可。圖3-6 字模生成軟件4 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 程序設(shè)計系統(tǒng)軟件采用匯編語言編寫，按照模塊化的設(shè)計思路設(shè)計。首先分析程序所要實現(xiàn)的功能，程序要實現(xiàn)動態(tài)顯示并能左右移動的功能。程序分為主程序和中斷程序。（1）主程序的工作流程如圖4-1所示。系統(tǒng)初始化表中讀取數(shù)據(jù)到顯示存儲區(qū)器讀取顯示控制命令選擇顯示方式調(diào)用相應(yīng)顯示子程序開 始 圖4-1 主程序流程圖（2）顯示子程序工作流圖如圖4-2所示。否是顯示完一個字是否循環(huán)了16次掃描下一列延時0.6ms送數(shù)據(jù)到P0、P2口并掃描第0列寄存器初始化開 始掃描下一列延時0.6ms送數(shù)據(jù)到P0、P2口并掃描第0列寄存器初始化開 始 圖4-2（3） 按鍵子程序流程圖如圖4-3。是有鍵按下并做相應(yīng)處理P3.0是否為0延時P3.0是否為0開 始否是否圖4-35 調(diào)試與仿真Proteus仿真時，單片機需要加載程序，加載程序為.hex文件。本設(shè)計利用Keil軟件，在新建項目時選擇AT89C52單片機作為CPU，將相應(yīng)程序?qū)?，在“Options For Target”對話窗口中，選中“Output”選項中的“Create Hex File ”,編譯鏈接后就可以生成.hex文件。在Proteus ISIS中，選中AT89C52并單擊鼠標(biāo)左鍵，對AT89C52進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置單片機時鐘頻率為12MHz，按照正確的文件路徑加載.hex文件。對單片機設(shè)置完畢后就可以開始仿真了。仿真過程中如有硬件問題可在Proteus ISIS中直接修改，如有軟件問題可在keil中直接修改，通過keil與Proteus的聯(lián)合調(diào)試就可以得到預(yù)期的結(jié)果。Proteus軟件目前版本中沒有16*16點陣模塊，本設(shè)計中采用Proteus軟件中現(xiàn)有的4個8*8點陣模塊組合成一個16*16點陣模塊，利用Proteus軟件設(shè)計點陣式LED滾動漢字顯示屏硬件電路原理圖如附錄圖。5.1 仿真效果5.2 調(diào)試中出現(xiàn)的問題延時問題：在顯示子程序中需要調(diào)用延時子程序，如果延時過短，雖然能提高顯示屏的亮度，但是將無法達(dá)到預(yù)定的效果，每行還沒有顯示完全就進(jìn)入了下一行的掃描，甚至鎖存器還沒有輸出到顯示屏，便進(jìn)入到下一個掃描周期，如果時間過長，不但顯示屏的亮度會降低，而且掃描的過程變?yōu)殚g斷的，人眼看到的不是完整的漢字，這兩種情況都是不成功的，要想達(dá)到最佳的顯示效果，就得根據(jù)鎖存器的鎖存時間，得出掃描一行的最短時間，再結(jié)合實踐，便能得出延時的最佳時間，這樣顯示屏才能顯示穩(wěn)定的漢字。結(jié)論焊接注意事項： 1）焊接前首先要把原理圖看仔細(xì)，然后要合理安排所有的元器件的位置； 2）電烙鐵加熱后溫度很高，要小心拿放，焊接時更要小心被燙傷； 3）在焊接兩個相距較近的孔時要防止焊錫貼在一起導(dǎo)致短路； 4）焊接時電烙鐵溫度不夠?qū)е潞稿a很難熔化，既浪費時間又焊的不好；5）由于器件問題導(dǎo)致有些按鈕接觸不良，導(dǎo)致調(diào)試時按鈕按下去顯示器上顯示不了，要用力多按幾下才可以；本次做硬件設(shè)計也是我們第一次完全自己在空白板上焊元件并連接電路，第一次做這個沒經(jīng)驗，我們就用導(dǎo)線一個一個的連接，由于焊好了就固定了，很難改，由于我們這個設(shè)計需要連接的線特別多，比較復(fù)雜，焊完后調(diào)試總是沒現(xiàn)象，經(jīng)過多次的改電路、測試、請教老師，我們發(fā)現(xiàn)原來8*8LED的行線跟列線并不是像我們想象的那樣整齊，它們是錯亂排布的，必須通過測試了解它們的行列控制口。由于一個一個的焊接導(dǎo)線很麻煩又費時間而且錯了又很難修改，老師指導(dǎo)我們焊排針再插排線，這樣就省事多了，經(jīng)過老師的悉心指導(dǎo)，我們最后終于調(diào)試成功了。通過本次課程設(shè)計，不僅有效鞏固了我們本學(xué)期所學(xué)單片機原理與技術(shù)的相關(guān)知識，加強了對重知識點的記憶和理解，以及如何使用PCB板進(jìn)行實物制作，受益匪淺；也鍛煉了我們的耐心，在面對這么多次的修改調(diào)試失敗后，我們?nèi)砸淮未尾粎捚錈┑貦z查修改電路。在這次試驗過程中我們發(fā)現(xiàn)對于自己陌生不會的東西不要害怕，要敢于嘗試，敢于失敗。剛開始我們對焊接不熟悉也沒有接觸過焊接方面的知識，一開始焊的奇形怪狀的，很難看，但焊多了就有感覺了，就能焊好了。所以，實踐是可以讓我們很好的掌握一門技的。參考文獻(xiàn)1 高玉芹.單片機原理與應(yīng)用及C51編程技術(shù)M.北京:機械工業(yè)出版社,2011.6 2 嚴(yán)天峰.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與仿真調(diào)試M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005 3李光飛等.單片機課程設(shè)計實例指導(dǎo)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005 4 蘇平.單片機原理與接口技術(shù)M.北京:電子工業(yè)出版社,2003.85 趙長德,雷田玉.微型計算機原理與接口技術(shù)M.北京:機械工業(yè)出版社,1999.10附錄附錄1整體電路原理圖附錄2硬件實物圖附錄3完整程序ORG 0000HAJMP READYORG 000BHAJMP INT_0;只需更改點陣數(shù)據(jù)和要顯示的總字?jǐn)?shù)READY:MOV P0,#0FFH MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH MOV P3,#0FFH MOV SP,#70H MOV 36H,#2D ;控制移動的速度 MOV 37H,#00H MOV 3AH,#9D ;設(shè)置要顯示的總字?jǐn)?shù) LCALL DATA_CHUSHI SETB EA ;中斷初始化 SETB ET0 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0A6H MOV TL0,#00H SETB TR0;主程序MAIN:ACALL DISP_READY ;調(diào)用顯示子程序 ACALL KEY ;調(diào)用按鍵子程序 AJMP MAIN ;循環(huán)調(diào)用子程序DATA_CHUSHI:MOV 35H,#00H MOV 38H,#00H MOV 39H,#01H ;初始化時已顯示第一個字 MOV 3BH,#0A0H ;暫存R0指向地址 MOV DPTR,#DATA1 MOV R0,#0A0H;點陣數(shù)據(jù)存放地址 MOV 30H,#32D;數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) SEND_DATA0:MOV A,#00H;將表中第一個數(shù)據(jù)地址存入R0 MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA0 ;共32字節(jié) MOV R0,#0C0H;點陣數(shù)據(jù)存放地址 MOV 30H,#32D;數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)SEND_DATA1:MOV A,#00H;將左移時所需存儲的數(shù)據(jù)地址存入R0 MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA1 MOV DPTR,#DATA1+32 MOV R0,#80H;點陣數(shù)據(jù)存放地址 MOV 30H,#32D;數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)SEND_DATA2:MOV A,#00H;將右移時所需存儲的數(shù)據(jù)地址存入R0 MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA2 RET KEY:MOV P3,#0FFH MOV A,P3 ANL A,#00000001B ;由一個按鍵控制（對應(yīng)單片機P3.0口） CJNE A,#00000001B,KEY_PANDUAN RETKEY_PANDUAN:MOV 34H,A ;判斷是否確實有鍵按下 ACALL KEY_DELAY MOV A,P3 ANL A,#00000001B CJNE A,34H,KEY_EXIT ACALL KEY_CHULIKEY_EXIT: RETKEY_CHULI:JB ACC.0,KEY_CHULI_EXIT ;有鍵按下后做相應(yīng)處理 MOV A,37H ;移動方式的切換 ADD A,#40H ;A加除00H以外的任何值都可 MOV 37H,A LCALL DATA_CHUSHI RETKEY_CHULI_EXIT:RETKEY_DELAY: ;按鍵延時DLY_LP1: MOV R1,#20 MOV R6,#50DLY_LP2: NOP NOP NOP DJNZ R6,DLY_LP2 DJNZ R7,DLY_LP1END_DLYMS:RET ;顯示程序DISP_READY:MOV R0,3BH MOV 30H,#16D MOV 31H,#00H DISP:MOV A,R0 ;行列掃描顯示 MOV P0,A INC R0 MOV A,R0 MOV P2,A MOV P1,31H ACALL DISP_DELAY MOV P0,#00H MOV P1,#0FFH MOV P2,#00H INC 31H INC R0 DJNZ 30H,DISPDISP_EXIT: RET;顯示延時 DISP_DELAY:MOV 32H,#2D1:MOV 33H,#150 DJNZ 33H,$ DJNZ 32H,D1 RET;中斷處理程序INT_0:PUSH ACC MOV TH0,#0A6H ;重裝初值 MOV TL0,#00H INC 35H MOV A,35H CJNE A,36H,INT0_EXIT MOV 35H,#00H ACALL WHICH_WAYINT0_EXIT:POP ACC RETIWHICH_WAY:MOV A,37H ;選擇左移還是右移 CJNE A,#00H,WAY2 ACALL ZUOYI RETWAY2: ACALL YOUYI RETZUOYI: MOV 50H,#0A1H ;初始化時已顯示第一個字 MOV 51H,#0C1H MOV 3CH,#16D INC 38H MOV A,38H CJNE A,#16D,ZUOYI_THEN1 MOV 38H,#00H INC 39H MOV A,39H CJNE A,3AH,ZUOYI_THEN MOV 39H,#00H MOV DPTR,#DATA1ZUOYI_THEN: MOV 3CH,#32D MOV R1,#0C0HZUOYI_SEND_DATA: MOV A,#00H ;左移將字送入R1 MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R1 INC DPTR DJNZ 3CH,ZUOYI_SEND_DATA MOV 3CH,#16DZUOYI_THEN1: MOV R1,51H ;將字分上下部分顯示 MOV A,R1 RLC A MOV R1,A DEC R1 MOV A,R1 RLC A MOV R1,A MOV R1,5