基于單片機(jī)的點(diǎn)陣電子顯示屏設(shè)計(jì)

1、 單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)的點(diǎn)陣電子顯示屏設(shè)計(jì)班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 2015年1月5日目 錄一、設(shè)計(jì)要求.1二、設(shè)計(jì)方案.1 1、電路總設(shè)計(jì).1 2、8X8LED簡(jiǎn)介.1 3、AT89C51簡(jiǎn)介.2 4、74ls245芯片簡(jiǎn)介. 2三、軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試.31、軟件調(diào)試.3 2、硬件調(diào)試.3 3、圖形效果.4四、設(shè)計(jì)總結(jié).4附錄1：電路原理圖.5附錄2：程序清單.6參考文獻(xiàn).7 引言  隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展。以單片機(jī)作為控制中心的嵌入式系統(tǒng)在實(shí)際生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。該設(shè)計(jì)課題使我們能夠掌握LED顯示屏的基本顯示原理和設(shè)計(jì)方法

2、，對(duì)LED顯示屏這個(gè)行業(yè)有了較為深刻的了解和認(rèn)識(shí)。并且對(duì)大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的一些理論進(jìn)行了實(shí)踐，使我們對(duì)所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)。并且通過(guò)該設(shè)計(jì)課題掌握了51單片機(jī)的的軟硬件開(kāi)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(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。目前我國(guó)的信息行業(yè)發(fā)展迅速，作為主要平面顯示媒介的LED顯示屏的作用也越練越廣泛，相關(guān)的從業(yè)人員也會(huì)越來(lái)越緊缺。但同時(shí)應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到我國(guó)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(duì)自己的就業(yè)還是對(duì)我國(guó)LED顯示技術(shù)的發(fā)展都有非常現(xiàn)實(shí)與積極的意義。 1、 設(shè)計(jì)要求1、按鍵控制8X8LED點(diǎn)陣屏顯示圖形（每次按下K1時(shí)，會(huì)使8X8L

3、ED點(diǎn)陣屏循環(huán)顯示不同圖形）2、要求同時(shí)使用外部中斷和定時(shí)中斷。2、 設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)方案如下：1、本設(shè)計(jì)采用了外部時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，晶振頻率為12MHz。如圖（a）所示： （a） 外部時(shí)鐘電路 （b）8X8lED2、8X8LED點(diǎn)陣共需要64個(gè)發(fā)光二極管組成（圖b），且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮；因此要實(shí)現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖49所示，對(duì)應(yīng)的一列為一根豎柱，或者對(duì)應(yīng)的一行為一根橫柱，因此實(shí)現(xiàn)柱的亮的方法如下所述：一根豎柱：對(duì)應(yīng)的列置1，而行則采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。  一根橫柱：對(duì)應(yīng)的行置0，而列

4、則采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。3、AT89C51簡(jiǎn)介 AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。主要特性： ·與MCS-51 兼容 ·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz ·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ·128*8位內(nèi)部RAM 

5、3;32可編程I/O線   ·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ·5個(gè)中斷源 ·可編程串行通道 ·低功耗的閑置和掉電模式 ·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 引腳圖 4、74ls245簡(jiǎn)介 當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò)P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0”，信號(hào)由 B 向 A 傳輸；（接收）DIR=“1”，信號(hào)由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。 由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時(shí)74LS

6、245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得RD且PSEN有效時(shí)，74LS245輸入（P0.1D1），其它時(shí)間處于輸出（P0.1D1）。3、 軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試 根據(jù)8X8LED點(diǎn)陣顯示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析可知，要實(shí)現(xiàn)柱形顯示有兩種方法：（1）一根豎柱：對(duì)應(yīng)的列置1，而行則采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）一根橫柱：對(duì)應(yīng)的行置0，而列則采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。柱形的移動(dòng)是由軟件中的循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)，例如實(shí)現(xiàn)豎柱的移動(dòng)只需要改變不同的列置1。1、 軟件調(diào)試 在軟件調(diào)試中，本課題采用KEIL軟

7、件進(jìn)行調(diào)試。程序的編寫(xiě)很重要，本次課程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的編程采用C語(yǔ)言完成。C語(yǔ)言的編寫(xiě)相比較匯編語(yǔ)言要簡(jiǎn)單些，但是有些地方需要我們注意。它區(qū)分大小寫(xiě)時(shí)如果不小心大小寫(xiě)輸入錯(cuò)誤在編譯時(shí)會(huì)顯示很多錯(cuò)誤，需要我們一一檢查，會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。同時(shí)，在編寫(xiě)程序的過(guò)程中不能重復(fù)定義相同的名字，編譯成功后勾選輸出HEX文件然后再編譯就會(huì)生成相應(yīng)的HEX文件。2、 硬件調(diào)試 本次課程設(shè)計(jì)的硬件調(diào)試主要是用Proteus軟件進(jìn)行調(diào)試，在Proteus界面中放置要運(yùn)用到的元件并連接好電路圖，確認(rèn)連線沒(méi)有錯(cuò)誤后雙擊單片機(jī)添加進(jìn)利用KEIL軟件編寫(xiě)好的程序的HEX文件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，最后運(yùn)行電路圖，若沒(méi)有錯(cuò)誤，每按一次K1鍵則8X8

8、LED就會(huì)一次循環(huán)顯示不同的圖形。如果電路無(wú)法運(yùn)行，則需要檢查所用元件型號(hào)是否適用，要選擇合適型號(hào)的元件才能出現(xiàn)理想的效果。3、圖形效果 圖形1圖形1圖形2 圖形3四、設(shè)計(jì)總結(jié) 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，本設(shè)計(jì)基本完成了設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的硬件、軟件的調(diào)試，測(cè)得各部分均已達(dá)到性能要求，擁有正確的圖形顯示功能，并能在LED顯示。由于只編寫(xiě)了顯示三種圖形程序，不能顯示更多的圖形，所以還有所欠缺，但是可以通過(guò)改變程序來(lái)實(shí)現(xiàn)更多圖形顯示。此次課程設(shè)計(jì)無(wú)論是從知識(shí)的鞏固角度還是從對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)的影響都有著非常重要的意義，使我加深了對(duì)單片機(jī)認(rèn)識(shí)，鍛煉了動(dòng)腦能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。附錄1 電路原理圖第 10 頁(yè) 附

9、錄2 程序清單#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/待顯示圖形編碼uchar code M8=0x3c,0x3c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c, /圖 10x00,0x66,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x00, /圖 20x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x3c /圖 3;uchar i,j;/主程序void main()P0=0xff;P1=

10、0xff; TMOD=0x01; /T0 方式 1TH0=(65536-2000)/256; /2ms 定時(shí)TL0=(65536-2000)%256;IT0=1; /下降沿觸發(fā)IE=0x83; /允許定時(shí)器 0、外部 0 中斷i=0xff; /i 的初值設(shè)為 0xff，加 1 后將從 0 開(kāi)始while(1);/T0 中斷控制點(diǎn)陣屏顯示void Show_Dot_Matrix() interrupt 1TH0=(65536-2000)/256;/恢復(fù)初值TL0=(65536-2000)%256;P0=0xff; /輸出位碼和段碼P0=Mij;P1=_crol_(P1,1);j=(j+1)%8;/INT0 中斷（定時(shí)器由鍵盤(pán)中斷啟動(dòng)）void Key_Down() interrupt 0P0=0xff;P1=0x80;j=0;i=(i+1)%3; /i 在 0，1，2 中取值，因?yàn)橹灰?3 個(gè)圖形TR0=1;參考文獻(xiàn)：彭偉 編著 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例 . 電子工業(yè)出版社謝維成，楊加國(guó) 單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)第二版 . 清華大學(xué)出版社 贛南師范學(xué)院 2014