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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑基于51单片机大屏幕显示 电子系统设计报告 -大屏幕显示器 系队别：三系一队 刘歌声3222022041 朱燕豪 3222022021 陈 韬3222022022 一、 测验目的 通过设计一个基于单片机的大屏幕显示器系统学习掌管51系列单片机的原理，编程方法及51系列单片机的概括应用，提高自身的编程才能。稳定三电综合才能，提高应用才能。 二、 设计任务与要求 1、任务 设计制作一个大屏幕显示器。 2、要求 1） 根本要求 （1） 显示器点阵数目至少8*8，能够显示汉字。 （2） 能够用多种扫描方式举行显示。 （3） 显示器的亮度可以调理。 2） 发挥片面 （
2、1）把根本要求的设计扩展成一个能够显示多个汉字的字符屏。 （2）利用微机的RS-232接口传送数据，随时变更显示的内容。 三、总体论证 本设计采用Atmel公司的高性能的位单片机89C51作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(74LS245)、88 LED点阵5片面组成，我们在实际应用中只是将LED点阵的8条行线直接接在P0口和P3口，至于列选扫描信号那么是由译码器74LS245来选择操纵，这样一来列选操纵只使用了单片机的4个IO口，俭约了好多IO资源，为单片机系统扩展使用功能供给了条件。 汉字扫描显示的根本过程是这样的：通电后使单片机的RST
3、复位脚电平先高后低，从而达成复位。之后，在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P0和P3接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行选线(高电平驱动)，接口输出列选扫描信号(低电平驱动)，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。同时通过调整导通的时间与电流，可实现高亮度稳定的显示。 四、系统设计 1.硬件仿真设计 当我们拿到题目的时候不知道从何下手，更加是不知道用到什么器件以及如何对他们举行仿真。后来教员给了我们初步的器件模块，我们的主要目的就是恢复电路图并写出它的汇编代码程序。 刚开头的时候我们不会使用Proteus仿真软件，可
4、谓一筹莫展，但是我们充分利用了图书馆的资源，从图书馆借阅了两本有关Proteus仿真的教程书，通过学习我们才有了初步的熟悉，这时我们就着手与仿真。首先我们确定需要使用的器件，AT89C51 ,CAPACITOR,CRYSTAL,RESISTOR,TTL 74LS245，MATRIX-8*8-RED。由于对软件不熟谙在器 件的选择上我们花了很大的气力，譬如说在探索点阵与晶振时我们只能挨个查找，后来我们理解了各个器件的英文意思之后就变得很简朴了。仿真过程给我最大的体会就是一致类的器件有好多不同的型号种类，他们的用途也很不一致。就拿电容来说，我们需要普遍的电容，也需要电感电容，这就需要我们留神他们二
5、者之间的识别以及各自不同的用途。这一点是更加要留神的。 在举行原理图的仿真之前，我们务必知道LED显示屏显示的原理。在行扫描工作方式下，每一片LED点阵片都有一组列驱动电路，列驱动电路中确定有一片锁存器或移位寄放器，用来锁存待显示内容的字模数据。在行扫描工作方式下，同一排LED点阵片的同名行操纵引脚是并接在一条线上的，共8条线，结果连接在一个行驱动电路上；行驱动电路中也确定有一片锁存器或移位寄放器，用来锁存行扫描信号。 LED显示屏的列驱动电路和行驱动电路一般都采用单片机举行操纵，常用的单片机是MCS51系列。LED显示屏显示的内容一般按字模的形式存放在单片机的外部数据存储器中，字模是8位二进
6、制数。本测验为8*8点阵显示，刚好直接使用单片机的现有存储器，不必举行位扩展。 显示操纵电路是按行扫描方式工作的，列操纵电路 ，用芯片作为列驱动电路的锁存器，CPU通过并行总线给列驱动电路的锁存器写字模数据，或芯片作为列驱动电路的锁存器，CPU通过串行总线给列驱动电路的锁存器写字模数据。 在本次仿真使用74LS245做列驱动电路的锁存器。 仿真过程使用什么端口？怎么使用？我们都不是很领会。最终P3口作为行输出端口，P0口连接74LS245作为列驱动，使不同的引脚相互对应。其中我们也添加了复位键，当程序运行完成之后，按动复位键，程序再次运行。复位键端口开头的电压选取的是高电平，没有作用，观看电路
7、仿真过程电压的变化，端口接低电平才起作用，取电压为-5V。 总线的工作过程是先给数据指针DPTR赋值，接着累加器A按数据指针DPTR的指向，从外部数据存储器RAM中读得字模数据。然后，并行总线时，再给数据指针DPTR赋值，接着CPU将累加器A中的字模数据，按数据指针DPTR的指向，写给LED点阵片列驱动电路的锁存器；串行总线时，CPU将累加器A中的字模数据，通过串行口写给LED点阵片列驱动电路的锁存器。 单片机对LED显示屏的操纵过程是先读后写。按LED点阵片在屏幕上的排列依次，单片机先对第1排的第1片LED点阵片的列驱动锁存器，写入从外部数据存储器读得的字模数据， 接着对第2片、第3片?直到
8、这一排的结果一片都写完字模数据后，单片机再对这一排的行驱动锁存器写行扫描信号，于是第1排第1行与字模数据相关的发光二极管点亮。接着第2排第1行、第3排第1行?直到结果一排第1行的点亮。各排第1行都点亮后，延时一段时间，然后黑屏，这样就算完成了单片机对LED显示屏的一行扫描操纵。 单片机对LED显示屏第2行的扫描操纵、第3行的扫描操纵?直到第8行的扫描操纵，其过程与第1行的扫描操纵过程一致。对全部8行的操纵过程都完成后，LED显示屏也就完成了1帧图像的完整显示。 虽然按这种工作方式，LED显示屏是一行一行点亮的，每次都只有一行亮，但只要保证每行每秒钟能点亮50次以上，即刷新频率高于50 Hz，那
9、么由于人的视觉惰性，所看到的LED显示屏显示的图像还是全屏稳定的图像。 硬件电路测试： 首先，仿真图与电路板的对比，由于教员给我们的印制电路板是焊得差不多的,这就不需要我们再举行焊接了，但是终究不是自己做的，我们在”阅读”板子时遇到了不小的麻烦,尤其是89c51的引脚图与我们仿真的不同，我们选择画出电路板实际电路图，实现40引脚的一一对应； 其次，短路线问题，在仿真过程中我们给74LS245加上了高电平，但是实际电路却没有，刚开头我们一向没有显示，测量电压之后我们才察觉，接上高电平之后问题解决了。 还有 LED点阵的测量，通过简朴的上下电平添加，让我们察觉我们的点阵有好多错误，尤其是LED灯有不少坏的，于是我们申请了一个新的点阵。 由于时间的问题，电路板上的排线展现好多脱落，还有虚焊的点，我们重新焊接了一遍，根本解决了这些问题。 2软件设计 开头 YES 位选 YES 指向下一个段码 初始化设置 YES 取段码值送P0 YES NO YES 位选加1 YES 暂时清屏 NO YES 段码值是否送完 YES 字符显示片刻 YES 位选复位 YES 是否已显示完字符串 7
