單片機(jī)LED點陣式電子廣告牌控制

1、課題名稱單片機(jī)LED點陣式電子廣告牌控制班級電信1116 學(xué)號 45姓名何金鑫2013年5月第一章 設(shè)計任務(wù)和要求、 課程設(shè)計目的和要求： 1、本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)、電子信息科學(xué)與技術(shù)的必修課； 2、通過該實習(xí)使學(xué)生具有一定的動手能力、維修維護(hù)及改造能力、繪圖能力，具體表現(xiàn)在：常用分立電子元器件的的識別、檢測、使用能力；3、通過該實習(xí)是學(xué)生達(dá)到如下要求： 掌握單片機(jī)的工作原理和用途；認(rèn)識二極管、發(fā)光二極管、電解電容等常用電子元器件； 4、學(xué)會常用電子元器件的測試、參數(shù)讀取、質(zhì)量鑒別、管腳識別等； 5、掌握焊接技術(shù)；第二章 主要內(nèi)容： 1、電路原理分析，掌握單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計，并自行

2、設(shè)計一個最小的控制系統(tǒng)。 2.、焊接技術(shù)練習(xí)。熟悉電烙鐵的基本知識，掌握電烙鐵的使用方法、技巧等，利用提供的印刷電路板、原件等使學(xué)生具有一定的焊接水平。3、電路焊接組裝及調(diào)試。將元器件按順序、有步驟地安裝在印刷電路板上(熟悉protel)，邊安裝邊測試，最后完成整個最小控制系統(tǒng)的設(shè)計。安裝正常后根據(jù)自行設(shè)計的最小系統(tǒng)下載程序并進(jìn)行調(diào)試，根據(jù)結(jié)果分析硬件電路焊接狀態(tài)并進(jìn)行分析報告。4、整理實習(xí)報告。第三章 設(shè)計任務(wù) 利用AT89C/S52設(shè)計電路，上交電路圖以及c源程序及hex文件，設(shè)計四個功能鍵，實現(xiàn)每個功能鍵控制不同的LED燈開關(guān)方式。 單片機(jī)系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心部分，它主要用于鍵盤按鍵管理

3、、數(shù)據(jù)處理、實時采樣分析系統(tǒng)參數(shù)及對各部分反饋環(huán)節(jié)進(jìn)行整體調(diào)整。單片機(jī)最小系統(tǒng)包括電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路，檢查硬件電路時，首先要檢查電源是否接上，時鐘電路和復(fù)位電路是否正常。AVR單片機(jī)的復(fù)位不同于51系列的高電平復(fù)位，是低電平復(fù)位，而且由于AVR單片機(jī)內(nèi)部設(shè)置了復(fù)位電路，外部復(fù)位電路可以省去。第四章 電路分析單片機(jī)主要擅長系統(tǒng)控制，而不適合做復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，在設(shè)計單片機(jī)最小系統(tǒng)時我們選用AT89C52單片機(jī)作為MCU，一個典型的單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由時鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤電路、顯示電路等部分組成，有時也外擴(kuò)有片外RAM和ROM以及外部擴(kuò)展接口等電路。圖1為單片機(jī)最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。1為單

4、片機(jī)最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖1 單片機(jī)最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1、系統(tǒng)時鐘電路單片機(jī)內(nèi)部具有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。通常在引腳XTALl和XTAL2跨接石英晶體和兩個補償電容構(gòu)成自激振蕩器，系統(tǒng)時鐘電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，我們選擇11.0592mhz的石英晶體，補償電容通常選擇20-30pF左右的瓷片電容。圖2 系統(tǒng)時鐘電路2、復(fù)位電路單片機(jī)小系統(tǒng)采用上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位兩種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位操作。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。手動復(fù)位要求在電源接通的條件下，在單片機(jī)運行期間，用按鈕開關(guān)操作使單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。上電自動復(fù)位通過電容C3充電來實現(xiàn)。手動按鍵復(fù)位是

5、通過按鍵將電阻R2與VCC接通來實現(xiàn)。圖3 復(fù)位電路D/A轉(zhuǎn)換是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成與此數(shù)值成正比的模擬量。由于Atmega32內(nèi)沒有集成專用的D/A轉(zhuǎn)換模塊，本次設(shè)計中實現(xiàn)了基于PWM的D/A功能。本次設(shè)計增加了基準(zhǔn)電壓和負(fù)載驅(qū)動電路，如圖3.6，該電路由LM336穩(wěn)壓管，場效應(yīng)管，電解電容，電阻組成。Atmega32單片機(jī)從PD5輸出的PWM波驅(qū)動場效應(yīng)管，場效應(yīng)管按照PWM的周期和占空比進(jìn)行開關(guān)。該場效應(yīng)管是N溝道增強(qiáng)型，型號為SI2302,是低導(dǎo)通電阻和開關(guān)特性好的開關(guān)管，其導(dǎo)通電阻為0.045歐姆，而截止電阻卻非常大。圖3.3中PD5輸出的PWM波，經(jīng)過整形得到P點理想的PWM波，P點的P

6、WM波再經(jīng)過阻容濾波在N點得到直流分量，即Atmega32輸出的調(diào)制PWM波在C點得到解調(diào)，實現(xiàn)了D/A功能。圖4 PWM到D/A電壓輸出電路第五章 實物部分第六章 總結(jié)體驗與心得：通過這次的單片機(jī)課程設(shè)計，我不僅加深了對單片機(jī)理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從自己的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學(xué)會了堅持不懈，不輕易言棄。設(shè)計過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一

7、些不如意，也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。 這個設(shè)計過程中，我遇到過許多次失敗的考驗，就比如，自己對點陣的原理不了解給整個設(shè)計帶來的困擾，真想要就此罷休，然而，就在想要放棄的那一刻，我明白了，原來結(jié)果并不那么重要，我們更應(yīng)該注重的是這一整個過程。于是，我堅持了下來。當(dāng)然最終，這個設(shè)計很成功，主要體現(xiàn)在這一整個系統(tǒng)，程序由自己編寫，看見課本所學(xué)知識得以應(yīng)用，心中滿是歡喜，滿是激動這次課程設(shè)計讓我的實際動手能力得到了大大的鍛煉，讓我解決實際問題的能力得到了大大提高，并對本專業(yè)的課程充滿了濃厚的興趣，及對以后的學(xué)習(xí)充滿了信心，決定在以后的學(xué)習(xí)生活中加強(qiáng)練習(xí)，端正心態(tài)，迎接新的挑戰(zhàn)附錄1 電路圖圖A1 電源電路附錄2 原件清單LED點陣式電子廣告牌電路元器件清單 元件名稱 參數(shù) 數(shù)量 元件名稱 參數(shù) 數(shù)量 Ic插座 D