PC機(jī)與單片機(jī)串行通信 實現(xiàn)點(diǎn)陣字符顯示的設(shè)計

1、 畢業(yè)論文（設(shè)計）2014年 5月 10日論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我個人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。除特別加以標(biāo)注的地方外，論文中不包含其他人的研究成果。本論文如有剽竊他人研究成果及相關(guān)資料若有不實之處，由本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人的畢業(yè)論文（設(shè)計）中所有研究成果的知識產(chǎn)權(quán)屬三亞學(xué)院所有。本人保證：發(fā)表或使用與本論文相關(guān)的成果時署名單位仍然為三亞學(xué)院，無論何時何地，未經(jīng)學(xué)院許可，決不轉(zhuǎn)移或擴(kuò)散與之相關(guān)的任何技術(shù)或成果。學(xué)院有權(quán)保留本人所提交論文的原件或復(fù)印件，允許論文被查閱或借閱；學(xué)院可以公布本論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他手段復(fù)制保存本論文

2、。加密學(xué)位論文解密之前后，以上聲明同樣適用。論文作者簽名： 年 月 日PC機(jī)與單片機(jī)串行通信實現(xiàn)點(diǎn)陣字符顯示的設(shè)計摘 要隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,LED點(diǎn)陣被越來越廣泛的應(yīng)用到我們的日常生活中。LED就是light emitting diode，發(fā)光二極管的英文縮寫，簡稱LED。LED點(diǎn)陣屏通過LED(發(fā)光二極管）組成，以燈珠亮滅來顯示文字、圖片、動畫、視頻等，是各部分組件都模塊化的顯示器件，通常由顯示模塊、控制系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組成。LED點(diǎn)陣顯示屏制作簡單，安裝方便，不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于各種公共場合，如汽車報站器、廣告屏以及公告牌等。本系統(tǒng)設(shè)計是由

3、硬件電路和軟件電路綜合完成，第一部分采用了AT89C51單片機(jī)控制點(diǎn)陣動態(tài)刷新顯示，第二部分采用了計算機(jī)上的串口調(diào)試助手與單片機(jī)通信，通過虛擬串口，可以實現(xiàn)單片機(jī)與串口調(diào)試助手的連接，從而完成單片機(jī)與串口調(diào)試助手的UART通信，實現(xiàn)控制點(diǎn)陣字符顯示的目的。為了提高系統(tǒng)的可靠性，采用Proteus仿真軟件對硬件模塊進(jìn)行仿真。此次設(shè)計基本完成了設(shè)計要求，能夠在PC端的串口助手的控制下輸出字母、數(shù)字、以及一些簡單的符號。本系統(tǒng)主要是基于Proteus以及Keil平臺綜合完成，實現(xiàn)軟硬結(jié)合，縮短了系統(tǒng)的開發(fā)時間，減少了系統(tǒng)的誤差?！娟P(guān)鍵詞】單片機(jī)，LED點(diǎn)陣，串口通信。Serial Communica

4、tion between PC and MCU Realized character display AbstractWith the rapid development of our economy, the LED lattice is more and more widely used in our daily life.LED is light emitting diode, led English abbreviations, referred to as LED.LED dot matrix screen through the LED (light emitting diode)

5、, the lamp light to display text, images, animation, video, each component has the module display device, usually consisting of a display module, control system and power system.LED dot matrix display screen has the advantages of simple manufacture, convenient installation, not only can be used for

6、indoor environment can also be used in outdoor environment, strong adaptive capacity to environment, is widely used in various public places, such as auto stop device, display ads and billboards. The design of the system is composed of hardware circuit and software circuit synthesis,the first part o

7、f the design uses AT89C51 to control dynamic refresh of the dot matrix,The second part uses the computer serial debugging assistant communication with single chip computer, the virtual serial port, can realize the single chip is connected with the serial debugging assistant, thus completing the UART

8、 communication of MCU and serial debugging assistant, to achieve the purpose of control character dot matrix display.In order to improve the reliability of the system, using Proteus simulation software simulation of the hardware modules. The basic design is completed the design requirements.The desi

9、gn can output letters, numbers, symbols and some simple serial port in the PC control assistant.This system is mainly Proteus and Keil platform based on the realization of comprehensive, combination of hardware and software, shorten the system development time, reduces the system error. 【Key Words】

10、MCU LED dot matrix Serial communication.目錄1 緒 論11.1研究背景、目的和意義11.2系統(tǒng)的應(yīng)用11.3 Proteus的介紹21.4 Keil 4的介紹22 系統(tǒng)的總體設(shè)計32.1方案介紹32.2主控芯片的選擇32.3 AT89C51的介紹43 系統(tǒng)硬件設(shè)計63.1 LED點(diǎn)陣電路設(shè)計63.2 UART串口通信設(shè)計73.3 時鐘電路83.4 復(fù)位電路94 軟件設(shè)計104.1 主程序流圖104.2 程序代碼105 系統(tǒng)總設(shè)計與實驗結(jié)果14致 謝191 緒 論1.1研究背景、目的和意義當(dāng)今世界，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)和生活中得到了廣

11、泛的應(yīng)用，點(diǎn)陣式顯示裝置因為其出色的顯示效果和優(yōu)秀的環(huán)境適應(yīng)能力，功耗低，使其作為一種重要的媒介方式，已廣泛應(yīng)用于金融證券，體育，國防等眾多領(lǐng)域。也正因為如此，點(diǎn)陣顯示屏的研發(fā)和生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展。該設(shè)計涉及范圍廣泛的計算機(jī)和電源技術(shù)，芯片技術(shù)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)，顯示技術(shù)，存儲技術(shù)，系統(tǒng)軟件技術(shù)，接口和驅(qū)動技術(shù)。中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，信息傳播有了更高的要求，相信在不久的將來 ，隨著LED電子顯示屏技術(shù)的不斷發(fā)展，其顯示的信息大，壽命長，功耗低，重量輕，占用空間小尺寸，高穩(wěn)定性，以及使操作方便，安裝和維護(hù)等特點(diǎn)，會使LED顯示設(shè)備在社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。使用微控制器控制這種顯示設(shè)備

12、，以顯示中國文字和表情，字符等信息。會在今后的社會中成為主流。1.2系統(tǒng)的應(yīng)用我們生活的各個方面都離不開LED設(shè)備，LED設(shè)備用途廣泛，可以用于各種電子設(shè)備之中，其主要應(yīng)用于火車站，紅綠燈，汽車站，和證券市場，文化中心，信息中心和多功能腕表，等多種可穿戴電子設(shè)備中，應(yīng)用前景非常廣泛。下面主要介紹LED點(diǎn)陣在顯示設(shè)備中的應(yīng)用。用于顯示屏的LED點(diǎn)陣屏一般選用單色和雙色點(diǎn)陣，單色點(diǎn)陣價格低，做出來的顯示屏價格也低，常用于做數(shù)字和簡單文字顯示，常見的是銀行門口的信息牌。雙色點(diǎn)陣有多種顏色的組合，何以實現(xiàn)較為復(fù)雜的顯示效果，最為常見的是紅綠信號燈。而我們在市中心或購物中心所見到的全彩屏是由三基色混合而

13、成，通過紅，藍(lán)，綠三種單色LED的不同組合，再根據(jù)電流的大小或直流電流的占空比和幅度來調(diào)節(jié)它的發(fā)光亮度，每種顏色比例不同可設(shè)計成七中顏色的變換，以達(dá)到顯示的要求。 1.3 Proteus的介紹Proteus是Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA仿真軟件，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PC

14、B設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。迄今為止是世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器支持8051、AVR、ARM等，在編譯方面，它也支持Keil和MATLAB等多種編譯。由于Proteus將普通的電路繪制和仿真功能完美結(jié)合，并且支持的元器件種類繁多，完全能夠滿足本次的設(shè)計需求，所以在此次設(shè)計中主要采用了Proteus進(jìn)行電路繪制和在線仿真工作。1.4 Keil 4的介紹Keil 4全稱為Keil uVision4，是Keil公司的開發(fā)工具，屬于Keil C51編譯器的一種， Keil C51編譯器自1988年引入市場以來成為事實上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，

15、并支持超過500種8051變種Keil的主要功能包括ANSI C編譯器、匯編程序、調(diào)試器、連接器、庫管理器、固件和實時操作系統(tǒng)核心（real-time kernel）。Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。Keil 4提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。由于Keil 4能完美的實現(xiàn)單片機(jī)上C語言開發(fā)的功能，并且與Proteus可以很好的進(jìn)行聯(lián)合

16、仿真，所以在此次設(shè)計中采用Keil 4完成對AT89C51單片機(jī)內(nèi)核的編程，并將編譯生成的hex文件導(dǎo)入Proteus實現(xiàn)Keil 4與Proteus的聯(lián)合仿真。2 系統(tǒng)的總體設(shè)計2.1方案介紹UART串口通信單片機(jī)是否為對應(yīng)字符顯示對應(yīng)字符顯示哭臉開始PC端發(fā)送信息YN本次設(shè)計主要分為單片機(jī)的選擇，LED點(diǎn)陣驅(qū)動，PC與單片機(jī)的通信三個部分。PC機(jī)與單片機(jī)串行通信實現(xiàn)點(diǎn)陣字符顯示的設(shè)計主要由上位機(jī)也就是PC端的串口調(diào)試助手發(fā)送數(shù)字信息，通過虛擬串口將單片機(jī)的RXD和TXD端與串口的RXD和TXD兩端相連接，通過UART通信的方式實現(xiàn)PC端與單片機(jī)的通信1。PC端串口調(diào)試助手以9600波特率發(fā)

17、送給單片機(jī)，單片機(jī)以9600波特率接受串口助手所發(fā)送的數(shù)據(jù)，當(dāng)單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)信息時，通過程序的解碼得到相應(yīng)的信息之后，單片機(jī)選擇相應(yīng)的顯示信息，再通過控制點(diǎn)陣動態(tài)刷新輸出對應(yīng)的字符。圖2.1 PC機(jī)與單片機(jī)串行通信實現(xiàn)點(diǎn)陣字符顯示的設(shè)計流程圖2.2主控芯片的選擇單片微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，它是將中央處理器(CPU)、存儲器(RAM，ROM)、定時/計數(shù)器和各種接口電路都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機(jī)。隨著計算機(jī)技術(shù)尤其是單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們已越來越多地采用單片機(jī)來對一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、濕度等參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。PC機(jī)具有強(qiáng)大的監(jiān)控和管理功能，而單片機(jī)則具有快速及靈活的控制特點(diǎn)，通

18、過PC機(jī)的RS232串行接口與外部設(shè)備進(jìn)行通信，是許多測控系統(tǒng)中常用的一種通信解決方案。因此如何實現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)之間的通信具有非常重要的現(xiàn)實意義。因為其成本低廉又有很高的實用性，目前已經(jīng)被大量的應(yīng)用與我們?nèi)粘Ｉ钪?，因為考慮到成本和實用性方面，此次選擇常用的AT89C51。2.3 AT89C51的介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路，俗稱單片機(jī)2。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。AT89C5

19、1可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。該器件采用ATMEL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和閃速存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。在此次設(shè)計中使用單片機(jī)采集串口通信得來的UART信號。因為單片機(jī)只能接受數(shù)字信號，對外來的模擬信號不會接受，所以要對接收來的數(shù)字信號加以識別，就可以保證實驗中不會發(fā)生錯

20、誤。整個單片機(jī)系統(tǒng)的功能主要是在單片機(jī)AT89C5l控制下，實現(xiàn)對經(jīng)過預(yù)處理后的信號進(jìn)行采集和處理。主要特性如下：1.增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時鐘/機(jī)器周期和12時鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)80512.工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V單片機(jī)）3.工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的080MHz，實際工作頻率可達(dá)48MHz4.用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)，片上集成512字節(jié)RAM5.通用I/O口（32個），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加

21、上拉電阻。6.ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RXD/P3.0,TXD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片7.具有EEPROM功能8.具有看門狗功能9.共3個16位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T210.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒11.通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART12.工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級）/075（商業(yè)級）AT89C51單片機(jī)的工作模式1.掉電模式：典型功耗<0.1A,可由外部中斷喚醒，中斷返

22、回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序2.空閑模式：典型功耗2mA3.正常工作模式：典型功耗4mA7mA4.掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備圖2.2、AT89C51引腳圖3 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 LED點(diǎn)陣電路設(shè)計對于LED點(diǎn)陣來說，以簡單的8×8點(diǎn)陣為例，它共由64個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對應(yīng)的某一行置1電平，某一列置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮。所以對于8×8的點(diǎn)陣來說僅僅需要用單片機(jī)的兩組接口分別控制行和列，我們就可以輸出相應(yīng)的字符了。目前以LED半導(dǎo)體發(fā)光器件為顯示介質(zhì)的大型顯示屏已廣泛地被應(yīng)用。其控制驅(qū)動方式各

23、種各樣，也各具特色。因為8×8點(diǎn)陣可以顯示所有字符及少數(shù)漢字的顯示，所以此次采用單色的LED點(diǎn)陣一塊。在LED發(fā)光管的驅(qū)動設(shè)計上也有許多的方式。由于大型的點(diǎn)陣顯示屏是由上萬個或幾十萬個LED發(fā)光單元組成，這也就需要大量的驅(qū)動電路來支持。那末驅(qū)動電路設(shè)計的好壞就直接影響系統(tǒng)的生產(chǎn)制造成本和顯示的效果及系統(tǒng)的運(yùn)行性能。設(shè)計一個即能滿足控制驅(qū)動要求，同時使用器件少成本底的單元控制驅(qū)動方案是必要的。以LED 8×8點(diǎn)陣模塊(共陽極)為顯示器件的顯示屏為例，眾所周知以LED 8×8點(diǎn)陣模塊為顯示器件的顯示屏其工作方式是掃描式的，驅(qū)動電路可分為行和列。每一行的模塊(可以是四個

24、、六個或更多)的行可以并聯(lián)形成八條行線。由于控制等方面的原因一般是將一個較大的顯示系統(tǒng)分為幾個標(biāo)準(zhǔn)化的小單元。每個小單元是完全一樣的，這將有利于靈活組屏和方便生產(chǎn)調(diào)試3。對于標(biāo)準(zhǔn)單元的設(shè)計應(yīng)本著這樣的原則：較少的輸入引入，方便的級聯(lián)。串行控制驅(qū)動方式就是顯示的數(shù)據(jù)是通過串行方式送入驅(qū)動電路。其特點(diǎn)是單元內(nèi)的線路連接簡單，這給印刷電路板的設(shè)計帶來了方便。同時也減少了印刷電路板的布線密度，從而為生產(chǎn)和調(diào)試帶來了有利的一面。當(dāng)然，單元的可靠性也相應(yīng)的提高了。由于行的組成是幾個模塊并聯(lián)形成的，因此驅(qū)動的功率要求是比較大的。行的驅(qū)動一般是采用PNP(用于共陽方式)功率三極管，行的邏輯控制可選用三八譯碼方

25、式和直接行線控制方式。譯碼方式是應(yīng)用三條行控制線控制一個三八譯碼器(如74LS138等)，八選一順序控制八條行線。并行控制驅(qū)動方式就是顯示的數(shù)據(jù)是通過并行(8位)方式送入驅(qū)動電路。每送入一個字節(jié)就完成了一個模塊的一個行的數(shù)據(jù)置入，其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)的刷新速度塊，這就減輕了上一級控制系統(tǒng)的壓力。在同樣的數(shù)據(jù)處理量的前提下，對處理速度要求的降低，就意味著對系統(tǒng)投入的降低。同時處理速度的降低也相應(yīng)地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在并行控制驅(qū)動方式下，我們可以選用鎖存芯片，采用首尾相連的方式將控制、驅(qū)動一并形成。也可以將這一方式稱其為并行移位鎖存方式。這一設(shè)計方案的特點(diǎn)是設(shè)計線路簡潔，控制方便快速。系統(tǒng)的整體投入成本

26、比較低，這一設(shè)計方案將大大地提高系統(tǒng)的性能價格比4。但并行控制驅(qū)動方式的缺點(diǎn)是由于數(shù)據(jù)是并行輸入的，這就使得單元內(nèi)的線路連接復(fù)雜。因此，這一方式一般不采用。圖3.1 LED點(diǎn)陣電路引腳圖3.2 UART串口通信設(shè)計PC機(jī)與單片機(jī)串行通信實現(xiàn)點(diǎn)陣字符顯示，還需要的的是PC與單片機(jī)之間的信息交互，其中也牽扯到了一些通信協(xié)議和通信方式的選擇。在眾多通信協(xié)議中我選擇了UART，UART作為異步串口通信協(xié)議的一種，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個字符一位接一位地傳輸，它最基礎(chǔ)也最穩(wěn)定，便于操作。而通信方式的選擇，有線串行通信和無線藍(lán)牙傳輸，串行通信是指數(shù)據(jù)按位順序傳送的通信。串行數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)是通信線路簡單最

27、多只需一對傳輸線即可實現(xiàn)通信成本低，但速度慢。其通信線路既能傳送數(shù)據(jù)信息又能傳送聯(lián)絡(luò)控制信息它對信息的傳送格式有固定要求具體分為異步和同步兩種信息格式，與此相應(yīng)有異步通信和同步通信兩種方式。在串行通信中對信息的邏輯定義與不兼容需要進(jìn)行邏輯電平轉(zhuǎn)換計算機(jī)與外界的數(shù)據(jù)傳送大多是串行的其傳送的距離可以從幾米到幾千公里。而通信方式又分為異步傳送和同步傳送，異步傳送方式異步傳送的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)在線路上的傳送是不連續(xù)的在線路上數(shù)據(jù)是以一個字或稱字符為單位來傳送的。異步傳送時各個字符可以是接連傳送的也可以是間斷傳送的，這完全由發(fā)送方根據(jù)需要來決定的。另外，在異步傳送時，同步時鐘脈沖并不傳送到接收方，即雙方各用自

28、己的時鐘源來控制發(fā)送和接收。同步傳送方式同步傳送是一種連續(xù)傳送數(shù)據(jù)的方式。在通信開始以后，發(fā)送端連續(xù)發(fā)送字符，接收端也連續(xù)接收字符，直到通信告一段落。同步傳送時，字符與字符之間沒有間隙，也不用起始位和停止位。計算機(jī)與單片機(jī)之間以串口方式進(jìn)行通訊5。計算機(jī)將所要顯示的字母的內(nèi)碼經(jīng)串口發(fā)送給控制電路，控制電路從字母中取出字符排列組合單片機(jī)中使用的，串行通信通常都是異步方式的同樣基于穩(wěn)定的原因我選擇的是有線串行通信，再通過編程就可以解決通信的問題。圖3.2 UART串口通信引腳圖3.3 時鐘電路片內(nèi)電路與片外器件構(gòu)成一個時鐘產(chǎn)出電路，CPU的所有操作操作均在時鐘脈沖同步下進(jìn)行。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非

29、常接近晶振頻率，一般在1.2MHz12MHz之間選取。C5,C6是反饋電容，其值再5pF33pF之間選取，典型值為33pF。本電路選用的電容為30pF，晶振頻率為12MHz。這樣就確定了單片機(jī)的4個周期分別是：振蕩周期=1/12us；機(jī)器周期（SM）=1us；指令周期=14us；在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器，就構(gòu)成了內(nèi)部震蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生震蕩時鐘脈沖。內(nèi)部震蕩方式的外部電路如圖3.3所示：圖3.3 時鐘電路3.4 復(fù)位電路為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。

30、一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.755.25V。由于微機(jī)電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當(dāng)VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時，復(fù)位信號才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。本系統(tǒng)復(fù)位電路如圖3.4所示：圖3.4 復(fù)位電路4 軟件設(shè)計4.1 主程序流圖開始單片機(jī)初始化啟動定時器T0開始接收數(shù)據(jù)是否存在對應(yīng)字符改變顯示的數(shù)據(jù)點(diǎn)陣的動態(tài)刷新YN顯示哭臉主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，置位總中斷允許位EA，打開串行口中斷標(biāo)志位ES,允許打開定時器T0中斷ET0，初始化UART，初始化定時器T0，設(shè)置刷新時間為20ms，串口中斷

31、接收傳入的值，主程序進(jìn)行判斷如果存在就通過修改二維數(shù)組的行標(biāo)來實現(xiàn)該值的改變，并且進(jìn)行點(diǎn)陣的動態(tài)刷新。如果并沒有匹配到對應(yīng)的值則不會改變保持上次的輸出結(jié)果6。主程序框圖如下：圖4.1主程序流程圖4.2 程序代碼參考程序789：#include <reg51.h> /器件配置文件#define uint8 unsigned char#define uint16 unsigned intuint8 a; /用于接收傳入的值 uint8 i = 1;/二維數(shù)組的行變量code uint8 led98=0x81,0x3C,0x6A,0x5E,0x5E,0x6A,0x3C,0x81,/顯示笑

32、臉 0xFF,0xFF,0x7D,0x00,0x00,0x7F,0xFF,0xFF,/顯示1 0xFF,0x79,0x38,0x1C,0x0C,0x20,0x31,0xFF,/顯示2 0xFF,0xBD,0x24,0x24,0x24,0x00,0x99,0xFF,/顯示3 0xFF,0xC7,0xC3,0x49,0x00,0x00,0x4F,0xFF,/顯示4 0xFF,0xFF,0xFF,0x20,0x20,0xFF,0xFF,0xFF,/顯示驚嘆號 0xFF,0xFF,0xCF,0xB7,0xB7,0xCF,0xFF,0xFF,/顯示句號 0xFF,0x03,0x01,0xCC,0xCC,

33、0x01,0x03,0xFF,/顯示A 0x81,0x7C,0x3A,0x5E,0x5E,0x3A,0x7C,0x81,/顯示哭臉 ; /* * 定時器1初始化*/void timer0_init()TMOD |= 0x01;TMOD &= 0xfd; TH0 = 0xFC;TL0 = 0x67;TR0 = 1;void int_init()ES = 1;ET0 = 1;EA = 1;/* * UART初始化*/void UART_init(void)SCON = 0x50;PCON &= 0x7F;TMOD = 0x20;TH1 = 0xFD;TL1 = 0xFD;TR1 =

34、 1;void refresh_led() static uint8 j = 0;switch(j) case 0: P1=0x01;break;case 1: P1=0x02;break;case 2: P1=0x04;break;case 3: P1=0x08;break;case 4: P1=0x10;break;case 5: P1=0x20;break;case 6: P1=0x40;break;case 7: P1=0x80;break;default: break;P0 = ledij;if(7 = j+) j = 0;int main()int_init();UART_init

35、();timer0_init();a = '0' while(1) switch(a)case '0': i=0;break;case '1': i=1;break;case '2': i=2;break;case '3': i=3;break;case '4': i=4;break;case '!': i=5;break;case '.': i=6;break;case 'A': i=7;break;default:i=8;break; return

36、 0;void interrupt_uart() interrupt 4if (TI = 1) TI = 0;if(RI)RI = 0;a = SBUF;void interrupt_timer0()interrupt 1 TH0 = 0xFC; TL0 = 0x67; refresh_led();5 系統(tǒng)總設(shè)計與實驗結(jié)果系統(tǒng)總體電路如圖5.1所示：圖5.1 總體電路圖使用Virtual Serial Ports虛擬串口工具構(gòu)造虛擬連接的串口對COM2,COM3圖5.2 Virtual Serial Ports構(gòu)建虛擬串口對可以利用串口調(diào)試助手10和Protues連接，設(shè)置Protues中串口

37、為COM2，串口調(diào)試助手中設(shè)置串口為COM3,波特率為9600，沒有校驗位，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位?？梢酝ㄟ^在下側(cè)文本框內(nèi)輸入內(nèi)容點(diǎn)擊手動發(fā)送向單片機(jī)發(fā)送信息，配置信息如圖5.2 圖5.3所示。圖5.2 串口調(diào)試助手設(shè)置圖5.3 Protues中串口設(shè)置運(yùn)行程序，初始狀態(tài)下顯示一個笑臉圖5.4 測試電路圖1在串口調(diào)試助手端輸入1后則會顯示字符1圖5.4 測試電路圖2在串口調(diào)試助手端輸入 ! 后則會顯示字符 !圖5.5測試電路圖3在串口調(diào)試助手端輸入 A后則會顯示字符 A圖5.6測試電路圖4如果不存在對應(yīng)的輸入字符，則顯示哭臉。圖5.7測試電路圖5在此次的設(shè)計中我也遇到過很多的問題，在接收串口調(diào)試助手傳入的值，單片機(jī)對輸入的值進(jìn)行判斷并選擇輸出時，程序編