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1、长 沙 学 院单片机原理 课程设计说明书题目LED 点阵倒计时器设计系(部)电子与通信工程专业(班级)11 通信 04 班姓名廖善得学号2011025413指导教师刘辉、王新辉起止日期2014.2.172014.2.29单片机原理及应用单片机原理及应用课程设计任务书课程设计任务书 1313系(部)：电信系 专业：2011 级通信工程课题名称LED 点阵显示倒计时器设计点阵显示倒计时器设计设 计 内 容 及 要 求1、课题内容： 设计基于单片机的 LED 点阵显示倒计时器，要求如下： （1） 、LED 点阵显示倒计时时间。 （2） 、倒计时过程中能设置 5 个闹钟，当倒计时值到设定值时驱动峰鸣器
2、演奏歌曲一首 作为报警信号。 （3） 、通过按键可以对倒计时设定初值。倒计时初始值范围在 24：00：00-00：00：60 之间，用户可根据需要对其进行设置，设置成功后复位初始值为成功设定值。 2、要求： 完成该系统的硬件和软件的设计，在 Proteus 软件上仿真通过，并提交一篇课程设计说明 书。设计 工作 量1、汇编或 C51 语言程序设计； 2、程序调试； 3、在 Proteus 上进行仿真成功，进行实验板下载调试； 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、仿真分析、 调试过程，参考文献、设计总结等。起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第一天课题介
3、绍，答疑，收集材料，C51 介绍第二天设计方案论证，练习编写 C51 程序第三天第六天程序设计第六天第八天 程序调试、仿真进 度 安 排第九天第十天系统测试并编写设计说明书教研室 意见年 月 日系（部）主 管领导意见年 月 日长沙学院课程设计鉴定表姓名廖善得学号2011025413专业通信工程班级04 班设计题目LED 点阵倒计时器设计指导教师刘辉、王新辉指导教师意见：评定成绩： 教师签名： 日期： 答辩小组意见：评定成绩： 答辩小组长签名： 日期： 教研室意见：最终评定等级： 教研室主任签名： 日期： 说明课程设计成绩分“优秀” 、 “良好” 、 “中等” 、 “及格” 、 “不及格”五等。
4、目录目录概述.1 一硬件部分简介.1 1.1 设计流程及思路 .1 1.2 主要元器件 .1 1.3 74HC595 简介 .2 1.4 LED 8*8 点阵显示原理.2 二程序部分.4 2.1 程序设计流程图 .4 2.2 程序分析 .4 三仿真电路设计.6 3.1 按键部分 .6 3.2 LED 显示部分.6 3.3 倒计时仿真整体图 .7 四总结.8 参考文献.9 附录.101概述概述此次课程计主要运用所学单片机原理与应用这门课程里面的 AT89C51 单片机，设计倒计时器。该倒计时器通过 LED 点阵显示屏来显示。并能通过以 AT89C51 为控制核心，编写程序以及设计仿真图实现倒计时
5、，而且能设置 5 个闹钟。当倒计时值到设定值时驱动峰鸣器演奏歌曲一首作为报警信号。通过按键可以对倒计时设定初值。倒计时初始值范围在 24：00：00-00：00：60 之间，用户可根据需要对其进行设置，设置成功后复位初始值为成功设定值。本篇设计中运用了 4 个 8*8 点阵 LED 电子显示屏，通过该芯片控制一个行驱动器和四个列驱动器，共五个 74HC595 来显示。并在闹铃响应时播放天空之城乐曲。本文中主要介绍了 LED 点阵显示原理、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 一硬件部分简介一硬件部分简介1.1 设计流程及思路设计流程及思路由于单片机 I/O 口有限
6、，硬件部分采用 74HC595 芯片作为拓展口，这样能大大节省单片机 I/O 口的占用；因此本次 LED 点阵显示倒计时设计，以一块 AT89C51 作为核心，4 块 8*8 点阵 LED 电子显示屏作为显示部分，5 个独立按键作为调节部分，一个无源蜂鸣器作为音乐报时部分，5 块 74HC595 移位寄存器芯片来传送数据，由+5V 供电。设计思路图如下：核心控制部核心控制部 分分 单单片机片机AT89C51AT89C51列列扫扫描描74HC59574HC595行行扫扫描描74HC59574HC5954 4 个个 8X88X8 点点 阵阵 LEDLED 显显示示部分部分按按键键部分部分声声音部分
7、音部分图 1-1 硬件设计结构框图1.2 主要元器件主要元器件本次设计主要用到的元器件名称及数量如下表所示。2器件名称器件名称数量数量单片机 AT89C51174HC5955LED 点阵屏 MATRIX-8*8GREEN4扬声器 SOUNDER1按键 BUTTON51.3 74HC595 简介简介74HC595 是硅结构的 CMOS 器件， 兼容低电压 TTL 电路，遵守 JEDEC 标准。 74HC595 是具有 8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。 数据在 SHcp（移位寄存器时钟输入）的上升沿输入到移位寄存器中，在 STcp（存储器时钟输入）的上升
8、沿输入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。 移位寄存器有一个串行移位输入（Ds） ，和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8 位的，具备三态的总线输出，当使能 OE 时（为低电平） ，存储寄存器的数据输出到总线。图 1-2 74HC5951.4 LED 8*8 点阵显示原理点阵显示原理下图为 88 点阵 LED 外观及引脚图，其等效电路如图（2）所示，只要其对应的 X、Y 轴顺向偏压，即可使 LED 发亮。例如如果想使左上角 LED 点亮，则 Y0=1，X0=0 即可。应用时限流电阻可以放在 X轴或 Y 轴。3图 1-3 88 点阵 LED 外观及引脚图图 1-4 88 点阵 LED 等效电路点阵 LED 扫描法介绍LED 一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：（1）点扫描；（2）行扫描；（3）列扫描。1664=1024Hz，周期小于 1ms 即可。若使用第二和第三种方式，则频率必须大于 16
