單片機結(jié)課論文

1、 8*8點陣顯示屏的設計摘要：本設計是基于P89C51的8×8點陣LED數(shù)碼字符顯示器的設計，LED點陣顯示屏作為一種新興的顯示器件,是由多個獨立的LED發(fā)光二極管封裝而成。LED點陣顯示屏可以顯示數(shù)字或符號,通常用來顯示時間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。本文講述了基于P89C51單片機8×8LED數(shù)碼字符顯示器的基本原理、硬件組成與設計，Proteus軟件仿真，程序設計等基本環(huán)節(jié)與相關(guān)技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】51單片機 ，Proteus軟件 ，顯示屏 LED是發(fā)光二極管LIGHT EMINTTING DIODE的英文縮寫，是一種直接能將電能轉(zhuǎn)化為可見

2、光的半導體。LED點陣是由發(fā)光二極管排列組成的顯示器件，在日常生活中隨處可見，其發(fā)光類型屬于冷光源，效率及發(fā)熱量是普通發(fā)光器件難以比擬的。它采用低電壓掃描驅(qū)動，具有耗電少、使用壽命長、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠、可靠耐用、應用靈活、安全、響應時間短、綠色環(huán)保、控制靈活等特點。隨著社會經(jīng)濟的不斷進步，人們對LED顯示器的認識不斷加深，其應用領域越來越廣。LED電子顯示屏具有所顯內(nèi)容信息量大，外形美觀大方，操作使用方便靈活。適用于火車，汽車站，碼頭，金融證券市場，文化中心，信息中心體育設施等公共場所。該項目廣泛涉及了計算機及電子技術(shù)中的電源技術(shù)，單片機技術(shù)，數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，顯示技術(shù)，

3、存儲技術(shù)，系統(tǒng)軟件技術(shù)，接口及驅(qū)動等技術(shù)。本產(chǎn)品采用以P89C51單片機為核心芯片的電路來實現(xiàn)，主要由P89C51芯片、晶振電路、三極管驅(qū)動電路、按鍵控制電路、8×8 LED點陣5部分組成，電路框圖如圖1所示。其中，P89C51是一種帶4kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，工業(yè)標準的MCS一51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，能夠進行1 000次寫擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為10年。他是一種高效微控制器，為很多嵌人式控制系統(tǒng)提供了

4、一種靈活性高且價廉的方案。因此，在智能化電子設計與制作過程中經(jīng)常用到P89C51芯片。時鐘電路由P89C51的18，19腳的時鐘端(XTAI 1及XTAL2)以及12 MHz晶振X 、電容C2、C3組成，采用片內(nèi)振蕩方式。復位電路采用簡易的上電復位電路，主要由電阻R ，R2，電容C ，開關(guān)K 組成，分別接至P89C51的RST復位輸入端。LED點陣顯示屏采用8x8共64個象素的點陣，可通過萬用表檢測發(fā)光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布。我們把行列總線接在單片機的I/O口，然后把上面分析到的掃描代碼送入總線，就可以得到顯示的字符了

5、。我們在實際應用中是將LED點陣的8條列線通過驅(qū)動電路接在P1口，8條行線通過限流電阻接在P0口。單片機89C51按照設定的程序在P1和P0接口輸出與內(nèi)部字符對應的代碼電平送至LED點陣的行列線(高電平驅(qū)動)，從而選中相應的象素LED發(fā)光，并利用人眼的視覺暫留特性合成整個字符的顯示。再改變?nèi)”淼刂穼崿F(xiàn)字符的滾動顯示。硬件電路組成框圖如圖2-1所示。1.系統(tǒng)各單元的電路設計 1.1P89C51單片機最小系統(tǒng)  最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復位開關(guān)和電源部分。圖2-2為P89C51單片機的最小系統(tǒng)。1.2按鍵控制電路 單片機開始工作時，P2.0是高電平。當按鍵按下時，檢測到一個低

6、電平信號，改變P0口輸出信號，控制8×8 LED點陣顯示屏顯示不同字符。1.3三極管驅(qū)動電路 掃描驅(qū)動電路的功能主要是有P1口輸出高電平使三極管發(fā)射結(jié)導通，發(fā)射結(jié)輸出足夠大的電流使二極管導通。  1.4字符的點陣顯示原理及字庫代碼獲取方法 我們以UCDOS中文宋體字庫為例，每一個字由8行8列的點陣組成顯示。我們可以把每一個點理解為一個象素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在64象素范圍內(nèi)的任何圖形。如查用8位的P89C51。2.程序流程圖 開始  初始化 依次顯示0-9 是否按鍵 YES

7、NO 依次顯示0-9 顯示字符 是否按鍵顯示字符 顯示漢字公是否按鍵顯示漢字公 NO YES 主程序流程圖3.程序設計  根據(jù)上述所說的程序流程圖，設計程序見附錄4.調(diào)試及性能分析  系統(tǒng)調(diào)試 首先根據(jù)各單元電路模塊，利用Proteus軟件將總的硬件原理圖繪制好，設計好各模塊要使用的I/O口，如：8×8點陣LED顯示屏時候插反，先檢測下，無硬件錯誤后，再進行程序編程。 利用C語言的編程方式，將系統(tǒng)要求的基本功能，以及創(chuàng)新功能根據(jù)程序流程圖編寫出來，用Keil軟件調(diào)試無誤后，生成Hex文件，如圖11圖12。雙擊Proteus中的P89C51芯片，

8、將Keil生成的Hex加載到芯片內(nèi)，進行仿真，經(jīng)調(diào)試后所編寫的程序能夠完美實現(xiàn)系統(tǒng)所需的各種功能。硬件調(diào)試主要是檢測硬件電路是否有短路、斷路、虛焊等。具體步驟及測試結(jié)果如下： (1) 檢查電源與地線是否全部連接上，用萬用表對照電路原理圖測試各導線是否完全連接，對未連接的進行修復。 (2) 參照原理圖，檢查各個器件之間的連接是否連接正確，是否存在虛焊，經(jīng)測試，各連接不存在問題。 (3) 以上兩項檢查并修復完后，給該硬件電路上電，電源指示燈點亮。 (4) 將燒錄好程序的最小單片機系統(tǒng)接入各模塊后，各模塊能過正常工作，如

9、：數(shù)碼管正常發(fā)光。5. 設計分析將燒錄好程序的最小單片機系統(tǒng)與各模塊連接好后，8×8點陣LED顯示屏顯示初始值。按鍵一次之后，顯示屏顯示滾動字符，再按鍵一次，顯示屏顯示漢字“公”。 經(jīng)軟件調(diào)試和硬件調(diào)試后，所設計的系統(tǒng)完美實現(xiàn)了所需的控制要求和創(chuàng)新要求。 6.總結(jié) 本次課程設計到現(xiàn)在有兩個星期，回顧這些天我感到學到了很多東西，在寫這個心得的時候，我想就這些天的收獲，說一說自己內(nèi)心的想法。本設計是一個8x8的點陣LED數(shù)碼顯示器，能夠在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應穩(wěn)定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方

10、式。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點?？偨Y(jié)本文的研究工作，主要做了下面幾點工作：1、 通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細了解了LED的發(fā)光原理和LED顯示屏的原理，了解了LED的現(xiàn)狀，清楚地了解了LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點，明確了研究目標。并且通過對單片機資料的查閱和應用，更進一步增加了對單片機知識的理解和運用能力。并證實了自己的思路：“查資料思考總結(jié)運用找出差錯，再查資料和向別人詢問再次運用”的正確性。2、 本文設計的LED顯示屏能夠?qū)崿F(xiàn)在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應穩(wěn)定、清晰無串擾。3、 本文列出了系統(tǒng)

11、具體的硬件設計方案,硬件結(jié)構(gòu)電路圖，軟件流程圖和具體匯編語言程序設計與調(diào)試等方面。四、在這次課程設計的過程中學會了PROTEUS的基本使用，感到PROTEUS對電子專業(yè)的同學來說是一個很有用的軟件。在運用PROTEUS時可以運用一些快捷的標號，總線的方法畫圖，這樣既能使電路圖清晰，簡單，更能大大提高畫圖速度。五、通過這次課程設計，重新復習并進一步增強了動手的能力，學以致用，把只是運用到實際生活中才是根本目的。六、存在問題：沒有考慮仿真軟件是一個理想的仿真環(huán)境，而實際連接的電路板會由于譬如連接不當，相鄰器件間的干擾等等的問題導致在仿真軟件中能良好運行的程序，出現(xiàn)顯示問題，經(jīng)過排查和合理的器件擺放

12、焊接，問題解決?？傮w來說這次的科研實踐很成功，達到了預想的目的：學到了知識，提高了能力，完成了任務。有點缺憾是時間有限，不能進一步深入和擴散學習和研究。希望有時間可以對程序和電路圖作更進一步的改進，譬如實現(xiàn)點陣的上下移動，對角線移動，多色顯示等。 通過課程考核，多少學習到了一些專業(yè)知識，改正了很多不曾發(fā)現(xiàn)的問題，為即將的畢業(yè)設計打下了基礎，很有意義。附錄：#include <reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned i

13、nt uchar i,j,k,sca n, num,count; sbit key=P20; uchar code table1= 0x7f,0xbf,0xc1,0xdf,0xdf,0xdf,0xc1,0xdf;    / uchar code table2= 0xf7,0xdb,0xad,0xb7,0xbe,0xdd,0xbb,0xf7;    /公 uchar code&#

14、160;table8=  0xff,0xff,0xc3,0xbd,0xbd,0xc3,0xff,0xff,   /0 0xff,0xbf,0xbb,0x81,0x80,0xbf,0xbf,0xff,    /1 0xff,0xff,0xbb,0x9d,0xad,0xb3,0xff,0xff,     /2 0xff,0xff,0xdd,0xbe,0xb6,0xc9,0xff,0xff,    &#

15、160;  /3 0xff,0xef,0xe7,0xeb,0x81,0xef,0xef,0xff,       /4 0xff,0xff,0xd1,0xb5,0xb5,0xcd,0xff,0xff,      /5 0xff,0xff,0xc1,0xb6,0xb6,0xcd,0xff,0xff,       /6 0xff,0xff,0xfd,0x

16、fd,0x8d,0xf5,0xf9,0xff,      /70xff,0xff,0xc9,0xb6,0xb6,0xc9,0xff,0xff,     /8 0xff,0xff,0xd9,0xb6,0xb6,0xc1,0xff,0xff;     /9void delay(uint z)   uint x,y;  for(x=z;x>0;x-

17、)   for(y=110;y>0;y-);  void main()   key=1;  num=0;  while(1)     if(num=0)       for(j=0;j<10;j+)         if(key=0  d

18、elay(10);     if(key=0)             num=1;       while(!key);                if(num!=0) &#

19、160;   break;     for(k=0;k<30;k+)            scan=0x01;      for(i=0;i<8;i+)             P0=tablej

20、i;       P1=scan;       delay(2);       scan<<=1;                      if(num=1)    

21、   for(j=0;j<8;j+)           /8組數(shù)據(jù)         if(key=0)           delay(10);      if(key=0) 

22、60;            num=2;       while(!key);                 if(num!=1)     break;    

23、60;for(k=0;k<10;k+)         scan=0x01;      /初始掃描信號      for(i=8;i>0;i-)       /掃描周期           

24、0; if(i>j)P0=table18+(j-i);       else P0=table1j-i;       P1=scan;       delay(2);       scan<<=1;