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1、课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书课程名称：课程名称： 单片机原理及接口技单片机原理及接口技 术术 设计课题：设计课题：8 8 8 8 点点 阵阵 显显 示示 汉汉 字字 专专 业：业： 计计 算算 机机 控控 制制 技技 术术 班班 级：级： Z Z 1 1 1 1 0 0 4 4 5 5 5 52姓姓 名：名： 凌凌 春春 光光20132013 年年 5 5 月月 2020 日日 目录第一章第一章 系统概述系统概述1.1 设计任务及目的4第第 2 2 章章 系统硬件设计与分析系统硬件设计与分析2.1 电源电路5 2.2 复位电路5 2.3 主体电路6 2.4 硬件电路连线6 2.5
2、显示部分7 2.5.1 LED 点阵内容结构9 2.5.2 等效电路图9 2.5.3 点阵 LED 扫描法介绍.10 第第 3 3 章章 单片机的配置及简介单片机的配置及简介3.1 单片机介绍11 第第 4 4 章章 系统软件设计系统软件设计4.1 汉字的编码124.2 字母的编码12 4.3 完整程序12 第第 5 5 章章 有关软件的介绍有关软件的介绍5.1 PROTE 电路设计及 PCB 图制作 155.1.1 原理图设计155.1.2 PCB 图制作165.1.3 印制板的制作1635.2 Keil C51 介绍及使用 165.3 烧录器的使用1 结束语结束语 18 参考文献参考文献
3、18 附录一附录一 PCBPCB 图图1919 附录二附录二 运行截图运行截图.23.23第一章 系统概述LED 点阵显示系统中各模块的显示方式有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的脉冲信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。本文将介绍一种采用单片机 AT89C51 进行控制的 8*8LED 点阵。该点阵可实现动态显示任意四个数字、字母或汉字的功能，如动态显示动态显示“凌凌”“”“春春”“”“
4、光光”LCG”。1.11.1 设计任务及目的设计任务及目的利用 8*8LED 点阵显示数字 09 和 26 个英文字符的字样。采用 AT89C51 单片机作为整个控制搭电路的核心，并编制软件程序，实现动态轮流显示。通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程，通过设计将平时所学知识付诸实践，提高动手能力。第二章 系统硬件设计与分析本系统从经济性，电路结构，系统性能等多方面考虑，选用如下主要元器件：单片机 AT89C51、电阻 10K 和 100 欧、三极管 8550、按钮开关、共阳8*8LED 点阵显示块、稳压块 7805。42.12.1 电源电路电源电路本设计实验所需电源为直流五伏电
5、压源，采用的是固定式三端稳压器 7805还实现。其线路接线图如图 1 所示：图 1 电源电路2.22.2 复位电路复位电路单片机在启动运行时需要复位，使 CPU 以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，另外，在单片机工作过程中，如果出现死机时，也必须对单片机进行复位，使其重新开始工作。本设计中采用按键复位电路，复位电路如图 2 所示：5图 2 复位电路2.32.3 主体电路主体电路通过单片机 AT89C51 的 P0 口和 P1 口去驱动点阵 LED 芯片块。电路如图 3所示：2.42.4 硬件电路连线硬件电路连线 1. 把“单片机系统”区域中的 P0.0P0.7 端口分
6、别通过八个 100 欧电阻连 接到“点阵模块”区域中的“L1L8”端口上； 2. 把“单片机系统”区域中的 P1.0P1.7 端口通过三极管 8550 和 10K 电 阻连接到“点阵模块”区域中的“S1S8”端口上。62.52.5 显示部分显示部分计算机中显示汉字大部分是采用“点阵”的形式，通过 LED 点阵显示屏显 示的。为在 88 LED 发光二极管点阵上显示汉字，首先要把汉字表示成为 88 像素点图。如图 5.2 所示为汉字“出”的 88 像素点图。图 5.2 8X8 汉字像素点图如果用“1”表示点亮的像素， “0”表示暗像素，则 8X8 的一个汉字可以 用 8 个字节表示像素，称为该汉
7、字的字模。 “光”的字模为： 0x48,0x49,0x2a,0xff,0x18,0x14,0x92,0xF1 要在 LED 点阵显示器上显示汉字，只要按该汉字的字模点亮相应的像素点 就行。7图 3 主体电路82.5.12.5.1 LEDLED 点阵的内部结构点阵的内部结构图 5-3 8X8LED 点阵屏实物图 图 5-4 LED 点阵屏内部结构图 5.5 8X8 LED 点阵屏外观及引脚图从图 5-4 中可以看出，LED 点阵屏就是发光二极管按行、列排列而成。8X8屏有 64 个 LED 管(点)。每 8 个管共阳极为一行，共阴极为一列。所以有 8 行 8列。有 8X2 只引脚，其中 8 只引
8、脚为行线，分别为 DC1(0)、DC2(1)、DC3(2)、DC4(3)、DC5(4)、DC6(5)、DC7(6)、DC8(7)，8 只引脚为列线，分别为 DR1(A)、DR2(B)、DR3(C)、DR4(D)、DR5(E)、DR6(F)、DR7(G)、DR8(H)。如图 5-5 所示。2.5.22.5.2 其等效电路图如下：其等效电路图如下：9图 5 88 点阵 LED 等效电路2.5.32.5.3 点阵点阵 LEDLED 扫描法介绍扫描法介绍点阵 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。 若使用第一种方式，其扫描频率必须大于 166
9、4=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 168=128Hz，周期小于 7.8ms 即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8 颗 LED）时需外加驱动电 路提高电流，否则 LED 亮度会不足。第第 3 3 章章 单片机的配置及简介单片机的配置及简介3.13.1 单片机介绍单片机介绍所谓单片机，就是将 CPU,RAM,ROM,定时/计数器和多种 I/O 接口电路都集成在一块集成芯片上的微型计算机。MCS-51 系列单片机是美国 Intel 公司在 1980 年推出的 8 位单片 微型计算机 ，包含 51 和 52 两个子系列。51 子系列的典型产
10、品有 8031，8051 和 8751三种机型 52 子系列包括 8032，8052 二种主要机型。 51 子系列的配置如下：（1）8 位 CPU；10（2）振荡频率 1.212MHZ；（3）128 个字节的片内数据存储器（片内 RAM） ；（4）21 个专用寄存器；（5）4KB 的片内程序存储器（8031 无） ；（6）8 位并行 I/O 口 P0，P1，P2，P3；（7）一个全双工串行 I/O 口；（8）2 个 16 位定时器/计数器；（9）5 个中断源，分为 2 个优先级；第第 4 4 章章 系统软件设计系统软件设计4.14.1 汉字的编码汉字的编码0x10,0x39,0x11,0x7e
11、,0x98,0x75,0x29,0x55;/“ “凌凌“ 0x10,0x7E,0x3C,0xff,0x24,0x7E,0xBD,0x3C;/“春春“ 0x48,0x49,0x2a,0xff,0x18,0x14,0x92,0xF1;/“光光“4.24.2 字母的编码字母的编码0xF9,0x25,0x25,0x25,0xE5,0xA5,0xE5,0x9B;/“LCG“LCG“4.34.3 完整程序完整程序#include unsigned char code taba=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/行选 unsigned char code ta
12、bb=0x10,0x39,0x11,0x7e,0x98,0x75,0x29,0x55;/选列“凌凌“ unsigned char code tabc =0x10,0x7E,0x3C,0xff,0x24,0x7E,0xBD,0x3C;/“春春“ unsigned char code tabd=0x48,0x49,0x2a,0xff,0x18,0x14,0x92,0xF1;/“光光“ unsigned char code tabe=0xF9,0x25,0x25,0x25,0xE5,0xA5,0xE5,0x9B;/“LCGLCG“ unsigned char i,j; void delay(void
13、)/延时 5ms unsigned char i,j;for(i=10;i0;i-)for(j=248;j0;j-); void delay1(void)/延时 10ms unsigned char i,j,k;11for(k=10;k0;k-)for(i=20;i0;i-)for(j=248;j0;j-); void main(void) while(1)for(j=0; j10; j+) /from 上 to 下 3 timefor(i=0;i8;i+)P2=tabai;P3=tabbi;/P1=0xff;delay();/for(j=0; j2; j+) /from 下 to 上 3 time/for(i=0;i8;i+)P2=tabai;/P3=tabbi;P3=0xff;delay1();/for(j=0; j10; j+) /from 上 to 下 3 timefor(i=0;i8;i+)P2=tabai;P3=tabci;/P1=0xff;delay();for(i=0;i8;i+)delay1();for(j=0; j10; j+) /from 上 t
