課題設(shè)計(jì)基于AT89C52的8×8LED漢字顯示設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)基于at89c52的88led漢字顯示設(shè)計(jì)學(xué)院：信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院班級(jí)： 姓名：指導(dǎo)老師：李京兵 目錄摘要21總體方案31.1工作原理：31.2總體設(shè)計(jì)：32各單元電路特性及功能52.1at89c525主要功能特性：52.274hc16462.374hc57382.4點(diǎn)陣8*8led93程序設(shè)計(jì)103.1字段顯示103.2程序流程圖113.3程序清單124仿真結(jié)果155設(shè)計(jì)心得166參考文獻(xiàn)17摘要 電子技術(shù)迅猛發(fā)展，點(diǎn)陣式顯示器件作為現(xiàn)代信息顯示的重要媒體，在金融證券、體育、機(jī)場(chǎng)、交通、商業(yè)、廣告宣傳、郵電電信、指揮調(diào)度、國(guó)防軍事等許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。因此點(diǎn)陣式顯示器件的研

2、制、生產(chǎn)也的到了迅速的發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)以at89c52單片機(jī)開(kāi)發(fā)板作為主控制模塊，利用74hc573組成簡(jiǎn)單的外圍電路驅(qū)動(dòng)88led點(diǎn)陣顯示屏，并利用74hc164實(shí)現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)化，通過(guò)keil軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)字符以及漢字顯示。用proteus軟件來(lái)連接電路及仿真。關(guān)鍵字： 單片機(jī) at89c52 88led點(diǎn)陣 漢字顯示1 總體方案1.1 工作原理：利用單片機(jī)at89c52作為本系統(tǒng)的中控模塊。點(diǎn)陣led采用掃描的方式進(jìn)行顯示，本設(shè)計(jì)采用行掃描的方式。設(shè)置單片機(jī)at89c52的p2.5端口為數(shù)據(jù)串行輸出，再用一個(gè)8位移位寄存器74hc164實(shí)現(xiàn)串

3、并轉(zhuǎn)化，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為8位并行輸出方式。設(shè)置單片機(jī)at89c52的p2.6端口為掃描字輸出，通過(guò)一片74hc573驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣8*8led實(shí)現(xiàn)漢字及字符的顯示。1.2 總體設(shè)計(jì)：點(diǎn)陣8*8led電子顯示屏為顯示模塊，單片機(jī)at89c52為控制模塊，74hc573為驅(qū)動(dòng)模塊，74hc164為串并轉(zhuǎn)換模塊。設(shè)計(jì)總框圖如圖1：at89c52點(diǎn)陣8*8led74hc16474hc573圖1 總框圖設(shè)計(jì)總電路圖，如圖2圖2 總電路圖2 各單元電路特性及功能2.1 at89c52at89c52是一個(gè)低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 byte

4、s的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的at89c52單片機(jī)可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。at89c52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，at89c52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程。其將通用的微處理器和flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。主要功能特性： 兼容mcs51指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫(

5、1000次）flash rom 32個(gè)雙向i/o口 256x8bit內(nèi)部ram 3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率0-24mhz 2個(gè)串行中斷 可編程uart串行通道 2個(gè)外部中斷源 共8個(gè)中斷源 2個(gè)讀寫中斷口線 3級(jí)加密位 at89c52引腳圖，如圖3圖3 at89c52引腳圖電路設(shè)計(jì)：設(shè)置p0端口為8位掃描字輸出端，在51單片機(jī)中，p0口是漏極開(kāi)路的，必須加上拉電阻，分別在p0.0到p0.7端口加一個(gè)100的電阻。設(shè)置p2.4端口為模擬串口時(shí)鐘，接到74hc164的d24。設(shè)置p25端口為模擬串口數(shù)據(jù)，接到74hc164的d25。設(shè)置p26端口為段碼選通位-控制74hc573段輸

6、出。如總電路圖中所示。2.2 74hc16474hc164用來(lái)做8位串入、并出移位寄存器。74hc164是高速硅門cmos器件，與低功耗肖特基型 ttl (lsttl) 器件的引腳兼容。74hc164 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(guò)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q0，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(zhǎng)度。 主復(fù)位(

7、mr)輸入端上的一個(gè)低電平將使其它所有輸入端都無(wú)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。74hc164引腳圖，如圖4圖4 74hc164引腳圖引腳說(shuō)明： 符號(hào)引腳說(shuō)明dsa1數(shù)據(jù)輸入dsb2數(shù)據(jù)輸入q0q336輸出gnd7地 (0 v)cp8時(shí)鐘輸入（低電平到高電平邊沿觸發(fā)）/m/r9中央復(fù)位輸入（低電平有效）q4q71013輸出vcc14正電源功能說(shuō)明：工作模式輸入輸出/m/rcpdsadsbq0q1 至 q7復(fù)位（清除）llxxll 至 l移位hlllq0 至 q6hlhlq0 至 q6hhllq0 至 q6hhhhq0 至 q6h = high（高）電平 h = 先于低-至-

8、高時(shí)鐘躍變一個(gè)建立時(shí)間 (set-up time) 的 high（高）電平 l = low（低）電平 l = 先于低-至-高時(shí)鐘躍變一個(gè)建立時(shí)間 (set-up time) 的 low（低）電平 q = 小寫字母代表先于低-至-高時(shí)鐘躍變一個(gè)建立時(shí)間的參考輸入 (referenced input) 的狀態(tài) = 低-至-高時(shí)鐘躍變電路設(shè)計(jì)：74hc164引腳1和2作為數(shù)據(jù)輸入端口，都接入at89c52的p25端口，引腳8作為時(shí)鐘輸入（低電平到高電平邊沿觸發(fā)），接入at89c52的p24端口，引腳9作為中央復(fù)位輸入（低電平有效），接入一個(gè)+5伏的vcc。q0q7作為數(shù)據(jù)輸出端口，加上電線標(biāo)號(hào)d1到

9、d8，接入點(diǎn)陣8*8led的一端的8個(gè)端口。引腳7接地，引腳14接電源。2.3 74hc573高性能硅門cmos 器件。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn)cmos輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和ls/alsttl輸出兼容。當(dāng)鎖存使能端為高時(shí)，這些器件的鎖存對(duì)于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說(shuō)輸出同步）。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。輸出能直接接到cmos，nmos 和ttl 接口上操作電壓范圍：2.0v6.0v低輸入電流：1.0uacmos 器件的高噪聲抵抗特性74hc573引腳圖,如圖5圖5 74hc573引腳圖74hc573功能表輸入輸入輸入輸出輸出使能鎖存使能dqlhhhlhllllx不

10、變hxxzx 不用關(guān)心、z 高阻態(tài)電路設(shè)計(jì)：74hc573做驅(qū)動(dòng)電路，提高電流。d0到d7作為數(shù)據(jù)輸出端口，接到at89c52的p00到p07端口，q0到q7作為數(shù)據(jù)輸出端口，分別接一個(gè)10的電阻。引腳1接地，低電平有效，是控制輸出使能端，使輸出有效，引腳11接at89c52的p26端口，高電平有效，控制鎖存使能端。 2.4 點(diǎn)陣8*8led圖6為8*8點(diǎn)陣led外觀及引腳圖，圖7為它的等效電路。只要其對(duì)應(yīng)的x、y軸順向偏壓，即可使led發(fā)亮。例如如果想使左上角led點(diǎn)亮，則y0=1，x0=0即可。應(yīng)用時(shí)限流電阻可以放在x軸或y軸。點(diǎn)陣led一般采用掃描式顯示，實(shí)際運(yùn)用分為三種方式：（1） 點(diǎn)

11、掃描； （2） 行掃描；（3） 列掃描。若使用第一種方式，其掃描頻率必須大于1024hz，周期小于1ms即可。若使用第二和第三種方式，則頻率必須大于128hz，周期小于7.8ms即可符合視覺(jué)暫留要求。此外一次驅(qū)動(dòng)一列或一行（8顆led）時(shí)需外加驅(qū)動(dòng)電路提高電流，否則led亮度會(huì)不足。本次設(shè)計(jì)所用的驅(qū)動(dòng)電路是采用一個(gè)74hc573。圖 6 8*8點(diǎn)陣led外觀及引腳圖圖7 8*8點(diǎn)陣led等效電路電路設(shè)計(jì)：點(diǎn)陣8*8led的一段8個(gè)端口接74hc164的q0到q8端口，另一端的8個(gè)端口接到74hc573輸出端q0到q8所接的電阻。3 程序設(shè)計(jì)3.1 字段顯示輸出的字符是：電子設(shè)計(jì)電子二班 字符是

12、一個(gè)一個(gè)顯示的，根據(jù)點(diǎn)陣顯示的原理以及字符的特點(diǎn)計(jì)算出每個(gè)字符顯示的數(shù)據(jù)，如程序中所示。3.2 程序流程圖開(kāi)始顯示第一行時(shí)間到？顯示下一行第八行？nyyn圖8 主程序流程圖開(kāi)始顯示符號(hào)1時(shí)間到？顯示下一符號(hào)最后一個(gè)？nyn圖9 單個(gè)字符顯示流程圖3.3 程序清單/跳線設(shè)置:默認(rèn)跳線位/效果:在點(diǎn)陣上會(huì)出現(xiàn)簡(jiǎn)單的圖形與字符#include sbit dula=p26; /段碼選通位-控制74hc573段輸出#define uchar unsigned char sbit simuseri_clk=p24; /用p24模擬串口時(shí)鐘sbit simuseri_data=p25; /用p25模擬串口數(shù)

13、據(jù)sbit a7=acc7;#define uint unsigned int unsigned char code tab=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80;unsigned char code digittab448=0x08,0x3e,0x2a,0x3e,0x2a,0x3e,0x88,0xf8,0x7c,0x20,0xfe,0x10,0x10,0x10,0x14,0x18,0x72,0x52,0xdf,0x02,0x72,0x52,0x26,0xda,0x22,0x22,0x27,0xfa,0x22,0x22,0x26,0x22,0x00,0

14、x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /紅心字符0x08,0x3e,0x2a,0x3e,0x2a,0x3e,0x88,0xf8,0x7c,0x20,0xfe,0x10,0x10,0x10,0x14,0x18,0x00,0x00,0x3c,0x00,0xff,0x00,0x00,0x00,0x10,0xf7,0x5a,0xff,0x5a,0x52,0xf7,0x10, 0x00,0xdb,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x7e,0x24,/w0x00,0x42,0x42,

15、0x42,0x42,0x42,0x42,0x3c,/u0x00,0x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x14,0x18,/j0x00,0x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x38,0x44,0x04,0x04,0x74,0x44,0x38,/g0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /紅心字符0x00,0x7c,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x7c, /z0x00,0x44,0x44,0

16、x44,0x7c,0x44,0x44,0x44,/h0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x3c,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3c,/o0x00,0xc6,0xaa,0xaa,0x92,0x82,0x82,0x82,/m0x00,0x7c,0x04,0x04,0x7c,0x04,0x04,0x7c,/e0x00,0x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x3c,0x42,0x42,0x42,0x52,0x62,0x7c,/q0x00,0x38,0x10,0x10,0x

17、10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /紅心字符0x00,0x7c,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x7c, /z0x00,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,0x44,/h0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x4

18、4,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x38,0x44,0x04,0x04,0x74,0x44,0x38,/g0x00,0x7c,0x04,0x04,0x7c,0x04,0x04,0x04,/f0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /紅心字符0x00,0x44,0x44,0x48,0x30,0x10,0x08,0x04,/y0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,

19、0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x44,0x44,0x48,0x30,0x10,0x08,0x04,/y0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x3c,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3c,/o ; unsigned int timecount; unsigned char cnta; unsigned char cntb; /-/ 函數(shù)名稱：out_simuseri / 輸入?yún)?shù)：data_buf / 功能說(shuō)明：8位同

20、步移位寄存器，將data_buf的數(shù)據(jù)逐位輸出到 simuseri_data/-void out_simuseri(uchar data_buf) uchar i; i=8; acc=data_buf; do simuseri_clk=0; simuseri_data=a7; simuseri_clk=1; acc=acc1; while(-i!=0);void delay() uint i; i = 0x1ff; while(i-); void main(void) dula=1;p0=0xff; tmod=0x01; th0=(65536-3000)/256; tl0=(65536-3000)%256; tr0=1; et0=1; ea=1; while(1) ; void t0(void) interrupt 1 using 0 th0=(65536-3000)/256; tl0=(65536-3000)%256; p0=0xff; / 消隱，很重要，不加要紅一片 out_simuseri(tabcnta); p0= digittabcntbcnta; cnta+; if