基于單片機的點陣電子顯示屏設計

單片機與接口技術課程設計題目：基于單片機的點陣電子顯示屏設計班級：姓名：學號：2023年1月5日目錄一、設計要求………….1二、設計方案………….11、電路總設計........................................................................................................12、8X8LED簡介.....................................................................................................13、AT89C51簡介....................................................................................................24、74ls245芯片簡介..............................................................................................2三、軟件設計及調試……………….....31、軟件調試........................................…………….32、硬件調試.............................................................................................................33、圖形效果............................................................................................................4四、設計總結………….4附錄1：電路原理圖………………….5附錄2：程序清單............................................................…………….6參考文獻…………...…7引言

隨著現(xiàn)代計算機技術和自動化技術的開展，帶動了嵌入式技術的飛速開展。以單片機作為控制中心的嵌入式系統(tǒng)在實際生活中應用越來越廣泛。該設計課題使我們能夠掌握LED顯示屏的根本顯示原理和設計方法，對LED顯示屏這個行業(yè)有了較為深刻的了解和認識。并且對大學期間所學習的一些理論進行了實踐，使我們對所學過的理論知識有了新的認識。并且通過該設計課題掌握了51單片機的的軟硬件開發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關行業(yè)的工作積累了實際工作經驗。目前我國的信息行業(yè)開展迅速，作為主要平面顯示媒介的LED顯示屏的作用也越練越廣泛，相關的從業(yè)人員也會越來越緊缺。但同時應該清楚的認識到我國的LED技術雖然開展迅速但和世界先進水平還有一定的差距。因此此課題不管是對自己的就業(yè)還是對我國LED顯示技術的開展都有非?，F(xiàn)實與積極的意義。設計要求1、按鍵控制8X8LED點陣屏顯示圖形〔每次按下K1時，會使8X8LED點陣屏循環(huán)顯示不同圖形〕2、要求同時使用外部中斷和定時中斷。設計方案總體設計方案如下：1、本設計采用了外部時鐘電路和復位電路，晶振頻率為12MHz。如圖〔a〕所示：〔a〕外部時鐘電路〔b〕8X8lED2、8X8LED點陣共需要64個發(fā)光二極管組成〔圖b〕，且每個發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點上，當對應的某一列置1電平，某一行置0電平，那么相應的二極管就亮；因此要實現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖49所示，對應的一列為一根豎柱，或者對應的一行為一根橫柱，因此實現(xiàn)柱的亮的方法如下所述：一根豎柱：對應的列置1，而行那么采用掃描的方法來實現(xiàn)。

一根橫柱：對應的行置0，而列那么采用掃描的方法來實現(xiàn)。3、AT89C51簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器〔FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory〕的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。主要特性：

·與MCS-51

兼容

·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz

·三級程序存儲器鎖定

·128*8位內部RAM

·32可編程I/O線

·兩個16位定時器/計數(shù)器

·5個中斷源

·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式

·片內振蕩器和時鐘電路引腳圖4、74ls245簡介當8051單片機的P0口總線負載到達或超過P0最大負載能力時，必須接入74LS245等總線驅動器。當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0〞，信號由B向A傳輸；〔接收〕DIR=“1〞，信號由A

向B傳輸；〔發(fā)送〕當CE為高電平時，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74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅動器輸入線對應相連。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，74LS245輸入〔P0.1←D1〕，其它時間處于輸出〔P0.1→D1〕。軟件設計及調試根據(jù)8X8LED點陣顯示的內部結構分析可知，要實現(xiàn)柱形顯示有兩種方法：〔1〕一根豎柱：對應的列置1，而行那么采用掃描的方法來實現(xiàn)?！?〕一根橫柱：對應的行置0，而列那么采用掃描的方法來實現(xiàn)。柱形的移動是由軟件中的循環(huán)程序實現(xiàn)，例如實現(xiàn)豎柱的移動只需要改變不同的列置1。軟件調試在軟件調試中，本課題采用KEIL軟件進行調試。程序的編寫很重要，本次課程設計的系統(tǒng)的編程采用C語言完成。C語言的編寫相比擬匯編語言要簡單些，但是有些地方需要我們注意。它區(qū)分大小寫時如果不小心大小寫輸入錯誤在編譯時會顯示很多錯誤，需要我們一一檢查，會浪費時間。同時，在編寫程序的過程中不能重復定義相同的名字，編譯成功后勾選輸出HEX文件然后再編譯就會生成相應的HEX文件。硬件調試本次課程設計的硬件調試主要是用Proteus軟件進行調試，在Proteus界面中放置要運用到的元件并連接好電路圖，確認連線沒有錯誤后雙擊單片機添加進利用KEIL軟件編寫好的程序的HEX文件進行聯(lián)調，最后運行電路圖，假設沒有錯誤，每按一次K1鍵那么8X8LED就會一次循環(huán)顯示不同的圖形。如果電路無法運行，那么需要檢查所用元件型號是否適用，要選擇適宜型號的元件才能出現(xiàn)理想的效果。3、圖形效果圖形1圖形1圖形2圖形3四、設計總結根據(jù)設計結果，本設計根本完成了設計要求。經過系統(tǒng)的硬件、軟件的調試，測得各局部均已到達性能要求，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，但是可以通過改變程序來實現(xiàn)更多圖形顯示。此次課程設計無論是從知識的穩(wěn)固角度還是從對以后的工作學習的影響都有著非常重要的意義，使我加深了對單片機認識，鍛煉了動腦能力和解決實際問題的能力。附錄1電路原理圖附錄2程序清單#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//待顯示圖形編碼ucharcodeM[][8]={{0x3c,0x3c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c},//圖1{0x00,0x66,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x00},//圖2{0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x3c}//圖3};uchari,j;//主程序voidmain(){P0=0xff;P1=0xff;TMOD=0x01;//T0方式1TH0=(65536-2000)/256;//2ms定時TL0=(65536-2000)%256;IT0=1;//下降沿觸發(fā)IE=0x83;//允許定時器0、外部0中斷i=0xff;//i的初值設為0xff，加1后將從0開始while(1);}//T0中斷控制點陣屏顯示voidShow_Dot_Matrix()interrupt1{TH0=(65536-2000)/256;//恢復初值TL0=(65536-2000)%256;P0=0xff;//輸出位碼和段碼P0=~M[i][j];P1=_crol_(P1,1);j=(j+1)%8;}//INT0中斷〔定時器由鍵盤中斷啟動〕voidKey_Down()interrupt0{P0=0xff;P1=0x80;j=0;i=(i+1)%3;//i在0，1，2中取值，因為只要3個圖形TR0=1;}參考文獻：彭偉編著《單片機C語言程序設計實例》.電子工業(yè)出版社謝維成，楊加國