單片機(jī)控制LED點(diǎn)陣顯示器(共50頁(yè))

1、PAGE PAGE 50 1 引言(ynyn)自單片機(jī)出現(xiàn)至今，單片機(jī)技術(shù)已走過(guò)了近20年的發(fā)展路程。縱觀(zn un)20年來(lái)單片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器(MPU)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)，表現(xiàn)出較微處理器更具個(gè)性的發(fā)展趨勢(shì)。單片機(jī)自問(wèn)世(wnsh)以來(lái)，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應(yīng)用場(chǎng)合的需要，加之單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因此，在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理、通信系統(tǒng)、高級(jí)計(jì)算器、家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，并且正在逐步取代現(xiàn)有的多片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)的

2、潛力越來(lái)越被人們所重視。特別是當(dāng)前用CMOS工藝制成的各種單片機(jī)，由于功耗低，使用的溫度范圍大，抗干擾能力強(qiáng)、能滿足一些特殊要求的應(yīng)用場(chǎng)合，更加擴(kuò)大了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，也進(jìn)一步促使單片機(jī)性能的發(fā)展。而現(xiàn)在單片機(jī)在農(nóng)業(yè)上也有了很多的應(yīng)用。綜上所述，我們可以把單片機(jī)的發(fā)展歷史劃分為四階段：第一階段（19761978年）：低性能單片機(jī)的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表，采用了單片結(jié)構(gòu)，即在一塊芯片內(nèi)含有8位CPU、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行I/O口、RAM和ROM等。主要用于工業(yè)領(lǐng)域。第二階段（19781982年）：高性能單片機(jī)階段，這一類單片機(jī)帶有串行I/O口，8位數(shù)據(jù)線、16位地址線可以尋

3、址的范圍達(dá)到64K字節(jié)、控制總線、較豐富的指令系統(tǒng)等。這類單片機(jī)的應(yīng)用范圍較廣，并在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。第三階段（19821990年）：16位單片機(jī)階段。16位單片機(jī)除CPU為16位外，片內(nèi)RAM和ROM容量進(jìn)一步增大，實(shí)時(shí)處理能力更強(qiáng)，體現(xiàn)了微控制器的特征。例如Intel公司的MCS-96主振頻率為12M，片內(nèi)RAM為232字節(jié)，ROM為8K字節(jié)，中斷處理能力為8級(jí)，片內(nèi)帶有10位A/D轉(zhuǎn)換器和高速輸入/輸出部件等。第四階段（1990年）：微控制器的全面發(fā)展階段，各公司的產(chǎn)品在盡量兼容的同時(shí)，向高速、強(qiáng)運(yùn)算能力、尋址范圍大以及小型廉價(jià)方面發(fā)展。LED就是light emitting diode

4、 ，發(fā)光二極管的英文縮寫，簡(jiǎn)稱LED。它是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，其大概的樣子就是由很多個(gè)通常是紅色的發(fā)光二極管組成，靠燈的亮滅來(lái)顯示字符。用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕LED電子顯示屏是隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)的微電子、光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展而形成的一種新型信息顯示媒體。它利用發(fā)光(f un)二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成可變面積的顯示屏幕，以可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、性能價(jià)格比高、使用成本低等特點(diǎn)，在短短的十來(lái)年中，迅速成長(zhǎng)為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。LED顯示屏主要包括發(fā)光二極管構(gòu)成的陣列、驅(qū)動(dòng)電路

5、(dinl)、控制系統(tǒng)及傳輸接口和相應(yīng)的應(yīng)用軟件等，其中驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)LED顯示屏的顯示效果、制作(zhzu)成本及系統(tǒng)的運(yùn)行性能起著很重要的作用。所以，設(shè)計(jì)一種既能滿足控制驅(qū)動(dòng)的要求，同時(shí)使用器件少、成本低的控制驅(qū)動(dòng)電路是很有必要的。本文就常規(guī)型驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)作些分析設(shè)計(jì)出電路圖。LED顯示屏驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，與所用控制系統(tǒng)相配合通常分為動(dòng)態(tài)掃描型驅(qū)動(dòng)及靜態(tài)鎖存型驅(qū)動(dòng)二大類。以下就動(dòng)態(tài)掃描型驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)為例為進(jìn)行分析：動(dòng)態(tài)掃描型驅(qū)動(dòng)方式是指顯示屏上的“4行、8行、16行”等發(fā)光二極管共用一組列驅(qū)動(dòng)寄存器。通過(guò)行驅(qū)動(dòng)管的分時(shí)工作，使得每行LED的點(diǎn)亮?xí)r間占總時(shí)間的1x，只要每行的刷新速

6、率大于50 Hs，利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)、人們就可以看到一幅完整的文字或畫面。常規(guī)型驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)一般是用串入并出的通用集成電路芯片如74HC595或MCNu94等作為列數(shù)據(jù)鎖存，以小功率NPN三極管如8050為列驅(qū)動(dòng)，而以PNP三極管如TIP127等作為行掃描管。單片機(jī)簡(jiǎn)介(jin ji)2.1單片機(jī)的發(fā)展歷史(lsh)及其分類電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路到大規(guī)模集成電路共四個(gè)階段，即通常所說(shuō)的第一代、第二代、第三代和第四代計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在廣泛使用的微型計(jì)算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，因此它屬于第四代計(jì)算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)分支。從1971年微型計(jì)算機(jī)問(wèn)世以

7、來(lái)，由于實(shí)際應(yīng)用的需要(xyo)，微型計(jì)算機(jī)向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展：一個(gè)是向著高速度、大容量、高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展；而另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價(jià)格廉的單片機(jī)方向發(fā)展。但兩者在原理和技術(shù)上是緊密聯(lián)系的。單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個(gè)芯片上而得名，具體說(shuō)就是把中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及I/O口電路等主要微型機(jī)部件，集成在一塊芯片上。雖然單片機(jī)只是一塊芯片，但從功能和組成上，它已具有了計(jì)算機(jī)的屬性，為此它稱為單片微型機(jī)。單片機(jī)有很多的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：體積小、功耗低、價(jià)格廉、控制功能強(qiáng)、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣等等。MCS-51是一個(gè)單片機(jī)系列產(chǎn)品，具有多

8、種芯片型號(hào)。具體說(shuō)，按其內(nèi)部資源配置的不同，MCS-51可分為兩個(gè)子系列和4種類型，如表2-1所示：表2-1 MCS-51系列單片機(jī)分類資源配置子系列片內(nèi)ROM形式片內(nèi)ROM容量片內(nèi)RAM容量定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷源無(wú)ROMEPROME2PROM51子系列80318051875189514KB128B216552子系列80328052875289528KB256B3166按資源配置數(shù)量，MCS-51系列分為51和52兩個(gè)子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列則是增強(qiáng)型，以芯片型號(hào)的最末位數(shù)字的“1”和“2”作標(biāo)志。52作為增強(qiáng)型子系列，由于資源數(shù)量的增加，使其芯片的功能也有所增強(qiáng)。例如片內(nèi)R

9、OM容量從4KB增加到8KB，片內(nèi)RAM單元數(shù)從128字節(jié)增加到256字節(jié)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的數(shù)目從2個(gè)增加到3個(gè)，中斷源從5個(gè)增加到6個(gè)等。單片機(jī)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器(ROM)的配置(pizh)共有：不含有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（寫為“無(wú)”或“ROM less”）、掩模型(mxng)只讀存儲(chǔ)器（寫為“ROM”或“Mask ROM”）、紫外線擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（寫為“EPROM”或“Otp ROM”）、電擦除可編程存儲(chǔ)器（寫為“E2PROM”或“Flash ROM”）4種類型，所對(duì)應(yīng)的（51子系列）芯片(xn pin)名稱依次為：80631、8051、8751和8951。到目前為止，盡管計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)得到

10、了充分的發(fā)展，但計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)仍然沒(méi)能突破有計(jì)算機(jī)的開(kāi)拓者、數(shù)字家約翰.馮.諾曼最先提出來(lái)的經(jīng)典體系結(jié)構(gòu)框架，即一臺(tái)計(jì)算機(jī)是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備共五個(gè)基本部分組成的。微型機(jī)是這樣，單片機(jī)也不例外。圖2-1 MCS-52 單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖因此我們要從計(jì)算機(jī)五個(gè)基本組成部分的觀點(diǎn)來(lái)理解單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所不同的只是單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的內(nèi)容，包括運(yùn)算器、控制器、少量的存儲(chǔ)器、最基本的輸入/輸出口電路、串行口電路、中斷和定時(shí)電路等都集成在一個(gè)尺寸有限的芯片上。2.2單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.片內(nèi)的RAM采用寄存器結(jié)構(gòu)形式，這樣可以提高存取的速度;2.在存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)上

11、，嚴(yán)格(yng)的將程序存儲(chǔ)器ROM和數(shù)據(jù)(shj)存儲(chǔ)器RAM在空間(kngjin)上分開(kāi);3.它的引出管腳一般都設(shè)計(jì)成多功能的;4.增加了一個(gè)全雙工的串行接口，以擴(kuò)充I/O口和外接同步輸入和輸出設(shè)備;5.有21個(gè)特殊功能寄存器;6.有豐富的指令系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置了可以位尋址的位地址空間。 2.3 MCS-52單片機(jī)芯片內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)1.中央處理器（CPU）中央處理器簡(jiǎn)稱CPU，是單片機(jī)的核心，完成運(yùn)算和控制操作。按其功能，中央處理器包括運(yùn)算器和控制器兩部分電路。2.運(yùn)算器電路運(yùn)算電路時(shí)單片機(jī)的運(yùn)算部件，用于實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算。運(yùn)算電路以ALU為核心，基本的算術(shù)和邏輯運(yùn)算均在其中進(jìn)行，包括加、減、

12、乘、除、增量、減量、十進(jìn)制調(diào)整、比較等算術(shù)運(yùn)算，與、或、異或等邏輯運(yùn)算，左、右、移位和半字節(jié)交換等操作。運(yùn)算和操作結(jié)果的狀態(tài)由狀態(tài)寄存器（PSW）保存。3.控制器電路控制電路時(shí)單片機(jī)的指揮控制部件，保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。單片機(jī)執(zhí)行指令是在控制電路的控制下進(jìn)行的。首先從程序存儲(chǔ)器中讀出指令，送指令寄存器保存，然后送指令譯碼器進(jìn)行譯碼，譯碼結(jié)果送定時(shí)控制邏輯電路，由定時(shí)控制邏輯產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)和控制信號(hào)，再送到系統(tǒng)的各個(gè)部件去進(jìn)行相應(yīng)的操作。這就是執(zhí)行一條指令的全過(guò)程，執(zhí)行程序就是不斷重復(fù)這一過(guò)程。4.內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括RAM(256 x8)和RAM地址寄存器等。80C

13、52芯片中共有256個(gè)RAM單元。5.內(nèi)部程序存儲(chǔ)器內(nèi)部程序存儲(chǔ)器包括ROM(8Kx8)和程序地址寄存器等。80C52共有8KB掩膜ROM，用于存放程序和原始數(shù)據(jù)。因此稱之為程序存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱“內(nèi)部ROM”。6.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器出于控制應(yīng)用的需要，80C52共有三個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，并以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制。7.并行I/O口MCS-52共有(n yu)4個(gè)8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），以實(shí)現(xiàn)(shxin)數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。8.串行口MCS-52單片機(jī)有一個(gè)全雙公的串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和其它數(shù)據(jù)(shj)設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。該串行口功能較強(qiáng)，

14、即可作為全雙工異步通信收發(fā)器使用，也可作為同步移位器使用。9.中斷控制系統(tǒng)MCS-52單片機(jī)的中斷功能較強(qiáng)，以滿足控制應(yīng)用需要。80C52共有6個(gè)中斷源，全部中斷分為高級(jí)和低級(jí)共兩個(gè)優(yōu)先級(jí)別。10.時(shí)鐘電路MCS-52芯片的內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需外接，時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列，典型的晶振頻率為12MHZ。11.位處理器單片機(jī)主要用于控制，需要有較強(qiáng)的位處理功能，因此位處理器是它的必要組成部分，在一些書中常把位處理器稱為布爾處理器。位處理器以狀態(tài)寄存器中的進(jìn)位標(biāo)志位C為累加器，可進(jìn)行置位、復(fù)位、取反、等于“0”轉(zhuǎn)移、等于“1”轉(zhuǎn)移且清“0”以及C可尋址位之間的傳送、邏輯與

15、、邏輯或等位操作。位處理操作也是通過(guò)運(yùn)算器實(shí)現(xiàn)的。必須特別指出，位處理器是單片機(jī)的重要內(nèi)容，因?yàn)樗菃纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)控制功能的保證。12.總線上述這些部件都是通過(guò)總線連接起來(lái)，才能構(gòu)成一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)。總線結(jié)構(gòu)減少了單片機(jī)的連線和引腳，提高了集成度和可靠性。從上述內(nèi)容可以看出，雖然MCS-52只是一個(gè)芯片，但“麻雀雖小五臟俱全”，作為計(jì)算機(jī)應(yīng)該具有的基本部件在單片機(jī)中幾乎都包括，因此，實(shí)際上它已經(jīng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)了，應(yīng)當(dāng)按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念來(lái)理解單片機(jī)。 3 硬件系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)3.1將要實(shí)現(xiàn)(shxin)的功能要求設(shè)計(jì)一個(gè)(y )室內(nèi)用3216點(diǎn)陣LED圖文顯示屏，要求在目測(cè)條件下

16、LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。3.2方案論證從理論上說(shuō)，不論圖形還是文字，只要控制組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的LED期間發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。3216的點(diǎn)陣共有512個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，3216的點(diǎn)陣需要512/8=64個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是3216的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都

17、不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。具體就3216點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同1行的發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；第32行之后，又重新燃亮第行。反復(fù)輪回。當(dāng)這樣的輪回速度足夠快（每秒次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中

18、，按位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中個(gè)列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量很大，相應(yīng)的硬件(yn jin)數(shù)目很多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行傳輸?shù)姆桨甘呛懿豢扇〉摹２捎么休敵龅姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）

19、和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)(lin )部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度(lingd)。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。經(jīng)過(guò)上述分析，可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具備的主要功能，對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行

20、的顯示。圖3-1為顯示屏電路實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)框圖。列驅(qū)動(dòng)器單 片 機(jī)電源 LED顯示點(diǎn)陣 行驅(qū)動(dòng)器 圖3-1 顯示屏電路框圖3.3系統(tǒng)硬件(yn jin)電路的設(shè)計(jì)硬件電路大致上可以分成單片機(jī)系統(tǒng)及外圍(wiwi)電路、列驅(qū)動(dòng)電路和行驅(qū)動(dòng)電路三部分。單片機(jī)采用89S52或其兼容系列的芯片，采用24MHZ或更高頻率的晶振，以獲得較高的刷新頻率，使顯示(xinsh)更穩(wěn)定。單片機(jī)的串口與列驅(qū)動(dòng)器相連，用來(lái)送顯示數(shù)據(jù)。P1口與行驅(qū)動(dòng)器相連，送出行選信號(hào)；P3口則用來(lái)發(fā)送控制信號(hào)。P0和P2口空著，在有必要時(shí)可以擴(kuò)展系統(tǒng)的ROM和RAM。3216點(diǎn)陣顯示屏的硬件原理圖如圖3-2所示：圖3-2 3216點(diǎn)陣顯

21、示屏的硬件原理圖單片機(jī)P1口輸出的行號(hào)經(jīng)74LS154譯碼后產(chǎn)生32條行選通信號(hào)線，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的行線。一條行線上要帶動(dòng)16列的LED進(jìn)行顯示，按每一LED期間20mA電流計(jì)算，16個(gè)LED同時(shí)發(fā)光，需要320mA電流，選用三極管8550作為驅(qū)動(dòng)管可滿足要求。3.4主要芯片介紹3.4.1正向驅(qū)動(dòng)器74LS245及其應(yīng)用74LS245是正向驅(qū)動(dòng)器，他具有8位同步數(shù)據(jù)通信總線，其功能為：1.輸入緩沖及抗噪聲干擾。2.2方式(fngsh)同步數(shù)據(jù)總線通信。3.輸入兩極高速(o s)終止效果。4.ESD大于3500V。圖3-3 74LS245它具備兩種工作(gngzu)方式，我們可以通過(guò)控制他

22、DIR 及E管腳的邏輯電平從而控制其工作方式如表3-1所示： 表3-1真值表INPUTOUPUTEDIRLL總線B流向總線ALH總線A流向總線BH隔離狀態(tài)H：代表高電平L：代表低電平：代表忽略工作方式一：管腳E為低電平而管腳DIR為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸出方向是由A口流向B口。工作(gngzu)方式二：管腳E和管腳DIR均為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)(shj)輸出方向是由B口流向A口。在本電路中選取了其工作方式一，也就是將數(shù)據(jù)(shj)從A口經(jīng)放大在B口輸出。從表3可知74LS245的工作電壓為4.55.5V，正常工作溫度為-55125度。本文選用74LS245來(lái)替代三極管放大作用，在功能相同的情況下一方面節(jié)省

23、了線路版空間，使元件更加整齊。另一方面，使電路的焊接工作帶來(lái)很大便利。表3-2符號(hào)參數(shù)最小典型最大單位VCC支持電壓544.555.5V744.7555.25TA元件運(yùn)行溫度范圍54-5525125度7402570I OH最大輸出電流54.74-3mA54-1274-15I OL最小輸出電流5412mA74243.4.2 416線譯碼器 功能：1.74154進(jìn)行高速緩存和解碼處理的譯碼器。2.將4位編碼轉(zhuǎn)變?yōu)楸舜嘶コ獾?6位編碼。3.通過(guò)不同輸入控制16位編碼數(shù)據(jù)輸出的分配實(shí)現(xiàn)其復(fù)用功能。4.輸入半導(dǎo)體單一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。5.高電壓，低阻抗輸出。6.完全適用于絕大多數(shù)的TTL及MSI電路。圖3-4

24、 74LS154管腳圖通過(guò)對(duì)其管腳圖及真值表進(jìn)行觀察不難看出，G1,G2為74LS154的片選端，也就是說(shuō)當(dāng)G1和G2同為低電平時(shí)74154，可以(ky)正常工作。除此之外的另外3種情況74154的16位輸出均為高電平。74154的情況下，當(dāng)A,B,C,D輸入都為低電平時(shí)，其16位輸出中0腳的輸出為低電平其他各腳均為高電平，當(dāng)A為低電平，B，C，D分別為高電平時(shí)，1管腳輸出為低電平而其他管腳均為高電平按此規(guī)律(gul)如圖3-4所示，當(dāng)A,B,C,D輸入都為高電平時(shí)，其16位輸出中的15腳輸出為低電平其他各腳均為高電平。利用它的擴(kuò)展功能，能夠(nnggu)解決89C51在本電路中口線不足的難題

25、。74LS154是本電路的重要元器件之一。表3-3 74LS154真值表輸入輸出G1G2DCBA0123456789101112131415LLLLLLLHHHHHHHHHHHHHHHLLLLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLLLLHLHHLHHHHHHHHHHHHHLLLLHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLLHLLHHHHLHHHHHHHHHHHLLLHLHHHHHHLHHHHHHHHHHLLL HH LHHHHHHLHHHHHHHHHLLLHHHHHHHHHHLHHHHHHHHLLHLLLHHHHHHHHLHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLHHHHHHLLHLHLHH

26、HHHHHHHHLHHHHHLLHLHHHHHHHHHHHHHLHHHHLLHHLLHHHHHHHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLHHLLHHHLHHHHHHHHHHHHHHLHLLHHHHHHHHHHHHHHHHHHHLLHHHHHHHHHHHHHHHHHHLHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH3.4.3 3216 LED數(shù)碼(shm)顯示屏3216 LED數(shù)碼(shm)顯示屏是由8塊88LED數(shù)碼管分兩排拼湊(pncu)而成，數(shù)碼管為共陽(yáng)極，是由64個(gè)發(fā)光二極管組合而成，以44的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖為例，如圖3-5所示：圖3-5 44的LED

27、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖當(dāng)四列中其中任何一列選通（為低電平）那么那一列所在的四行A.B.C.D如有高電平輸入，它所對(duì)應(yīng)的二極管就會(huì)導(dǎo)通。所以按照這種原理，就可以用單片機(jī)的P1口經(jīng)過(guò)兩個(gè)74LS154擴(kuò)展出32位低電平選通端，再通過(guò)單片機(jī)的P3口輸出高低電平將發(fā)光二極管導(dǎo)通，通過(guò)逐列掃描法拼湊出想要實(shí)現(xiàn)的字符。一般地，發(fā)紅光的LED每段流過(guò)5MA的平均電流，就可以有較滿意的亮度，7MA電流會(huì)更亮些，10MA以上也不會(huì)再亮多少。但長(zhǎng)期運(yùn)行于10MA以上會(huì)縮短其壽命。最大電流平均值不得超過(guò)30MA。LED顯示器允許的反向最大值為5V，此時(shí)的反向電流一般小于10UA。小尺寸的LED顯示器每段只有一個(gè)發(fā)光二極管，其正

28、向壓降約為1.5V。一般最大不大于2V。大尺寸的LED顯示器每段可能由數(shù)個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)，每段壓降也要增大。3.4.4系統(tǒng)核心單片機(jī)部分(b fen) AT89S52單片機(jī)AT89S52有內(nèi)部RAM，可以作為各種數(shù)據(jù)(shj)區(qū)使用，內(nèi)部閃電存儲(chǔ)器存放LED電子顯示屏的控制程序。 AT89系列單片機(jī)是ATMEL公司生產(chǎn)的。這是當(dāng)前最新的一種電擦寫8位單片機(jī)，與MCS-51系列完全(wnqun)兼容，有超強(qiáng)的加密功能，可完全替代87C51/52和8751/52。它物美價(jià)廉，深受用戶歡迎。與87C51相比，AT89系列的優(yōu)越性在于，其片內(nèi)閃電存儲(chǔ)器的編程與擦除完全用電實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)不易揮發(fā)，可保存10

29、年；編程/擦除速度快，全4K字節(jié)編程只需時(shí)3s，擦除時(shí)間約用10ms；AT89系列了實(shí)現(xiàn)在線編程；也可借助電話線進(jìn)行遠(yuǎn)距離編程。AT89S52是一種低功耗、高性能內(nèi)含8K字節(jié)閃電存儲(chǔ)器（Flash Memory）的16位CMOS微控制器。這種器件系以ATMEL高密度不揮發(fā)存儲(chǔ)技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)和引腳完全兼容。片內(nèi)閃電存儲(chǔ)器的程序代碼或數(shù)據(jù)可在線寫入，亦可通過(guò)常規(guī)的編程器編程。例如，MP-100這樣一種經(jīng)濟(jì)型的編程器，它支持通用EPROM等各種存儲(chǔ)器、PAL、GAL以及INTEL、ATMEL和PHILIPS等各公司的全系列52單片機(jī)的編程。ME5103和ME5105仿真器支

30、持AT89系列所有器件的調(diào)試、仿真和編程。AT89S52的結(jié)構(gòu)框圖如圖3-6所示： P0.0 P0.7 P2.0 P2.7 圖3-6 AT89S52結(jié)構(gòu)(jigu)框圖AT89C52具有下列主要(zhyo)性能：1.8KB可改編(gibin)程序Flash存儲(chǔ)器（可經(jīng)受1，000次的寫入/擦除周期）2.全靜態(tài)工作：0Hz24MHz3.三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密4.256 X 8字節(jié)內(nèi)部RAM5.32條可編程I/O線6.3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器7.6個(gè)中斷源8.可編程串行通道片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器另外，AT89S52是用靜態(tài)邏輯(lu j)來(lái)設(shè)計(jì)的，其工作頻率可下降到0 Hz，并提供兩種可用軟件(run jin

31、)來(lái)選擇的省電方式空閑(kngxin)方式（Idle Mode）和掉電方式（Power Down Mode）。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時(shí)鐘被“凍結(jié)”，使一切功能都暫停，只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容，直到下一次硬件復(fù)位為止。主電源引腳1.Vcc 電源端2.GND 接地端外接晶體引腳XTAL1和XTAL21.XTAL1 接外部晶體的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，既把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。2.XTAL2 接外部晶體

32、的另一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。3.控制或與其它電源復(fù)用引腳RST、ALE/PROG、/PSEN和/EA/Vpp（1）RES 復(fù)位輸入端。 當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。（2） ALE/PROG 當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。在對(duì)Flash存儲(chǔ)

33、器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（/PROG）。如果需要的話，通過(guò)對(duì)專用寄存器（SFR）區(qū)中8EH單元的D0位置數(shù)，可禁止ALE操作。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條MOVX或MOVC指令期間，ALE才會(huì)被激活。另外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，該設(shè)定禁止ALE位無(wú)效。（3） /PSEN 程序存儲(chǔ)允許（/PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89C51/LV51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或常數(shù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效（既輸出2個(gè)脈沖）。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。（4） /EA/Vpp 外部訪問(wèn)允許端。要使CPU

34、只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H FFFFH），則/EA端必須保持低電平（接到GND端）。然而(rn r)要注意的是，如果保密位LB1被編程，復(fù)位(f wi)時(shí)在內(nèi)部會(huì)鎖存/EA端的狀態(tài)。當(dāng)/EA端保持(boch)高電平（接Vcc端）時(shí)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。在Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳也用于施加12V的編程允許電源Vpp（如果選用12V編程）。輸入/輸出引腳 P0.0P0.7、P10.P1.7、P2.0P2.7 和P3.0P3.71.P0端口（P0.0P0.7） P0是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型雙向I/O端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL輸入，對(duì)端口

35、寫1時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低8位）/數(shù)據(jù)總線，在訪問(wèn)期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。2.P1端口（P1.0P1.7） P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。作輸入口時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。在對(duì)Flash編程和程序驗(yàn)證時(shí)，P1接收低8位地址。3.P2端口 （P2.0P2

36、.7） P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P2作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX DPIR指令）時(shí)，P2送出高8位地址。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX RI指令）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不會(huì)改變。在對(duì)Flash編程和程序驗(yàn)證期間，P2也接收高位地址和一些控制信號(hào)。4.P3

37、端口（P3.0P3.7） P3 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收(xshu)或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3作輸入口使用時(shí)，因?yàn)?yn wi)有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。在AT89S52中，P3端口還用于一些專門功能，這些兼用功能見(jiàn)表3-4Flash存儲(chǔ)器的編程和程序(chngx)校驗(yàn)：AT89S52單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)8K字節(jié)的Flash PEROM。這個(gè)Flash存儲(chǔ)陣列通常是處于已擦除狀態(tài)（既存儲(chǔ)單元的內(nèi)容為FFH），隨時(shí)可對(duì)它進(jìn)行編程。編程接口可接收

38、高電壓（12V）或低電壓（Vcc）的允許編程信號(hào)。低電壓編程方式可很方便地對(duì)AT89S52內(nèi)的用戶系統(tǒng)進(jìn)行編程；而高電壓編程方式則可與通用的EPROM編程器兼容。表 3-4 端口引腳 兼 用 功 能 P3.0RXD （串行輸入口） P3.1TXD （串行輸出口） P3.2/INT0 （外部中斷0） P3.3/INT1 （外部中斷1） P3.4T0 （ 定時(shí)器0的外部輸入） P3.5T1 （定時(shí)器1的外部輸入） P3.6/WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） P3.7/RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 在對(duì)Flash編程和程序驗(yàn)證時(shí)，P3還接收一些控制信號(hào)。圖3-7AT89S52的程序存儲(chǔ)器陣列是采用字

39、節(jié)寫入方式編程的，既每次寫入一個(gè)(y )字節(jié)。要對(duì)片內(nèi)的PEROM程序存儲(chǔ)器寫入任何一個(gè)非空字節(jié)，都必須用片擦除方式將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容清除。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程編程前，必須按照表5和圖7建立好地址、數(shù)據(jù)和相應(yīng)的控制信號(hào)(xnho)。編程單元的地址加在P1端口和P2端口的P2.0P2.3（11位地址為0000H0FFFH），數(shù)據(jù)從P0端口輸入。引腳P2.6、P2.7和P3.6、P3.7的電平選擇見(jiàn)表2。/PSEN應(yīng)保持低電平，而RST應(yīng)保持高電平。/EA/VPP是編程電源的輸入端，按要求加入編程電壓。ALE/PROG端輸入編程脈沖（應(yīng)為負(fù)脈沖信號(hào)）。編程時(shí)，采用420 MHz的振蕩器。對(duì)AT8

40、9S52編程的步驟(bzhu)如下：1.在地址線上輸入要編程單元的地址。2.在數(shù)據(jù)線上輸入要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。3.激活相應(yīng)的控制信號(hào)。4.在采用高電壓編程方式時(shí)，將/EA/VPP端的電壓加到12V。每對(duì)Flash存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加一個(gè)ALE/PROG編程脈沖。改變編程單元的地址和要寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟ae，直到全部文件編程完畢。每個(gè)字節(jié)寫入周期是自動(dòng)定時(shí)的，通常不大于1.5ms。數(shù)據(jù)查詢方式圖 3-8 Flash編程方式(fngsh)AT89S52單片機(jī)用數(shù)據(jù)查詢方式來(lái)檢測(cè)一個(gè)寫周期是否結(jié)束。在一個(gè)寫周期期間，如果想讀出最后寫入的哪個(gè)字，則讀出數(shù)據(jù)的最高位（P0.7）

41、是原來(lái)寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期一旦完成后，有效的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)在所有輸出(shch)端上，這時(shí)可開(kāi)始下一個(gè)寫周期。一個(gè)寫周期開(kāi)始后，可在任何時(shí)間開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。 圖3-9 Flash編程 圖 3-10 程序(chngx)的校驗(yàn)圖3-11 Flash編程和校驗(yàn)的波形(b xn)（高電平編程方式）4 軟件設(shè)計(jì)顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。根據(jù)軟件分層次設(shè)計(jì)的原理，可把顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩大層：第一層是底層的顯示驅(qū)動(dòng)程序，第二層是上層(shngcng)的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其他控制信號(hào)，配

42、合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動(dòng)程序由定時(shí)器T0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。從有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜(fz)的算法（顯示效果處理）和有利于程序結(jié)構(gòu)化考慮，顯示屏程序適宜采用C語(yǔ)言編寫。4.1刷新頻率的計(jì)算及驅(qū)動(dòng)程序流程圖進(jìn)入中斷 定時(shí)器賦初值讀取行號(hào)并增1送新行顯示數(shù)據(jù) 消隱 切換顯示數(shù)據(jù)送新的行號(hào)、打開(kāi)顯示 退出中斷圖4-1 顯示(xinsh)驅(qū)動(dòng)程序流程圖顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先(shuxin)要對(duì)定時(shí)器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新頻率的穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新頻率（楨頻）計(jì)算公式如下：刷新率（幀頻(zhn p

43、n)）=1/16T0溢出率 =1/16f（osc）/12（65536-t0）其中f（osc）為晶振頻率，t0為定時(shí)器T0處值（工作在16位定時(shí)器模式）。然后顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢當(dāng)前燃亮的行號(hào)，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開(kāi)顯示。圖9顯示驅(qū)動(dòng)程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖4.2系統(tǒng)主程序流程圖 開(kāi)始系統(tǒng)初始化“卷簾出”系統(tǒng)效果“上滾屏”顯示效果“右跑馬”顯示效果“卷簾入”顯示效果圖4-2 系統(tǒng)(xtng)主程序流程圖系統(tǒng)主程序開(kāi)始以后(

44、yhu)，首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口；然后以“卷簾(jun lin)出”效果顯示兩個(gè)漢字，停留約1s；接著向上滾動(dòng)顯示“預(yù)祝第八屆挑戰(zhàn)杯圓滿成功 歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)蒞臨指導(dǎo)模塊式多功能實(shí)現(xiàn)裝置”32個(gè)漢字，停留約1s；再向右跑馬顯示“預(yù)祝第八屆挑戰(zhàn)杯圓滿成功 歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)蒞臨指導(dǎo)模塊式多功能實(shí)現(xiàn)裝置”32個(gè)漢字，然后以“卷簾入”效果隱去漢字。由于單片機(jī)沒(méi)有停機(jī)指令，所以可以設(shè)置系統(tǒng)程序不斷地循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。圖4-2系統(tǒng)主程序的流程圖。5 調(diào)試及性能(xngnng)分析LED顯示屏硬件電路只要期間質(zhì)量(zhling)可靠，引腳焊接正確，一般無(wú)需調(diào)試即可正常工作。軟件

45、部分需要調(diào)試的主要有顯示屏刷新頻率及顯示效果兩部分。顯示效果刷新率由定時(shí)器T0的溢出率和單片機(jī)的晶振頻率決定，表5-1給出了實(shí)驗(yàn)(shyn)調(diào)試時(shí)采用的頻率以及對(duì)應(yīng)的定時(shí)器T0初值。表5-1 顯示屏刷新率（幀頻）與T0初值關(guān)系表（24MHz晶振）刷新率/Hz255062.57585100120T0初值0 xEC780 xF63C0 xF8300 xF97E0 xFA420 xFB1E0 xFBEE從理論上來(lái)說(shuō)，24HZ以上的刷新率就能夠看到連續(xù)穩(wěn)定的顯示，刷新率越高，顯示越穩(wěn)定，同時(shí)刷新率越高，顯示驅(qū)動(dòng)程序占用的CPU時(shí)間越多。實(shí)驗(yàn)表明，在目測(cè)條件下刷新率40HZ以下的畫面看起來(lái)閃爍較嚴(yán)重，刷

46、新率50HZ以上的基本覺(jué)察不出畫面閃爍，刷新率程序自行分析。這個(gè)(zh ge)方案設(shè)計(jì)的3216點(diǎn)陣LED圖文顯示屏，電路簡(jiǎn)單，成本較低，且較容易擴(kuò)展(kuzhn)成更大的顯示屏；顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形和文字。結(jié)論(jiln)本設(shè)計(jì)報(bào)告主要介紹了用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的漢字顯示屏的軟件設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)介紹了該電路的硬件構(gòu)成和軟件工作過(guò)程，系統(tǒng)以AT89S52為核心，主要采用中斷控制系統(tǒng)，結(jié)合所學(xué)的單片機(jī)的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。設(shè)計(jì)中很好的使軟、硬件相結(jié)合，雖然還存一些問(wèn)題但產(chǎn)品基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)大量的查

47、閱資料，認(rèn)真研究教材，并向指導(dǎo)老師請(qǐng)教很多問(wèn)題，我也深知自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)還不是很完美，存在一定的不足，但是整個(gè)過(guò)程使自己對(duì)單片機(jī)有了更為深刻的理解，在做軟件時(shí)，仔細(xì)的分析硬件電路，畫出程序流程圖，培養(yǎng)了我的耐性和刻苦鉆研的精神。參考文獻(xiàn)1 何立民.MCS-51系列(xli)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與接口技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社，19902 任濤等.閃速存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)及應(yīng)用簡(jiǎn)明(jinmng)速查手冊(cè).電子(dinz)工業(yè)出版社，19973 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編.北京航空航天大學(xué)出版社，20004 張毅剛等.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)電子出版社，19965 鄔寬明.單片機(jī)外圍器件實(shí)用

48、手冊(cè).北京航空航天大學(xué)出版社，19986 張凱.LED介紹完全手冊(cè).北京航空航天大學(xué)出版社，20007 張友德等.單片微型機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)，復(fù)旦大學(xué)出版社，19968 李廣弟等.單片機(jī)基礎(chǔ)，北京航天大學(xué)出版社，20079 何立民，單片機(jī)高級(jí)(goj)教程M，北京航天大學(xué)出版社，200010 譚浩強(qiáng)，C程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)，清華大學(xué)出版社，199911 譚浩強(qiáng)，C程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)題解與上機(jī)指導(dǎo)，清華大學(xué)出版社，199212 張基溫等，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教程，高等教育出版社，199213 張齊，杜群貴.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)基于C語(yǔ)言編程M.北京：電子工業(yè)出版社，20041

49、4 /15 /附錄1：原理圖附錄(fl)2：程序源代碼： 以下(yxi)程序是3216點(diǎn)陣電子顯示屏的源程序，分別(fnbi)采用C語(yǔ)言及匯編語(yǔ)言編寫。C程序在Keil uVision2 V2.30（C51.exeV7.0）環(huán)境下調(diào)試通過(guò)。*/雙點(diǎn)陣字符(z f)顯示 上移動(dòng)、左移動(dòng)、逐子移動(dòng)#include#include#define N 32#define DAT P1#define ADDR P3/ P1口接DATA P10接高位P17接低位/ P3接JP1 P30接U1_/G / P3接JP1 P31接U2_/G/ P3接JP1 P30接A/ P3接JP1 P30接B/ P3接JP1

50、 P30接C/ P3接JP1 P30接D / P3接JP1 P36接U3_/E / P3接JP1 P37接U4_/E code unsigned char aN*32=0 x00,0 x00,0 x23,0 x00,0 x2B,0 x06,0 x2F,0 xFE,0 x3F,0 xFC,0 x33,0 x80,0 x23,0 x82,0 x60,0 x03,0 x2F,0 xF6,0 x2C,0 x0C,0 x3F,0 xF8,0 x2F,0 xC8,0 x2C,0 x0C,0 x2F,0 xF6,0 x60,0 x06,0 x00,0 x00,/預(yù)0 x00,0 x00,0 x08,0 x6

51、0,0 x08,0 xC0,0 x69,0 xFE,0 x2F,0 xFE,0 x0C,0 xC2,0 x00,0 x46,0 x3F,0 x0C,0 x23,0 xF8,0 x23,0 xE0,0 x23,0 x00,0 x23,0 xFE,0 x23,0 x02,0 x3F,0 x02,0 x00,0 x0E,0 x00,0 x04,/zhu0 x00,0 x00,0 x08,0 x02,0 x3A,0 x22,0 x76,0 xE6,0 x66,0 xA4,0 x3E,0 xAC,0 x3E,0 xA8,0 x26,0 xB0,0 x0F,0 xFF,0 x3E,0 xA0,0 x66,

52、0 xA0,0 x26,0 xA6,0 x3F,0 xA4,0 x2B,0 xBC,0 x20,0 x00,0 x00,0 x00,/di0 x00,0 x00,0 x00,0 x04,0 x00,0 x1C,0 x00,0 x78,0 x03,0 xE0,0 x3F,0 x80,0 x38,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x3C,0 x00,0 x3F,0 xC0,0 x01,0 xF0,0 x00,0 x38,0 x00,0 x1C,0 x00,0 x0C,0 x00,0 x00,/ba0 x00,0 x00,0 x00,0 x0E,0 x7F,0 xFC,

53、0 x7F,0 xE0,0 x68,0 x00,0 x69,0 xFE,0 x69,0 x24,0 x69,0 x24,0 x69,0 x24,0 x6B,0 xFC,0 x6B,0 xFC,0 x69,0 x24,0 x69,0 x24,0 x79,0 xFE,0 x01,0 xFE,0 x00,0 x00,/jie0 x00,0 x00,0 x0C,0 x40,0 x0C,0 xC2,0 x7F,0 xFE,0 x0C,0 x80,0 x09,0 xC2,0 x1E,0 x66,0 x06,0 xCC,0 x7F,0 xF8,0 x7F,0 xC0,0 x00,0 x00,0 x7F,0

54、xFE,0 x04,0 xC6,0 x1C,0 x66,0 x10,0 x4E,0 x00,0 x00,/tiao0 x00,0 x00,0 x01,0 xFC,0 x01,0 xFC,0 x7F,0 x98,0 x09,0 x98,0 x09,0 xFC,0 x0B,0 xFE,0 x0A,0 x06,0 x7E,0 x04,0 x7F,0 xCC,0 x06,0 xF8,0 x24,0 x7C,0 x35,0 xC6,0 x15,0 x06,0 x04,0 x0C,0 x00,0 x00,/zhan0 x00,0 x20,0 x08,0 x70,0 x09,0 xC0,0 x7F,0 xF

55、E,0 xFF,0 xFE,0 x09,0 x80,0 x29,0 xB0,0 x20,0 x60,0 x21,0 xC0,0 x27,0 x80,0 x3F,0 xFE,0 x38,0 x00,0 x21,0 x80,0 x20,0 xC0,0 x20,0 x70,0 x00,0 x20,/bei0 x00,0 x00,0 x7F,0 xFE,0 x40,0 x02,0 x40,0 x02,0 x41,0 xE2,0 x5D,0 x0A,0 x5D,0 x12,0 x55,0 x22,0 x55,0 x62,0 x5D,0 x12,0 x5D,0 x0A,0 x41,0 xE2,0 x40,

56、0 x02,0 x40,0 x02,0 x7F,0 xFE,0 x00,0 x00,/yuan0 x00,0 x00,0 x04,0 x18,0 x66,0 x30,0 x32,0 x60,0 x04,0 x00,0 x14,0 xFE,0 x14,0 x84,0 x7C,0 x88,0 x7F,0 xF0,0 x14,0 x94,0 x14,0 x88,0 x7F,0 xF0,0 x7C,0 x90,0 x14,0 x8A,0 x14,0 xFE,0 x00,0 x00,/man0 x00,0 x00,0 x00,0 x06,0 x0F,0 xFC,0 x1F,0 xF0,0 x19,0 x

57、00,0 x19,0 x18,0 x19,0 xFA,0 x19,0 xF6,0 xFC,0 x0C,0 xFF,0 xFC,0 x18,0 xF8,0 x58,0 xFC,0 x7B,0 xCE,0 x3A,0 x06,0 x18,0 x0E,0 x00,0 x00,/cheng0 x00,0 x10,0 x10,0 x18,0 x10,0 x10,0 x1F,0 xF0,0 x1F,0 xF0,0 x10,0 x32,0 x10,0 x26,0 x0C,0 x0C,0 x0C,0 x38,0 x7F,0 xF0,0 x7F,0 x84,0 x0C,0 x06,0 x0C,0 x06,0 x

58、0F,0 xFC,0 x0F,0 x00,0 x00,0 x00,/gong/0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,/kong ping/0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x0

59、0,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,/kong ping0 x00,0 x00,0 x10,0 x0C,0 x16,0 x1C,0 x13,0 xF0,0 x11,0 xC0,0 x1F,0 x70,0 x18,0 x36,0 x06,0 x06,0 x7C,0 x1C,0 x78,0 xF8,0 x1B,0 xE0,0 x18,0 x70,0 x1A,0 x18,

60、0 x1E,0 x0C,0 x18,0 x06,0 x00,0 x00,/huan0 x00,0 x00,0 x02,0 x02,0 x72,0 x04,0 x3B,0 xFC,0 x00,0 x04,0 x00,0 x24,0 x3F,0 xF4,0 x20,0 x66,0 x60,0 x66,0 x00,0 x06,0 x3F,0 xFE,0 x20,0 x06,0 x20,0 x26,0 x3F,0 xE6,0 x3F,0 xC6,0 x00,0 x00,/ying0 x00,0 x00,0 x00,0 xC0,0 x04,0 xC0,0 x1C,0 x80,0 x38,0 xFE,0