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1、 单片机技术课程设计说明书 广告屏院 、 部： 电气与信息工程学院 学生姓名： 曹文龙 指导教师： 肖冬瑞 职称 讲师 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1305 学 号： 1330120542 完成时间： 2016年6月 摘 要生活中可视广告随处可见，大多采用LED点阵显示屏。随着商业社会的发展LED点阵屏幕显示器的用途也越来越广泛。在医院、机场、银行等公共场所中都有用到，所以本设计具有很强的现实应用性。设计的广告屏是以单片机为控制器，8x8点阵屏为显示屏。控制显示屏按规律显示图形，这次设计分为硬件设计和软件设计。硬件设计由电源模块、显示模块、按键模块、和单片机最小系统组成。在软
2、件设计中使用了keil编程软件运用C语言作为编程语言，C语言具有简易的方式 、简洁紧凑、灵活方便、表达力强等优点。运用了单片机的定时/计数功能，外部中断和定时器中断。该点阵屏可以通过键盘选择显示广告花样，切换广告花样。为了使显示的图案更亮，通过74LS245芯片，增加驱动电流。该系统具有运行可靠、安全、节能、成本低、使用方便等特点。课题进行了仿真调试和实物调试，仿真调试，使用了Proteus仿真软件。按照电路原理图连接好。进行仿真调试。这次课题调试满足控制要求。点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体也的到了迅速的发展。随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，设备的工作状态和生产过程
3、状态的显示与监控起到了非常重要的作用。 关键词：点阵屏、AT89S52、keil软件、protues软件目 录1 概述12 硬件电路设计2 2.1 系统框图2 2.2 单片机的简介2 2.3 单片机的应用领域2 2.4 AT89S52单片机32.4.1 AT89S52的简介32.4.2 引脚功能说明42.4.3 单片机的最小系统5 2.5 8*8LED点阵屏72.5.1 8*8LED点阵屏的内部结构72.5.2 点阵工作原理7 2.6 驱动电路8 2.7 硬件接线图83 系统软件设计9 3.1 软件流程图9 3.2 各模块程序设计103.2.1 主程序设计103.2.2 定时器0程序设计103
4、.2.3 INT0中断程序设计103.2.4 字模程序设计114 系统调试及结果12 4.1 系统调试124.1.1 软件调试124.1.2 硬件调试124.1.2 仿真效果图13结束语15参考文献16致谢18附录19附录A 元器件清单19附录B 实物图20附录C 程序清单21附录D 系统总原理图23附录E PCB图24II1 概述本次课程设计通过使用AT89S52与LED8*8组成一个发光点阵屏来显示图形，是通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。通过编程对其实现一个亮灭变化，由于人眼分辨原因，我们就能看到LED是显示的一
5、个连续的亮灯，从而得到我们想要的图形。该点阵屏上电或按键复位后能自动显示P，进入准备工作状态。该点阵屏可以通过键盘选择显示广告花样，切换广告花样。要求显示四种及以上广告花样。当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体也的到了迅速的发展。随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对
6、环境条件要求比较低。LED显示可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分,也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。LED其他应用领域一很广泛。例如小尺寸背光源市场，汽车车灯市场，室内装饰灯市场，交通灯市场，景观照明市场，特种照明灯市场，通用照明市场等等。2 硬件电路设计2.1 系统框图8x8点阵LED字符的显示器的设计主要利用单片机作为本系统的中央控制器,8x8点阵为主要显示模块，用74LS245芯片作为驱
7、动电路，单片机传来的数据在显示器上显示出来。在显示电路中，主要靠按钮来实现各种显示要求的选择和切换。系统框图如图1所示。图1 系统框图2.2 单片机的简介单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地
8、完成程序设计者事先规定的任务。2.3 单片机的应用领域单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： （1）在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用数字电路更加强大。 （2）在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化
9、管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 （3）在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 （4）在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。此外，单片机在工商，金融，
10、科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。2.4 AT89S52单片机本次设计的8x8点阵LED字符显示器是用利用AT89S51单片机对整个系统进行总体控制。2.4.1 AT89S52的简介AT89S51是美国Intel公司生产的低功耗,高性能的CMOS8位单片机,片内含8kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,与标准MCS-51指令系统及80S51引脚兼容,芯片内集成了通用8位中央处理器(CPU)和ISPFlash存储单元。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,并且具有逻辑加密的功能,AT89
11、S52单片机适用于较为复杂的控制应用场合。AT89S52的管脚排列如图2所示 图2 AT89S52 管脚排列2.4.2 引脚功能说明VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。P0口内部没有上拉电阻，在使用的时候要外部接一个上拉电阻。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输
12、入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。随着单片机的功能增强，对芯片引脚的需求
13、不断增加，但由于简化、工艺或标准化等原因，给一个引脚赋予两种功能的。AT89C51单片机的引脚主要集中在P3口线上。P3口的第二功能如表1所示。表1 P3口线的第二功能口线 第二功能 信号名称P3.0 RXD 串行数据接收P3.1 TXD 串行数据接收P3.2 INT0 外部中断0申请P3.3 INT1 外部中断1申请P3.4 T0 定时器/计数器0外部输入P3.5 T1 定时器/计数器1外部输入P3.6 WR 外部数据存储器(RAM)读脉冲P3.7 WD 外部数据存储器(RAM)读脉冲 XTAL1为振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2为振荡器反相放大器的输出端。RST是复位输入，当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片复位ALE/PROG接口是当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一
