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1、单片机原理及系统课程设计报告单片机原理及系统课程设计专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气 092班 姓 名： 郭文斌 学 号： 200909137 指导教师： 汪莉娟 评语：平时（40）修改（30）报告（30）总成绩兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 1日1. 引言LED点阵显示器具有亮度高、发光均匀、可靠性好、接线简单、拼装方便等优点，能构成各种尺寸的显示屏。而在当今时代背景的影响下，LED显示屏的研究意义也尤为明显：一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三是提高空间利用率。现代社会智能化日渐普遍，使用单片机实现对电路的控制是时代的要求。因此基于单片机的
2、LED点阵系统不仅在当代社会有着非常大的用途，其应用前景也十分广阔。目前，LED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。LED点阵显示器具有亮度高、发光均匀、可靠性好、接线简单、拼装方便等优点，能构成各种尺寸的显示屏。而在当今时代背景的影响下，LED显示屏的研究意义也尤为明显：一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三是提高空间利用率。现代社会智能化日渐普遍，使用单片机实现对电路的控制是时代的要求。因此基于单片机的LED点阵系统不仅在当代社会有着非常大的用途，其应用前景也十分广阔。目前，LED正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密
3、度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展。2. 设计方案及原理2.1 设计题目及要求本设计主要研究了LED显示屏显示汉字系统的设计与实现。主要方法为：以单片机AT89C51控制显示屏显示的内容及显示状态，这是电路的核心部分。在这一过程中，需要用到字模提取软件。对于外围电路，由74LS245实现列扫描，74LS245实现行扫描，共同组成电路的驱动模块，由此实现汉字的显示。2.3简述设计原理本设计采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路、88 LED点阵5部分组成。LED点阵显示屏采用8x8共64个象素的点阵，可通过万用表检
4、测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布。过驱动电路接在P0口8条行线通过限流电阻接在P2口，考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用1k排电阻作为：上拉电阻。汉字扫描显示的基本过程是这样的：通电后由于电阻R ，电容cl的作用，使单片机的RST复位脚电平先高后低，从而达到复位；之后，在C、C3 、X 以及单片机内部时钟电路的作用下，单片机89C51按照设定的程序在P2和P0接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行列线(高电平驱动)，从而选中相应的象素LED发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。再改变取表地址实现汉字的滚动显示。2. 硬件设计(1) 本电路设计的硬件电路组
5、成框图如图1所示：晶振电路AT89C51复位电路88LED显示电路图1 硬件电路组成框图(2) 本电路设计硬件电路主接线如图2 所示： 图1 硬件电路主接线图3. 软件设计设计流程图如图3所示：开始接收从PC机发来的数据？更正点阵显示起始地址接收点阵显示类型信息点阵数据是否接受结束？接受点阵数据调用擦写FLASH的子程序结束YNYN图3 设计流程图5. 总结本次课程设计制作使用了一块88 LED点阵，电路简单，但是已经包涵了LED汉字滚动显示屏的电路基本原理、基本程序和Proteus软件仿真，只要扩展单片机的I/O接口，并增加一些LED点阵和相关芯片，就能设计出更大面积、更多花样的LED显示屏
6、。因此本文对同类设计具有一定的理论和实践参考价值。系统利用了单片机与简单外围电路结合的思想，单片机AT89S52作为电路的核心控制部分，采用汇编语言，可以很好的控制显示屏的现实内容以及显示形式。外围的驱动电路由74LS245实现，实现了对点阵的行以及列驱动。为了保证电源的稳定以及有效，系统的电源部分进行了一系列的稳压以及整流，达到了预想效果。通过本次设计我了解了本次研究和设计的背景及意义，点阵显示屏系统的现状；清楚了LED点阵显示系统的软件和硬件电路的设计；并更熟悉掌握了用Protel 99SE进行电路图绘制，利用Proteus软件进行仿真。本系统只是单纯的实现了LED点阵显示屏的显示，但并不
7、完善，LED的显示亮度也不是很理想。未来的设计的中应该加入以下几个内容：LED显示亮度理想，视觉效果更好；整体电路更加美观大方。6. 参考文献1 张永枫.单片机应用实训教程M.北京:清华大学出版社,2008:92-102.2 张大明.单片机控制实训指导及综合应用实例M.北京:机械工业出版社,2007:25-54.3 李广第.单片机基础M.北京:北京航空航天大学出版社,2007:35-47.7. 附录附录一 源程序#include unsigned char code tab=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; unsigned char code
8、digittab118= 0x22,0x24,0x28,0x60,0x28,0x24,0x22,0x00,/六0x04,0x44,0x54,0x54,0x54,0x54,0x44,0x04,/三0x00,0x24,0x5c,0xd4,0x7f,0x54,0x54,0x04,/年 0x00,0x02,0xfc,0xa8,0xaa,0xff,0x00,0x00, /月0x00,0x00,0x7f,0x49,0x49,0x7f,0x00,0x00/日0x00,0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,/0 ; unsigned int timecount; unsigne
9、d char cnta; unsigned char cntb; void main(void) TMOD=0x01; TH0=(65536-2000)/256; TL0=(65536-2000)%256; TR0=1; ET0=1; EA=1; while(1) ; void t0(void) interrupt 1 using 0 TH0=(65536-2000)/256; TL0=(65536-2000)%256; P3=tabcnta; P1=digittabcntbcnta; cnta+; if(cnta=8) cnta=0; timecount+; if(timecount=300) timecount=0; cntb+; if(cntb=11) cntb=0; 附录二 仿真结果如图图4 仿真结果图- 6 -
