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1、题 目：拉幕式数码显示技术摘 要 近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域。单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善，常用的硬件电路有LED显示数码管显示器LED、八位锁存器74LS373和译码器74LS138等。论文对本次设计的硬件部分和软件部分进行设计和测试与调试原理和方法进行了阐述。本次做的拉幕式
2、数码显示技术是以单片机（STC89C51）为核心，结合相关的元器件（共阴极LED数码显示器等），再配以相应的软件，达到制作简易的数码显示技术目的，其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接，软件部分的难点在于程序的调试等。关键词：单片机，STC89C51，共阴极LED数码显示器 Abstract In recent years, with the computer penetration in the social sphere and the development of large scale integrated circuit, microcontrollers application
3、 is constantly to deepening, because of its functional, small volume, low power consumption, cheap and reliable operation, easy to use features such as therefore particularly suitable for systems with control of more and more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data ac
4、quisition, military products and household appliances and other fields. SCM is often used as a core component, in accordance with the specific hardware architecture, and application specific software features object combination for sound, commodity hardware circuit with LED display digital tube disp
5、lay LED, and the translation of the eight latch device 74LS373 decoder 74LS138 and so on. Thesis on the design of this hardware and software design and testing and debugging principles and methods described. The pull to do the digital display screen is a microcontroller (STC89C51) as the core, combi
6、ned with the components (common cathode LED digital display, etc.), which together with the appropriate software to create simple digital display purposes, hardware part of the difficulty lies in selection of components, layout, and welding, the software part of the difficulty lies in program debugg
7、ing. Key words: SCM，STC89C51，common cathode LED digital display目 录1前言11.1 单片机的三大阶段11.2 单片机的发展历史21.3 单片机的发展趋势22总体方案设计52.1设计内容52.2设计方案比较52.3方案论证62.4 方案选择63 单元模块设计73.1 各单元模块电路功能介绍及电路设计73.1.1系统电源模块73.1.2 最小系统模块73.1.3 显示模块83.1.4 程序下载模块93.2 元器件的选择93.2.1 51系列单片机93.2.2 7段LED数码管显示器件123.2.3 单片机时钟电路133.3各单元模块的
8、联接134 软件设计144.1 Protel99SE144.1.1 简介144.1.2 软件结构图154.1.3 工作流程图154.1.4 PCB的制作过程164.1.5 系统的电路原理图164.1.6 系统的PCB图174.2 Keil C51软件174.2.1 简介174.2.2 Keil的基本使用流程图175系统调试185.1 软件调试185.2 硬件调试186 设计总结197 参考文献20附录1 系统仿真总图21附录2 系统原理总图22附录3 系统实物总图23附录4 系统PCB总图24附录5 设计程序251前言20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会
9、的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。 单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能
10、，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。1.1 单片机的三大阶段 单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。 1、SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。 2、MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求
11、的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。 Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。 3、单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着
12、微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 单片机作为微型计算机的一个重要分支，应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。1.2 单片机的发展历史如果将8位单片机的推出作为起点，单片机的发展历史大致可分为以下几个阶段：（1）第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS 48为代表。MCS 48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola 、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“
13、单机片”一词即由此而来。（2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS 48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS 51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。 完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。 CPU外围功能单元的集中管理模式。 体现工控特性的位地址空间及位操作方式。 指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。（3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的
14、阶段。Intel公司推出的MCS 96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。随着MCS 51系列的广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路路功能，强化了智能控制的特征。（4）第四阶段（1990）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。1.3 单片机的发展趋势单片机,亦称单片微电脑或单片微型
15、计较机。它是把中心措置器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等首要计较机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计较机。此刻可以说单片机是百花齐放的时代,世界上各年夜芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,搜罗万象,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用供给宽敞宽年夜旷达的六合。纵不美观单片机的成长过程,可以预示单片机的成长趋向 。 1、低功耗CMOS化 MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而此刻的单片机普遍都在100mW摆布,跟着对单片机功耗要求越来越低,此刻的各个单片机制造商根基都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低,但因为其物理特征抉择其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗,电池供电的应用场所。所以这种工艺将是此后一段时代单片机成长的首要路子。 2、微型单片化 此刻常规的单片机普遍都是将中心措置器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读轨范存储器(ROM)、
