單片機(jī)課程設(shè)計之基于Proteus的LED顯示屏的設(shè)計與仿真.doc

1、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計課 題：基于Proteus的LED顯示屏的設(shè)計與仿真 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 日 期： 一、緒論：1.1.LED顯示屏設(shè)計的背景。LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。點陣顯示器的特點是可以按照需要的大小、形狀和顏色進(jìn)行組合，用單片機(jī)控制實行各種文字或圖型的變化，達(dá)到廣告宣傳和提示的目的，應(yīng)用范圍極廣。它具有發(fā)光率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點。因此進(jìn)行LED顯示屏的設(shè)計就顯得很有意義。1.2. 基于Proteus的LED顯示屏設(shè)計的意義。對于初學(xué)單片機(jī)的人來說，沒必要花錢去購買和維護(hù)價格不菲

2、的仿真器，Proteus是一款新穎的嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計仿真平臺，可以實時仿真多種類型的單片機(jī)，能夠像硬件仿真器一樣進(jìn)行軟硬件調(diào)試，因此既減少了學(xué)習(xí)成本，又達(dá)到了良好的學(xué)習(xí)效果。二、系統(tǒng)總體方案設(shè)計：本系統(tǒng)設(shè)計思路是：利用單片機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行總體控制，進(jìn)行顯示所要顯示的字符。顯示方式為：從右往左滾動顯示，其中顯示字模數(shù)據(jù)由單片機(jī)輸入顯存，點陣的顯示過程有程序控制、譯碼電路、復(fù)位電路等完成，點陣采用單色顯示，漢字按1616點陣編碼， 循環(huán)顯示“單片機(jī)仿真 “字樣。三、系統(tǒng)硬件方案設(shè)計：3.1系統(tǒng)設(shè)計硬件原理圖：本產(chǎn)品采用以AT89C51單片機(jī)為核心芯片的電路來實現(xiàn)，主要由AT89C51芯片、時鐘

3、電路、復(fù)位電路、列掃描驅(qū)動電路(74HCl54)、1616LED點陣5部分組成系統(tǒng)設(shè)計硬件原理圖3.2系統(tǒng)設(shè)計硬件框圖：3.3實現(xiàn)的基本原理。漢字掃描顯示的基本過程是：通電后使單片機(jī)的RST復(fù)位；然后，在譯碼器以及單片機(jī)內(nèi)部時鐘電路等的作用下，單片機(jī)89C51按照設(shè)定的程序在P0和P2接口輸出與內(nèi)部漢字對應(yīng)的代碼電平送至LED點陣的行選線(高電平驅(qū)動)，同時在P10，P11，P12，P13，接口輸出列選掃描信號(低電平驅(qū)動)，從而選中相應(yīng)的象素LED發(fā)光，并利用人眼的視覺暫留特性合成整個漢字的顯示。再改變?nèi)”淼刂穼崿F(xiàn)漢字的滾動顯示。 3.4本次設(shè)計所需要的元器件如下所示：元器件件名稱期間型號元

4、件個數(shù)點陣顯示屏MATRIX-8X8-RED8*84個核心控制芯片AT89C511個上拉電阻 排阻RP11個4-16線譯碼器74HC1541個3.5系統(tǒng)板上硬件連線：（1） 首先，從Proteus元件庫中找到“MATRIX-8X8-RED”元器件，如下圖所示：并將四塊該元器件放入Proteus文檔區(qū)編輯窗口中。如果該元器件保持初始的位置（沒有轉(zhuǎn)動方向），首先將其左轉(zhuǎn)90，使其水平放置，保證此時它的左面8個引腳是其行線，右邊8個引腳是其列線。然后我們將四個元器件對應(yīng)的行線和列線分別進(jìn)行連接，使每一條行線引腳接一行16個LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長度的引腳，以便下面使用。（2

5、） 首先選中如上圖中右側(cè)的兩塊88點陣，然后拖動并使其與左側(cè)的兩塊相并攏可以看到原來的連線已經(jīng)自動隱藏了。然后，我們再來最后一步，選中下側(cè)的兩塊點陣，并拖動使其與上側(cè)的兩塊并攏如下圖：（3） 選擇元件AT89C51：如圖將AT89C51右側(cè)的2839引腳分別與已經(jīng)拼接在一起的點陣屏的左側(cè)16根線分別相連。（4）：選擇元件74HC154：將其左側(cè)的ABCD四根線分別與AT89C51左側(cè)的p1.0 、p1.1、p1.2、p1.3相連，E1與AT89C51的10號線相連，E2接地。右側(cè)的819引腳分別與點陣右側(cè)的16根相連，具體見電路原理圖。四、系統(tǒng)軟件設(shè)計：繪制好電路圖，下面我們來進(jìn)行軟件模塊設(shè)計

6、，編輯程序源文件4.1軟件流程圖如下所示：4.4編寫實驗源程序：（ *.Asm文件）根據(jù)程序流程圖，進(jìn)行相應(yīng)的源程序的編寫4.5在keil中進(jìn)行編譯、鏈接：（1） 編輯好源文件，對源程序進(jìn)行編譯、鏈接并產(chǎn)生源代碼，生成相應(yīng)的HEX文件。（2）在Proteus設(shè)計器中雙擊CPU元件AT89C51，如下圖所示：4.6將生成的HEX文件添加到CPU中，點擊運行按鈕，進(jìn)行仿真，觀察實驗結(jié)果如下圖所示： 五、設(shè)計總結(jié)。通過對本次設(shè)計，我深刻理解了點陣LED點陣顯示的原理，及其實現(xiàn)方法和流程，增強了動手操作的能力，提高單片機(jī)知識技術(shù)的運用能力，為以后的繼續(xù)學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)，達(dá)到了實驗的目的。六、參考文

7、獻(xiàn)1 林志琦.基于Proteus的單片機(jī)可視化軟硬件仿真M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.92 周潤景,張麗娜.基于PROTEUS的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與仿真M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.53 張靖武,周靈彬.單片機(jī)系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計與仿真M.北京:電子工業(yè)出版社,2007.44 周潤景,張麗娜.PROTEUS入門實用教程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.95 戴俊峰.嵌入式系統(tǒng)大屏幕LED點陣顯示器J.現(xiàn)代電子技術(shù),2004,27(19):68-89,72.6 馮壽鵬.基于嵌入式系統(tǒng)的LED信息顯示技術(shù)研究J.現(xiàn)代電子技術(shù),2005(1):15-47.7 樓然

8、苗,李光飛.51系列單片機(jī)設(shè)計實例M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.38 樓然苗,李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計指導(dǎo)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.79. 賈東耀，汪仁煌. 數(shù)字溫度傳感器在倉庫溫度檢測系統(tǒng)的應(yīng)用J. 傳感器世界，2001（12）.10 DALLAS DS18B20數(shù)據(jù)手冊Z.http：/www.maxim七、附錄：實驗源程序ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVDPTR,#TABMOVR1,#00HMOVR4,#96CM:MOVR5,#5MOVR3,#16C1:MOVR2,#0C16:MOVP0,#00HMOVP2,#00HCLR P3

9、.0MOVA,R2MOVCA,A+DPTRMOVP0,AINCR2MOVA,R2MOVCA,A+DPTRMOVP2,AINCR2MOVP1,R1INCR1 ACALLD1MSACALLD1MSDJNZR3,C16MOVR3,#16DJNZR5,C1INC DPTRINC DPTRDJNZR4,CMAJMPMAIND1MS:MOVR6,#2MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,$-4RETTAB:DB 000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,00

10、0H ;DB 000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ; , DB 000H ,000H ,000H ,008H ,000H ,008H ,0E0H ,008H ,0F4H ,00DH ,054H ,005H ,0F4H ,07FH ,0F8H ,07FH ;DB 01EH ,005H ,0FEH ,005H ,0FAH ,006H ,010H ,002H ,000H ,006H ,000H ,004H ,000H ,000H ,000H ,00

11、0H ;單,0DB 000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,010H ,000H ,01CH ,0FCH ,00FH ,0FCH ,003H ,040H ,002H ,040H ,002H ;DB 07EH ,07FH ,03EH ,07FH ,020H ,000H ,020H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ;片,1DB 000H ,008H ,040H ,00CH ,040H ,006H ,0DCH ,03FH ,0FEH ,03FH ,022H ,011H ,020H ,01DH ,0F0H

12、,00FH ;DB 0F0H ,003H ,0F0H ,00FH ,0F0H ,01FH ,010H ,010H ,000H ,01CH ,000H ,01CH ,000H ,010H ,000H ,000H ;機(jī),2DB000H ,001H ,080H ,001H ,0C0H ,000H ,0F0H ,03FH ,0FCH ,03FH ,04CH ,018H ,040H ,00CH ,040H ,027H ;DB 0CCH ,063H ,0ECH ,079H ,028H ,01FH ,020H ,007H ,020H ,000H ,020H ,000H ,000H ,000H ,000H ,000H ;仿,3DB 000H ,000H