单片机课程设计报告-LED点阵

《单片机课程设计报告-LED点阵》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机课程设计报告-LED点阵（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、吉林工程技术师范学院1目 录目 录 .1第一章 绪论 .21.1 课题描述 .21.2 设计目的 .31.3 设计内容 .31.4 设计所需原件简介 .31.4.1 AT89C51 .31.4.2 74HC595 .51.4.3 ULN2003 .51.4.4 LED 点阵介绍 .6第二章 系统硬件设计 .82.1 总体硬件设计 .82.2 字模设计 .9第 三 章 软 件 设 计 .113.1 软件设计简介 .113.2 设计流程图 .113.3 仿真结果 .12第四章 心得与体会 .13致 谢 .14参考文献 .15附录 .16吉林工程技术师范学院2第一章 绪论1.1 课题描述单片机自 2

2、0 世纪 70 年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。所以研究 LED显示有实用的意义。LED 显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由 LED 矩阵块组成。LED 显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发

3、展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED 的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。现代 LED 的发展很快，很多研究领域非常已经深刻，所以想利用自己学的单片机知识简单的研究一下用单片机驱动的 LED 显示汉字，以达到学以致用和实践相结合的目的，同时巩固加深自己的单片机知识。用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组合和变化，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息，是

4、非常有效的。点阵大小可以有 1616、2424 、3232、4848 等不同规格，也有单色、双色、和多色几种，最常用的是单色图文屏。单色屏多使用红色或橘红色或橙色 LED 点阵单元。双色图文屏和多色图文屏，在 LED 点阵的每一个“点”上布置有两个或多个不同颜色的 LED 发光器件。换句话说，对应于每种颜色都有自己的显示矩阵。显示的时候，各颜色的显示点阵是分开控制的。事先设计好各种颜色的显示数据，显示时分别送到各自的显示点阵，即可实现预期效果。每一种颜色的控制方法和单色的完全相同，因此掌握了单色图文显示屏的原理，双色屏和多色屏就不难理解了。吉林工程技术师范学院31.2 设计目的本次课程设计的目

5、的：（1）学会使用点阵 LED 管。（2）掌握汉字字模软件的使用。（3）掌握用点阵 LED 显示汉字的控制方法。1.3 设计内容设计内容: 了解 SPI 总线工作原理和 74HC595 的工作时序，并能够用程序控制 74HC595 输出。学会点阵 LED 的动态扫描过程。能够显示静止的汉字或英文或图像。能够让屏幕或上或下或左或右动起来。1.4 设计所需原件简介1.4.1 AT89C51AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k bytes 的反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ） ，

6、器件采用 ATMEL 公司高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大 AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89C51 引脚图如图 1-1吉林工程技术师范学院4所示。 XTAL218 XTAL119ALE30 EA31 PSEN29RST9P0.0/AD0 39P0.1/A1 38P0.2/AD2 37P0.3/A3 36P0.4/AD4 35P0.5/A5 34P0.6/AD6 3P0.7/A7 32P1.01 P1.12 P1.23 P1.34P1.

7、45 P1.56 P1.67 P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TX 1P3.2/INT0 12P3.3/IT1 13P3.4/T0 14P3.7/RD 17P3.6/W 16P3.5/T1 15P2.7/A15 28P2.0/A8 21P2.1/A9 2P2.2/A10 23P2.3/A1 24P2.4/A12 25P2.5/A13 26P2.6/A14 27U1AT89C51图 1-1 AT89C51 引脚图单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型机，这些部件包括中央处理器 CPU、数据存储器 RAM、程序存储器 ROM、定时器/计数器和多种 I/O 接口电路。8051 单片机的基

8、本结构见图 1-2。图 1-2 8051 单片机的基本结构AT89C51 提供以下标准功能：4K 字节 Flash 闪速存储器， 128 字节内部RAM，32 个 I/O 口线，两个十六位定时/计数器，一个 5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51 可降至 0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。吉林工程技术师范学院51.4.2 74HC59574HC59

9、5 是 硅 结 构 的 CMOS 器 件 ， 兼 容 低 电 压 TTL 电 路 。 是 具 有 8 位 移位 寄 存 器 和 一 个 存 储 器 ， 三 态 输 出 功 能 。 8 位 串 行 输 入 /输 出 或 者 并 行 输 出移 位 寄 存 器 ， 具 有 高 阻 关 断 状 态 。 三 态 。特 点 ：8 位 串 行 输 入 /8 位 串 行 或 并 行 输 出 存 储 状 态 寄 存 器 ， 三 种 状 态 。输 出 寄 存 器 （ 三 态 输 出 ： 就 是 具 有 高 电 平 、 低 电 平 和 高 阻 抗 三 种 输 出 状态 的 门 电 路 。 ） 可 以 直 接 清 除 100MHz 的 移 位 频 率 。1.4.3 ULN2003ULN2003 是 高 耐 压 、 大 电 流 复 合 晶 体 管 阵 列 ， 由 七 个 硅 NPN 复 合 晶 体管 组 成 。 其 外 部 引 脚 图 如 下 ：图 1-3 ULN2003 的 引 脚 图ULN2003 的 特 点 如 下 ：它 的 每 一 对 复 合 晶 体 管 都 串 联 一 个 2.7K 的 基 极 电 阻 ， 在 5V 的 工 作 电压 下 它 能 与 T