利率顯示屏設(shè)計(jì)

1、 25 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 4 4 5 6 6 6 7 8 9 10 14 14 14 錯(cuò)誤！未定義書簽。5 16 17 19 單片機(jī)系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 成績?cè)u(píng)定表 1概述 1.1研究背景 1.2設(shè)計(jì)思想及基本功能 2總體方案設(shè)計(jì) 2.1方案選取 2.2系統(tǒng)框圖 2.3 總體方案設(shè)計(jì) 3硬件電路設(shè)計(jì) 3.1 電源電路 3.2晶振電路 3.3復(fù)位電路 3.4鍵盤電路 3.5顯示電路 3.6 電路分析 4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4.1主程序軟件設(shè)計(jì) 4.2鍵盤程序設(shè)計(jì) 4.3按鍵功能程序 4.4 中斷程序 5系統(tǒng)調(diào)試 21 錯(cuò)誤！未定義書簽。 錯(cuò)誤！未定義書簽。 24 2

2、5 6 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 參考文獻(xiàn) 附錄 1 系統(tǒng)原理圖 附錄 2 鍵盤示意圖 附錄 3 系統(tǒng)程序 1 概述 1.1 研究背景 隨著科技的發(fā)展， 人們對(duì)物質(zhì)文明和精神文明需求的不斷增長 , 銀行管理水 平和形象要求也在不斷提高。計(jì)算機(jī)不斷更新和銀行利率、匯率的不斷變化 , 以 前那種靠手工寫牌的時(shí)代己不適應(yīng)現(xiàn)代的需要 ,各類銀行迫切要求采用電子顯示 屏來顯，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了利用 LED 數(shù)碼管顯示，并可以進(jìn)行數(shù)據(jù)修改的利率顯 示屏。 1.2 設(shè)計(jì)思路及基本功能 運(yùn)用數(shù)碼管顯示代替人工手寫， 并能進(jìn)行修改， 能給銀行管理帶來很大的方 便，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量簡化電路，用最簡單的電路來實(shí)現(xiàn)其功能。 其基本功能是能通

3、過數(shù)碼管顯示銀行利率，可以進(jìn)行利率顯示的修改。 2 設(shè)計(jì)總方案 2.1 方案選取 單片機(jī)在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛， 很多的電子產(chǎn)品利用單片 機(jī)所取得的便利得到了人們的好評(píng)， 針對(duì)單片機(jī)的利率顯示控制系統(tǒng)的要求， 實(shí) 現(xiàn)的方案有： （ 1）用 LED 矩陣顯示； (2) 用數(shù)碼管顯示； (3) 用彩屏顯示。但是成本較高，所以不采用此方案。 下面是LED矩陣顯示與數(shù)碼管顯示的效果。 圖2-1 LED顯示的利率顯示屏 在本次設(shè)計(jì)中，選取第二種方案，此方案成本低，操作簡單 2.2 系統(tǒng)框圖 方案二的系統(tǒng)框圖為: 圖2-3 系統(tǒng)框圖 2.3 總體設(shè)計(jì)方案 利率顯示屏在顯示的同時(shí)也需要人為控制

4、，銀行利率會(huì)不斷變化，顯示屏也 需要隨利率變化而變化，這就需要對(duì)顯示屏的控制。 圖2-4顯示屏控制結(jié)構(gòu)圖 3硬件電路設(shè)計(jì) 3.1 電源電路 單片機(jī)正常工作電壓為 5V，因此設(shè)計(jì)的電源電路主要是提供單片機(jī)工作電 壓。圖3.1是為單片機(jī)提供電壓的電源電路。在這個(gè)電路中采用了三端集成穩(wěn)壓 V CC C3 0. 1u F 器LM7805，可以輸出5V的直流電壓以供給單片機(jī) 圖3-1電源電路 2 C 10 uF GND 3.2 晶振電路 電路中的晶振即石英晶體震蕩器。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn) 定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。 通過 基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率

5、的準(zhǔn)確性。同時(shí)，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片 機(jī)發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。 片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，CPU的所有操作均在時(shí)鐘 脈沖同步下進(jìn)行。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在1.2MHz 24MHz之間選取。C1、C2是反饋電容，其值在20pF100pF之間選取，典型值 為30pF。本電路選用的電容為30pF，晶振頻率為12MHz。 振蕩周期二112蟲; 機(jī)器周期二1七 指令周期=14七。 XTAL1接外部晶體的一個(gè)引腳，XTAL2接外晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部， 接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時(shí)，對(duì)HMOS單片機(jī), 該引腳接外部振。在石英晶體的兩個(gè)管腳

6、加交變電場時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生一定頻率的 機(jī)械變形，而這種機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場， 上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。 一 般情況下，無論是機(jī)械振動(dòng)的振幅，還是交變電場的振幅都非常小。但是，當(dāng)交 變電場的頻率為某一特定值時(shí)，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩。這 一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。石英晶振起振后要能在 XTAL2線上輸出一個(gè)3V左右的正弦波，以便使 MCS-51片內(nèi)的OSC電路按石 英晶振相同頻率自激振蕩。通常，OSC的輸出時(shí)鐘頻率fOSC為0.5MHZ-16MHZ，典型值為12MHz或者11.0592MHz。電容C1和C2可以幫助起振，典型值為30pF, 調(diào)節(jié)它們可以達(dá)

7、到微調(diào)fOSC的目的。 C4 XTA L1 30 P Y 1 I Il2 M GND C5 XTA L2 30 P 圖3-2時(shí)鐘電路 3.3復(fù)位電路 復(fù)位電路的主要功能是使單片機(jī)進(jìn)行初始化，在初始化的過程中需要在復(fù)位 引腳上加大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平。復(fù)位后的單片機(jī)地址初始化為 0000H,然 后繼續(xù)從0000H單元開始執(zhí)行程序。在復(fù)位電路中提供復(fù)位信號(hào)，等到系統(tǒng)電 源穩(wěn)定后，再撤銷復(fù)位信號(hào)。 VCC (5V ) 圍VCC C RST GND 圖3-3復(fù)位電路 3.4 鍵盤電路 在本設(shè)計(jì)中，鍵盤主要用于輸入顯示數(shù)據(jù)和修改顯示數(shù)據(jù)，還有需要修改的 項(xiàng)，是人為控制該系統(tǒng)的主要部件。在本次設(shè)計(jì)中，采

8、用的鍵盤是4*4矩陣鍵盤, 為了提高CPU的工作效率，采用了中斷掃描工作方式。即只有在鍵盤有鍵按下 時(shí)，發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷請(qǐng)求后哦，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，進(jìn)行鍵盤掃 描，識(shí)別鍵碼，中斷掃描工作方式的一種簡易鍵盤電路圖如下： 用P1 口高4位與低4為構(gòu)成行線與列線，將P1.4-P1.7作為鍵輸出線， P1.0-P1.3為掃描輸入線。 掃描方式： 給P1 口賦初值，讓P1.0-P1.3為1,P1.4-P1.7為0,無鍵按下時(shí)，P1.0-P1.3 的與門輸出為1,當(dāng)有鍵按下時(shí)，P1高4位有線接入低4位，使得低4位其中一 位為0,導(dǎo)致與門輸出為0,開啟中斷，進(jìn)入中斷掃描程序，掃描時(shí)，先讓P1.4

9、 為0，其余3位為1,掃描低4位，逐位檢查看是否為0,為0賦鍵值，沒有為0 的跳到下一行，讓p1.5為0,其余3位為1,在進(jìn)行掃描，沒有0再跳下一行， 最終會(huì)檢測出按下鍵的鍵值。 鍵盤具有16個(gè)鍵，其中有0-9十個(gè)個(gè)數(shù)字鍵，一個(gè)確定修改鍵，一個(gè)復(fù)位鍵, 4個(gè)需要修改項(xiàng)的鍵。 3.5 顯示電路 顯示電路主要用于給出的利率數(shù)據(jù)，在本次設(shè)計(jì)中采用LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示 是因?yàn)長ED數(shù)碼管具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光， 能與CMOSITL電路兼容。發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短（0.1卩s），高頻特性好，單色 性好，亮度高。（3）體積小，重量輕，抗沖擊性能好。數(shù)碼管有共陰極與共陽極 數(shù)碼管

10、，在這里采用共陰極數(shù)碼管。 圖3-5 LED數(shù)碼管 在電路中，將數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g端分別與74hc164的D0-D6端 連接，因?yàn)椴捎玫墓碴帢O數(shù)碼管，所以當(dāng)有1輸入時(shí)，對(duì)應(yīng)的二極管就會(huì)發(fā)光， 編寫好需要的數(shù)據(jù)代碼后輸入就能得到需要顯示的數(shù)據(jù)了。 表1 LED字型碼 字 形 dp g f e d c b a 字型碼 0 1 0 1 1 1 1 1 1 BFH 1 1 0 0 0 0 1 1 0 86H 2 1 1 0 1 1 0 1 1 DBH 3 1 1 0 0 1 1 1 1 CFH 4 1 1 1 0 0 1 1 0 E6H 5 1 1 1 0 1 1 0 1 EDH 6

11、1 1 1 1 1 1 0 1 FDH 7 1 0 0 0 0 1 1 1 87H 8 1 1 1 1 1 1 1 1 FFH 9 1 1 1 0 1 1 1 1 EFH 本次用到16個(gè)數(shù)碼管，每組4個(gè)，分為4組，每組由4個(gè)74hc164串接起 來。每個(gè)164接一個(gè)數(shù)碼管每組4個(gè)164采用公共cp端、公共復(fù)位端，可以對(duì) 每組進(jìn)行統(tǒng)一復(fù)位和給 0 0 0 g 8 2 8 8 S 口口 間口冋 RJ-I 8耳 hl 0因旦忖回因 ? 3 5 8 s f 圖 3-6 74HC164 164引腳功能 符號(hào) 引腳 說明 DSA 1 數(shù)據(jù)輸入 DSB 2 數(shù)據(jù)輸入 QO-Q3 3-6 輸出 GND 7 地

12、(0 V) CP 8 時(shí)$梅入（低電平 到高電平邊沿觸 發(fā) /M/R 9 中央復(fù)位輸入（低 電平有效 Q4-Q7 10-13 輸出 VCC 14 正電源 圖3-7引腳功能 74HCT164是8位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數(shù)據(jù)，然后并行輸出。 數(shù)據(jù)通過兩個(gè)輸入端（DSA或DSB）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電 平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。兩個(gè)輸入端或者連接在一起，或者把不 用的輸入端接高電平，一定不要懸空。 時(shí)鐘（CP）每次由低變高時(shí)，數(shù)據(jù)右移一位，輸入到 QO, Q0是兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入 端（DSA和DSB）的邏輯與，它將上升時(shí)鐘沿之前保持一個(gè)建立時(shí)間的長度。 主復(fù)位（MR）輸入端

13、上的一個(gè)低電平將使其它所有輸入端都無效，同時(shí)非同步 地清除寄存器，強(qiáng)制所有的輸出為低電平。 用164與數(shù)碼管連接的顯示電路如下圖: P3 Qo A Q1 B Q2 fl M Q3 CPQ4 G 75 V 8Q6 q7 Qo A Q1 Q2 R M Q3 UCT Q4 D G d5 V8Q6 Q7 D S? 1 e f djija dp r V ND CC C B A qQndq Mqqq 1(11 D S? 8 7 64 J 2 1 P2 .1 讓P1高4位回到0 ；恢復(fù)現(xiàn)場 ;延時(shí) 29 LCALL DELAY LCALL DELAY SETB EA ；開中斷 RETI ；返回主程序 MAI

14、N: MOV SP,#30H CLR IT0 ；設(shè)定中斷工作方式 SETB EA ；允許總中斷 SETB EX0 ；允許外部中斷 0 MOV SCON,#00H ；設(shè)定串行口工作方式 MOV P1,#0FH MOV P2,#0F0H HERE: SJMP HERE ；等待中斷 SUB: ；掃描按下按鍵 SETB P1.7 SETB P1.6 SETB P1.5 SETB P1.4 K1: CLR P1.4 LCALL L1 JC K2 ADD A,#00H LJMP DL0 K2: CLR P1.5 LCALL L1 JC K3 ADD A,#04H LJMP DL0 K3: SETB P1.

15、5 CLR P1.6 LCALL L1 JC K4 ADD A,#08H LJMP DL0 K4: SETB P1.6 CLR P1.7 LCALL L1 ADD A,#0CH ；給功能鍵賦予功能 DL0: CJNE A,#0AH,DL1 DL1: ；數(shù)字鍵跳至 DH0 JC DH0 CJNE A,#0AH,DL2 CLR P2.4 CLR P2.5 CLR P2.6 CLR P2.7 SETB P2.4 SETB P2.5 SETB P2.6 SETB P2.7 LJMP DISUB DL2: CJNE A,#0BH,DL3 CLR P2.0 CLR P2.1 CLR P2.2 CLR P2

16、.3 LJMP DISUB DL3: CJNE A,#0CH,DL4 CLR P2.0 CLR P2.1 CLR P2.2 CLR P2.7 SETB P2.7 SETB P2.3 LJMP DISUB DL4: CJNE A,#0DH,DL5 CLR P2.0 CLR P2.1 CLR P2.6 CLR P2.3 SETB P2.6 SETB P2.2 LJMP DISUB DL5: CJNE A,#0EH,DL6 CLR P2.0 JC L2 33 CLR P2.2 CLR P2.3 CLR P2.5 SETB P2.5 SETB P2.1 LJMP DISUB DL6: CLR P2.4 CLR P2.1 CLR P2.2 CLR P2.3 SETB P2.4 SETB P2.0 LJMP DISUB DH0: ；數(shù)字鍵功能賦予 CLR T1 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV SBUF,A CLR T1 DH1: LJMP DISUB TAB:DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H DB 0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH