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1、精选优质文档-倾情为你奉上单片机课程设计 课题：8*8点阵LED字符显示器设计 一、设计目的 利用8*8LED点阵动态显示汉字的字样,采用STC89C52单片机作为整个控制电路的核心，并编制软件程序，实现汉字动态显示。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。1使学生更深入地理解和掌握该课程中的有关基本概念，程序设计思想和方法。2培养学生勇于探索、严谨推理、实事求是、有错必改，用实践来检验理论，全方位考虑问题等科学技术人员应具有的素质。3提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对同学团结友爱，协作攻关的基本素质。4培养学生从资料文献、科学实验
2、中获得知识的能力。5. 对学生掌握知识的深度、运用理论去处理问题的能力、实验能力、课程设计能力、书面及口头表达能力进行考核。二、设计要求8*8点阵LED字符显示器设计设计要求：1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏，要求显示“课程设计”四个文字。2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，显示方式可由K1、K2、K3、K4、K5进行选择，K1为逐字显示，K2为向左滚动显示，K3为向右滚动显示，K4为向上滚动显示，K5为向下滚动显示。三、总体方案设计3.1系统框图根据设计要求与设计方案，硬件电路的设计框图如图1所示。硬件电路结构由8个部分组成：时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、
3、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和8*8点阵显示电路。按键电路复位电路电源电路时钟电路 单 片 机点阵显示器阳极电路点阵显示器阴极电路8*8点阵LED显示器 图1系统框图3.2工作原理根据设计要求，初步确定设计方案如下：1. 选择STC89C52单片机（晶振频率为f=12MHZ）作为整个系统的核心器件，对整个系统进行总体控制，发送并时时处理系统信息。2由于是8*8点阵屏设计，需要端口16个，可采用静态显示模式，用P0口控制行，P2口控制列。3.通过软件编程，即可实现汉字“课程设计”的显示，并可左移，右移，上移，下移动态流动显示。4点阵的点亮过程有程序控制，点阵采用单色显示。3.3主程序框图
4、图2 主程序流程图3.3.1按键程序设计系统中采用独立式非编码键盘，在P1口接一个按键，P0端口分别控制8*8LED阵列。当有键按下时，对应的LED亮；反之则灭。按键子程序如下：void keyscan() key=(P1)&0x0ff;/读入键值 if(key!=0) keytmp=key;/键值存放 3.3.2延时程序设计延时程序在单片机编程中使用非常广泛,也很重要，在本次设计的程序中用到了延时子程序。延时子程序如下：delay1ms(int t) int i,j; for(i=0;it;i+) for(j=0;j120;j+) keyscan(); 3.3.3逐字显示子程序K1按下对应的
5、是逐字显示，逐字显示的子程序如下： fun0() int m,n,h; for(h=0;h40;h=h+8) for(n=0;n16;n+) if(0n=8) for(m=0;m8;m+) P2=scan_conam;P0=distabam+h;delay1ms(1);continue; if(8n=16) for(m=0;m8;m+) P2=0xff;P0=distabam+h;delay1ms(1);continue; 3.3.4向左滚动显示子程序 K2按下对应的是向左滚动显示，向左滚动显示的子程序如下：fun1() int m,n,h; for(h=0;h32;h+)/控制显示字数（32
6、/84个） for(n=0;n25;n+)/控制帧移动速度 for(m=0;m8;m+)/显示1帧扫描（分8行，每行亮1ms) P2=scan_conam;P0=distabam+h;delay1ms(1); 3.3.5向右滚动显示子程序 K3按下对应的是向右滚动显示，向右滚动显示的子程序如下：fun2() int m,n,h; for(h=0;h32;h+)/控制显示字数（32/84个） for(n=0;n25;n+)/控制帧移动速度 for(m=0;m8;m+)/显示1帧扫描（分8行，每行亮1ms) P2=scan_cona7-m;P0=distabbm+h;delay1ms(1); 3.
7、3.6向上滚动显示子程序 K4按下对应的是向上滚动显示，向上滚动显示的子程序如下：fun3() int m,n,h; for(h=0;h32;h+)/控制显示字数（32/84个） for(n=0;n25;n+)/控制帧移动速度 for(m=0;m8;m+)/显示1帧扫描（分8行，每行亮1ms) P0=scan_conb7-m;P2=distabcm+h;delay1ms(1); 3.3.7向下滚动显示子程序 K5按下对应的是向下滚动显示，向下滚动显示的子程序如下： fun4() int m,n,h; for(h=0;h32;h+)/控制显示字数（32/84个） for(n=0;n25;n+)/
8、控制帧移动速度 for(m=0;m8;m+)/显示1帧扫描（分8行，每行亮1ms) P0=scan_conbm;P2=distabdm+h;delay1ms(1); 四、各部分电路设计本系统的硬件电路是由单片机最小系统、动态显示电路两部分组成。其中，单片机最小系统包括电源电路、复位电路和晶振电路构成；显示部分使用上拉电阻是LED灯达到最亮的效果。4.1最小应用系统最小应用系统是能维持单片机运行的最简单配置的系统。这种系统成本低廉、结构简单，常常构成一些简单的控制系统，如开关状态的输入/输出控制等。对于片内有ROM/EPROM/FLASH RAM的单片机，构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟
9、电路、复位电路和电源即可，如图3所示。XTAL1 P2.72.0XTAL2 STC89C52 RST ALE P0.70.0地址锁存EPROM图3 STC89C52单片机最小应用系统由于集成度的限制，这种最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点是：有可供用户使用的大量I/O口线，P0、P1、P2、P3都可用作用户I/O口用。 由于没有外部存储器扩展，应接高电平。内部存储器容量有限（只有4KB地址空间）。应用系统开发具有特殊性。由于这类应用系统应用程序量不大，外电路简单，因而采用模拟开发手段较好。对于片内无ROM/EPROM/FLASH RAM的单片机，其最小系统除了外部配置时钟电路、
10、复位电路和电源外，还应在片外扩展EPROM、EEPROM作为程序 存储器用，应接地。4.1.2单片机的时钟电路STC89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。STC89C52的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 X1和X2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图4所示电路所示为单片机最常
11、用的时钟振荡电路的接法，其中晶振可选用振荡频率为12MHz的石英晶体，电容器一般选择30PF左右。 图4 单片机的时钟电路4.1.3 单片机的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，复位电路如下图5所示： 图5 单片机的复位电路4.1.4电源电路的设计电源电路采用普通集成稳压电路，在本次设计中，由于考虑到成本问题，这部分电路就以输出+5V的稳压电源代替。4.2显示电路 本次设计中采用8*8点阵LED显示器，简称LED点阵
12、板或LED矩阵板。它是以发光二极管为像素，按照行与列的顺序排列起来，用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种，设计中用到的是共阳极的显示器。共阳极接法的原理图如图6所示，图中画出了8*8点阵的二极管。每一行发光二极管的阳极接在一起，有一个引出端r，每一列发光二极管的阴极接在一起，有一个引出端c。当给发光二极管阳极引出端r1加高电平，阴极引出端c1加低电平时，左上角的二极管被点亮因此，对于行和列的电平进行扫描控制时，可以达到显示不同字符的目的。图6 88点阵LED显示器组成原理图4.2.1 8*8点阵LED工作原理说明下图为8*8点阵LED外观及引脚图，其等效电路如图7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。图7 8*8点阵LED外观及引脚图其等效电路图如下： 图8 8*8点阵LED等效电路 (1)“课”在8*8LED点阵上显
