單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題 目: 學(xué)生信息顯示與查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院系名稱：信息科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：電信1305 學(xué)生姓名： 孔德達(dá) 學(xué) 號(hào)：201316020507 指導(dǎo)教師1： 朱春華 教師職稱： 副教授 指導(dǎo)教師2： 刑超 教師職稱： 講 師 課程設(shè)計(jì)時(shí)間： 2016-9-52016-9-16 電信1305 專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名孔德達(dá)專業(yè)班級(jí)電信1305學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院題 目學(xué)生信息顯示與查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程類別集中實(shí)踐環(huán)節(jié)課程性質(zhì)必修指導(dǎo)教師朱春華，刑超同組姓名梁浩主要內(nèi)容用51單片機(jī)、16*32點(diǎn)陣式LED、4*4鍵盤以及串行接口組成學(xué)生信息的顯示與查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)。基本要求是在鍵盤輸入

2、學(xué)生姓名后，點(diǎn)陣LED屏能夠滾動(dòng)顯示學(xué)生相關(guān)信息：如姓名、學(xué)號(hào)、性別、班級(jí)、組名等信息。要求開機(jī)顯示內(nèi)容為設(shè)計(jì)者本人的基本信息，同時(shí)可以查詢實(shí)驗(yàn)小組內(nèi)的其他人員基本信息?？商岱謨?nèi)容：可以通過電路的串行接口接收上位機(jī)程序的指令和查詢信息并在電路板LED屏上顯示。任務(wù)要求1 根據(jù)功能要求選擇設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行論證。2 完成系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，畫出電路的總體方框圖，并在Proteus上設(shè)計(jì)出原理圖。3 繪制程序說明及流程圖并完成程序設(shè)計(jì)，要求用匯編程序編寫或與C程序的混合編程。4 在Proteus對(duì)電路及程序進(jìn)行仿真調(diào)試，直到正確顯示所要求信息的直觀顯示效果。5 寫出經(jīng)驗(yàn)體會(huì)和總結(jié)，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。參

3、考文獻(xiàn)1 單片機(jī)技術(shù)有關(guān)教材2 電路設(shè)計(jì)手冊(cè)3 其他資料審查意見指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 年 月 日 說明：本表由指導(dǎo)教師填寫，由教研室主任審核后下達(dá)給選題學(xué)生，裝訂在設(shè)計(jì)（論文）首頁(yè)目 錄1引 言11.1 設(shè)計(jì)意義11.2 系統(tǒng)功能要求11.3 設(shè)計(jì)環(huán)境12方案設(shè)計(jì)32.1 總體設(shè)計(jì)32.2 設(shè)計(jì)論證33硬件設(shè)計(jì)53.1 硬件設(shè)計(jì)要求53.2 硬件電路設(shè)計(jì)53.3 設(shè)計(jì)原理圖74軟件設(shè)計(jì)84.1 主程序設(shè)計(jì)84.2 顯示驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)84.3 顯示程序設(shè)計(jì)94.4 通信程序的設(shè)計(jì)95系統(tǒng)調(diào)試115.1 軟件調(diào)試115.2 硬件調(diào)試116設(shè)計(jì)總結(jié)127.參考文獻(xiàn)13附錄（程序）14 16

4、×16點(diǎn)陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設(shè)計(jì) 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)16×16點(diǎn)陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設(shè)計(jì)摘要：LED點(diǎn)陣顯示屏在銀行、車站、醫(yī)院、街頭、公交車等隨處可見。LED顯示屏作為一種新型的顯示器件，點(diǎn)陣模塊是以發(fā)光二極管為像素單元，由多個(gè)發(fā)光二極管按矩陣形式排列封裝而成，通常用來顯示時(shí)間、圖文等信息。本設(shè)計(jì)是基于AT89C51單片機(jī)的16x16顯示屏，其中包含了硬件、軟件、調(diào)試等方案的設(shè)計(jì)。此外，該設(shè)計(jì)只需簡(jiǎn)單的級(jí)聯(lián)就能實(shí)現(xiàn)顯示屏的拓展，但級(jí)聯(lián)時(shí)要注意不要超過驅(qū)動(dòng)負(fù)載范圍。關(guān)鍵詞：AT89C51；LED點(diǎn)陣；矩陣鍵盤1引 言1.1 設(shè)計(jì)意義LED點(diǎn)陣顯示屏是集微電子技

5、術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的大型顯示屏系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷，動(dòng)態(tài)范圍廣，亮度高，壽命長(zhǎng)，工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)而成為眾多顯示媒體以及戶外作業(yè)顯示的理想選擇。LED電子顯示屏是隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)的微電子光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展而形成的一種新型信息顯示媒體。它利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成可變面積的顯示屏幕，以可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、性能價(jià)格比高、使用成本低等特點(diǎn)，在短短的十來年中，迅速成長(zhǎng)為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫，動(dòng)如電影，廣泛應(yīng)用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運(yùn)輸?shù)仍S

6、多行業(yè)。它的優(yōu)點(diǎn)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、性能穩(wěn)定。目前大多數(shù)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)自帶字庫(kù)。其顯示和動(dòng)態(tài)效果(主要是顯示內(nèi)容的滾動(dòng))的實(shí)現(xiàn)主要依靠硬件掃描驅(qū)動(dòng)，該方法雖然比較方便，但顯示只能按照預(yù)先的設(shè)計(jì)進(jìn)行。本文講述了基于AT89C51單片機(jī)16×32 LED漢字點(diǎn)陣滾動(dòng)顯示的基本原理、硬件組成與設(shè)計(jì)、程序編寫與調(diào)試、Proteus軟件仿真等基本環(huán)節(jié)和相關(guān)技術(shù)。1.2 系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)一個(gè)能顯示16×32 點(diǎn)陣文字LED顯示屏，要求點(diǎn)陣LED屏能夠滾動(dòng)顯示學(xué)生相關(guān)信息：如姓名、學(xué)號(hào)、性別、班級(jí)等信息，顯示圖文或文字

7、應(yīng)穩(wěn)定、清晰，并能夠滾動(dòng)顯示。要求開機(jī)信息顯示必須是設(shè)計(jì)者本人信息，查詢?nèi)藛T信息范圍可在班級(jí)內(nèi)查詢。1.3 設(shè)計(jì)環(huán)境1.KeilKeil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、鏈接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（Vision）將這些部分組合在一起。C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，Vision與Ishell分別是C51 for Windows 和for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境(IDE），可以完

8、成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（.obj）。目標(biāo)文件可由LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.abs）。abs文件由OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的hex 文件，以供調(diào)試器dScope51 或tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就

9、能體會(huì)到Keil的優(yōu)勢(shì)。如果使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。2. ProteusProteus軟件是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。它是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB

10、設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等，CPU類型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器；支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其CO

11、MPIM（COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信。在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。2方案設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)列驅(qū)動(dòng)器 單片機(jī)電源16X16LED顯示點(diǎn)陣 行驅(qū)動(dòng)器圖2-1 總設(shè)計(jì)原理圖2.2 設(shè)計(jì)論證圖文顯示一般有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種方案，靜態(tài)方案雖然設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但其使用的管腳太多，如本設(shè)計(jì)中1616的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多的端口，如果我采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來計(jì)算，1616的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)

12、字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是1616的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。具體就1616的點(diǎn)陣來說，把所有同1行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同1列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)極的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類推，第16行之后，

13、又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能夠看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉?。采用串行傳輸?shù)姆椒ǎ刂齐娐房梢灾挥靡桓盘?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器

14、，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。對(duì)于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有所存功能。經(jīng)過上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來

15、說，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來說，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。3硬件設(shè)計(jì)3.1 硬件設(shè)計(jì)要求顯示系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，譯碼電路，顯示驅(qū)動(dòng)電路和16×32的點(diǎn)陣屏六部分組成。具體工作流程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)通過通信系統(tǒng)發(fā)送控制指令和顯示代碼內(nèi)容，接收后執(zhí)行控制指令處理顯示代碼將顯示內(nèi)容通過I/O口串行輸出并且控制譯碼電路完成串并轉(zhuǎn)換并行輸出，最后由顯示驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行電壓和電流的處理以達(dá)到LED顯示屏的顯示電流，電壓要求進(jìn)而使顯示屏顯示內(nèi)容。該系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的

16、功能和要求有以下幾點(diǎn)： （1）LED顯示屏的面積必須滿足至少顯示一個(gè)漢字的標(biāo)準(zhǔn)。并且顯示要清晰.(2) 驅(qū)動(dòng)電路要能提供LED顯示所需范圍內(nèi)的電壓和電流要求。（3）譯碼電路的高低電平的區(qū)分能力以及譯碼的輸入輸出頻率必須滿足單片機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電路的要求。 （4）單片機(jī)要能接收上位機(jī)的指令和顯示內(nèi)容且能夠處理后控制LED顯示屏的顯示，并且端口驅(qū)動(dòng)能力要足以驅(qū)動(dòng)譯碼電路。執(zhí)行頻率要能達(dá)到掃描顯示的最低要求。（5）由串口完成單片機(jī)與下位機(jī)的通信，通信速度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸_(dá)到顯示要求。3.2 硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)顯示系統(tǒng)的功能特點(diǎn)確定系統(tǒng)硬件由顯示屏部分，控制部分，通信系統(tǒng)，譯碼部分及1

17、6×32的點(diǎn)陣屏五部分組成。單片機(jī)通過通信部分向控制部分發(fā)送控制指令和顯示內(nèi)容代碼，控制部分執(zhí)行顯示指令并將顯示代碼處理后控制顯示部分的顯示內(nèi)容和顯示方式?？刂撇糠质钦麄€(gè)系統(tǒng)的核心部分，其功能為與單片機(jī)通信接收單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)和控制指令處理過后控制顯示部分顯示內(nèi)容，在本設(shè)計(jì)中選擇由Atmel公司生產(chǎn)的AT89c51單片機(jī)來完成控制工作。通信部分要滿足的設(shè)計(jì)要求就是穩(wěn)定、快速、簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)為了節(jié)約單片機(jī)外部的IO端口，采用串行通信方式。串行通信數(shù)據(jù)是一位一位順序傳送，只用很少幾根通信線，在串行發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)是一位一位按順序進(jìn)行的，而單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)是并行的。因此，當(dāng)單片機(jī)向外發(fā)送數(shù)

18、據(jù)時(shí)，必須將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)再發(fā)送。接收時(shí)，要先通過串并轉(zhuǎn)換電路，再接到對(duì)應(yīng)LED點(diǎn)陣引腳上，控制LED的狀態(tài)。顯示部分包括了一塊至少可以顯示一個(gè)漢字的顯示屏（16×16的LED點(diǎn)陣），以及驅(qū)動(dòng)該顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路。由于單片機(jī)的I/O口有限要不能直接用I/O口來驅(qū)動(dòng)LED顯示屏，所以需要對(duì)單片機(jī)IO口進(jìn)行擴(kuò)展增加單片機(jī)并行輸出的能力。LED顯示屏是由一個(gè)一個(gè)的發(fā)光二極管點(diǎn)陣構(gòu)成的，要構(gòu)成大屏幕的LED顯示屏就需要多個(gè)發(fā)光二極管。目前市場(chǎng)上普遍采用的點(diǎn)陣模塊有5×7、8×8、16×16幾種。圖3-1 8×8LED點(diǎn)陣圖譯碼電路部分的功能是為了

19、解決單片機(jī)I/O端口不足。行譯碼所用器件為串并轉(zhuǎn)換器74HC595和譯碼器74LS154。一個(gè)16×16的LED顯示屏行和列各有16支引腳，不能單靠51單片機(jī)的端口驅(qū)動(dòng)所以必須要對(duì)單片機(jī)的端口個(gè)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。經(jīng)常采用的端口擴(kuò)展方法是用串并轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行譯碼。常用的串并轉(zhuǎn)換芯片有74LS154（4線-16線譯碼器）、74LS164（8位串并轉(zhuǎn)換器）、74HC595等。51系列單片機(jī)端口低電平時(shí)，吸入電流可達(dá)20，具有一定的驅(qū)動(dòng)能力；而為高電平時(shí)，輸出電流僅數(shù)十甚至更?。娏鲗?shí)際上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒有驅(qū)動(dòng)能力，所以單片機(jī)不能直接驅(qū)動(dòng)LED顯示屏顯示。在單片機(jī)和顯示屏之間還需要

20、增加以功能放大為目的的驅(qū)動(dòng)電路。3.3 設(shè)計(jì)原理圖根據(jù)硬件要求，選擇好合適的元器件，在Proteus軟件中繪制原理圖。設(shè)計(jì)的電路原理圖如圖3-2所示：該原理圖包括AT89C51單片機(jī)，16×32LED點(diǎn)陣顯示屏，4×4矩陣鍵盤，串口，串并轉(zhuǎn)換74HC595，74LS154（4線-16線譯碼器）譯碼器等器件。（本原理圖采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)法，故看不出具體連線）圖3-2 設(shè)計(jì)原理圖4軟件設(shè)計(jì)4.1 主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件采用C語言編寫，按照模塊化的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)。首先分析程序所要實(shí)現(xiàn)的功能，程序要實(shí)現(xiàn)串口通信，鍵盤掃描，動(dòng)態(tài)顯示三大功能。通信系統(tǒng)部分接收單片機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，交給主程序處理再通過

21、控制程序選擇不同的顯示程序進(jìn)行顯示出相應(yīng)的字符。主程序流程圖如圖4-1所示： 圖4-1 主程序流程圖4.2 顯示驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計(jì)算公式如下：刷頻率（幀頻）=1/16×T0溢=1/16×f/12（65536-t）其中f位晶振頻率，t為定時(shí)器T0初值（工作在16位定時(shí)器模式）。然后顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢當(dāng)前燃亮的行號(hào)，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖

22、存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開顯示。圖4-2所示為顯示驅(qū)動(dòng)程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖：4.3 顯示程序設(shè)計(jì)LED點(diǎn)陣屏顯示方式主要由靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示兩種。本設(shè)計(jì)采用的是動(dòng)態(tài)掃描顯示。動(dòng)態(tài)掃描顯示是把整個(gè)LED屏幕分成若干部分，每一幅畫面的顯示是顯示完一部分后，又顯示第二部分直到顯示完最后一部分又重新開始顯示第一部分，重復(fù)循環(huán)進(jìn)行在重復(fù)掃描速度足夠快的情況下，我們看到的就是一幅穩(wěn)定的畫面也就是說采用動(dòng)態(tài)掃描顯示需要不斷進(jìn)行畫面的刷新在這種方式下其顯示驅(qū)動(dòng)電路可重復(fù)利用，引線也大大減少，從而使硬件成本降低，且屏幕上的發(fā)光二極管輪流發(fā)光，使用時(shí)的耗電量大大降低大屏幕的制造、維護(hù)要容

23、易許多，可靠性也增加了。動(dòng)態(tài)掃描分為行掃描和列掃描兩種方式區(qū)別在于選通端和數(shù)據(jù)輸入端分別是行還是列。先選通列然后再?gòu)男兴腿雽?duì)應(yīng)列的數(shù)據(jù)，這樣從第1列到第32列循環(huán)往復(fù)，只要切換的速度足夠的快利用人眼的延時(shí)特性就可以看見一幅穩(wěn)定的畫面。 圖4-2 顯示驅(qū)動(dòng)流程圖4.4 通信程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用串行中斷的方式進(jìn)行通信。MCS-51單片機(jī)的五個(gè)中斷源兩種類型：一類是外部中斷源；另一類是內(nèi)部中斷源，包括兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（T0和T1）的溢出中斷和串行口的接收和發(fā)送中斷。MCS-51單片機(jī)設(shè)置了4個(gè)專用寄存器用于中斷控制，分別為定時(shí)器控制寄存器（TCON），串行口中斷控制器（SCON），中斷允許控制寄存

24、器（IE），中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（IP）。編程時(shí)通過設(shè)置其狀態(tài)來管理中斷系統(tǒng)。在使用中斷程序時(shí)，首先是將中斷控制寄存器（IE）初始化。其控制位分布如表3-1。EA為中斷允許總控制位，EA=1時(shí)CPU開發(fā)中斷；EA1時(shí)。CPU屏蔽所有中斷。ES、ET、EX1、ET0、EX0為對(duì)應(yīng)的串行口中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷、外部中斷1中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷、外部中斷0中斷的中斷允許位。對(duì)應(yīng)位為1時(shí)允許其中斷，對(duì)應(yīng)位為0時(shí)，禁止其中斷。表4-1 中斷控制寄存器IED7D6D5D4D3D2D1D0EA-ESET1EX1ET0EX0串口中斷程序流程圖如圖4-6所示，在主程序中先進(jìn)行了串行中斷的初始化，初始化

25、內(nèi)容包括了串行工作方式選擇，波特率的設(shè)定，計(jì)數(shù)初值的設(shè)定。程序開始進(jìn)入中斷等待，當(dāng)單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生中斷接收允許位RI置1，SBUF（緩沖寄存器）中的值輸入到暫存器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。首先判斷數(shù)據(jù)是否設(shè)定的起始標(biāo)志位x如果是則開始接收起始位后的32個(gè)字節(jié)，不是則中斷返回繼續(xù)等待。接收到第33個(gè)字節(jié)后便將收到的數(shù)據(jù)發(fā)送回單片機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證比較。5系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試之前，首先在proteus仿真軟件中添加元器件后，先做各單元電路模塊，最后將各個(gè)模塊正確連線之后，原理圖就繪制完成了。利用Proteus軟件將總的硬件原理圖繪制好后，還要設(shè)計(jì)好各模塊要使用的I/O口。5.1 軟件調(diào)試?yán)肅語言的編程方式，將系統(tǒng)要求

26、的基本功能，以及創(chuàng)新功能根據(jù)程序流程圖編寫出來，經(jīng)過一步步地修改和完善，最終程序編寫完成。用Keil軟件調(diào)試無誤后，生成Hex文件。5.2 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要是在Proteus仿真軟件上做硬件調(diào)試工作。雙擊Proteus中的AT89C51芯片，將Keil生成的Hex文件加載到芯片內(nèi)，進(jìn)行仿真，經(jīng)不斷修改和完善后，調(diào)試后所編寫的程序能夠完美實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的基本功能。能夠顯示出自己的姓名，學(xué)號(hào)，班級(jí)，但有些字顯示不完整。又經(jīng)過修改和完善之后，個(gè)人的信息顯示正確，并能夠滾動(dòng)顯示。當(dāng)按其他按鍵時(shí)，也能夠顯示同學(xué)的信息，按鍵錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)提示信息有誤。（軟件仿真圖片見附錄）。6設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到

27、了很多東西，最主要的是提高了自己的動(dòng)手操作能力。本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)可謂是困難重重，在設(shè)計(jì)制作的過程中確實(shí)遇到了很多問題，有的通過我們組員的努力最終解決了，有的最后沒有解決。其中最大的一個(gè)問題就是軟件程序的編寫，在我們確定設(shè)計(jì)方案后，就開始用匯編語言編寫程序了，在我們開始自己編寫之前，通過網(wǎng)絡(luò)查閱了一些相關(guān)的資料，也參考了一些其他成功的程序。但在我們編好之后，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試的時(shí)候，總是不成功，最后還是通過不斷調(diào)試才獲得成功。這也讓我明白了做什么事情只要努力堅(jiān)持不懈最終能成功的。7.參考文獻(xiàn)1 劉欣銘,張廣斌.LED顯示屏技術(shù)綜述J.黑龍江電力，2003, 25(4):294-296.2 陽(yáng)

28、進(jìn).基于單片機(jī)的LED顯示屏的漢字顯示J.中國(guó)科技信息，2005，（12）：112.3 Mark Nelson著.瀟湘工作室譯.串行通信開發(fā)指南M.中國(guó)水利水電出版社，2002. 4 王宜懷.單片機(jī)原理及其嵌入式應(yīng)用教程M.北京希望電子出版社，2002. 5 韓潤(rùn)萍,陳小萍.點(diǎn)陣LED顯示屏控制系統(tǒng)J.微計(jì)算機(jī)信息，2003，19（10）：50-51. 附 錄A；源程序#include<reg52.h> /包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的定義#include <intrins.h> #define KeyPort P1unsigned char

29、 code ZS20=2,2,4;unsigned char code sex20=9,2,6,4;unsigned char code XKQ20=9,4,2,6;unsigned char code segout8=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80; /8列;unsigned char code ZS1336=0x08,0x08,0x0F,0xF8,0x08,0x0F,0x02,0x3C,0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,0x08,0x00,0x00,/姓 0x00,0x04,0x04,0x08,0x10,0x28,0xE6,0

30、x21,0x22,0x24,0x28,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,/名0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/：0x40,0x47,0x44,0x44,0x7C,0x01,0x01,0xFF,0x01,0x05,0x09,0x11,0x61,0x01,0x01,0x00,/王 0x02,0x22,0x24,0x24,0x29,0x30,0x20,0xFE,0x20,0x30,0x29,0x24,0x24,0x22,0x02,0x00,/彬 0x00,0

31、x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/宇0x02,0x0C,0x88,0x69,0x09,0x09,0x89,0x69,0x09,0x09,0x19,0x28,0xC8,0x0A,0x0C,0x00,/學(xué)0x01,0x01,0x01,0x7D,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x7D,0x01,0x01,0x01,0x00,/號(hào)0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

32、0x00,0x00,0x00,0x00,/：0x00,0x00,0x06,0x0e,0x1e,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x11,0x1f,0x0f,0x06,0x00,0x00,/20x00,0x00,0x07,0x0f,0x0f,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x18,0x1f,0x0f,0x07,0x00,0x00,/00x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x08,0x08,0x1f,0x1f,0x1f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/10x00,0x00,0x0C,0x0C,0x1C,0x10,0x

33、11,0x11,0x11,0x11,0x1B,0x1F,0x0E,0x00,0x00,0x00,/3 0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x08,0x08,0x1f,0x1f,0x1f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/1 0x00,0x00,0x03,0x07,0x0f,0x19,0x11,0x11,0x11,0x11,0x19,0x1d,0x19,0x00,0x00,0x00,/60x00,0x00,0x07,0x0f,0x0f,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x18,0x1f,0x0f,0x07,0x00,0x00,/00x

34、00,0x00,0x06,0x0A,0x08,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x19,0x0F,0x0E,0x00,0x00,/20x00,0x00,0x07,0x0f,0x0f,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x18,0x1f,0x0f,0x07,0x00,0x00,/00x00,0x00,0x06,0x0A,0x08,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x19,0x0F,0x0E,0x00,0x00,/50x00,0x00,0x07,0x0f,0x0f,0x18,0x10,0x10,0x10,0x10,0x18,0

35、x1f,0x0f,0x07,0x00,0x00,/00x00,0x00,0x01,0x07,0x0C,0x08,0x19,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x19,0x08,0x00,0x00,/4;unsigned char code ZS2336=0x02,0x44,0xA8,0x10,0x68,0x84,0x02,0x42,0x42,0x42,0xFE,0x42,0x42,0x42,0x02,0x00,/姓0x20,0x20,0x20,0x40,0x7F,0xC2,0xC2,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x7F,0x00,0x00,0x00,/名0

36、x00,0x00,0x00,0x0C,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/： 0x00,0xC2,0x41,0x42,0x7C,0x00,0x00,0xFF,0x02,0x84,0x60,0x10,0x08,0x04,0x02,0x00,/王0x04,0x44,0x48,0x50,0xFF,0x50,0x48,0x04,0x48,0x50,0xFF,0x60,0x50,0x48,0x04,0x00,/彬 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0

37、0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/ 宇0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x22,0x21,0x7E,0x60,0xA0,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00,/學(xué)0x00,0x00,0x00,0x60,0xA0,0x20,0x20,0x20,0x22,0x21,0x22,0x3C,0x00,0x00,0x00,0x00,/號(hào)0x00,0x00,0x00,0x0C,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/：0x00,0x00,0x0c,0x0c,0x1c

38、,0x3c,0x2c,0x6c,0x4c,0xcc,0x8c,0x8c,0x0c,0x1c,0x00,0x00,/20x00,0x00,0xf0,0xf8,0xf8,0x0c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0c,0xf8,0xf8,0xf0,0x00,0x00,/00x00,0x00,0x00,0x04,0x04,0x04,0x04,0xfc,0xfc,0xfc,0x04,0x04,0x04,0x00,0x00,0x00,/10x00,0x00,0x18,0x1C,0x1C,0x04,0x84,0x84,0x84,0x84,0x84,0xFC,0x78,0x30,0x00,0x0

39、0,/3 0x00,0x00,0x00,0x04,0x04,0x04,0x04,0xfc,0xfc,0xfc,0x04,0x04,0x04,0x00,0x00,0x00,/10x00,0x00,0xf0,0xf8,0xfc,0x8c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x8c,0xf8,0xf0,0x00,0x00,/60x00,0x00,0xf0,0xf8,0xf8,0x0c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0c,0xf8,0xf8,0xf0,0x00,0x00,/00x00,0x00,0x04,0x0C,0x14,0x14,0x24,0x24,0x44,0x44

40、,0x84,0x04,0x0C,0x18,0x00,0x00,/20x00,0x00,0xf0,0xf8,0xf8,0x0c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0c,0xf8,0xf8,0xf0,0x00,0x00,/00x00,0x00,0x04,0x0C,0x14,0x14,0x24,0x24,0x44,0x44,0x84,0x04,0x0C,0x18,0x00,0x00,/50x00,0x00,0xf0,0xf8,0xf8,0x0c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0c,0xf8,0xf8,0xf0,0x00,0x00,/00x00,0x00,0xE0,0xF0,0

41、x98,0x8C,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x88,0xF8,0x70,0x00,/4;unsigned char code sex1336=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/空格0x00,0x07,0x00,0xFF,0x08,0x04,0x02,0x3C,0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,0x08,0x00,0x00,/ 性0x00,0x7C,0x44,0x47,0x44,0x44,0x44,0x7C,0x00,

42、0x00,0x1F,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,/ 別0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/:0x00,0x00,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x49,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x49,0x7F,0x00,0x00,0x00,/男0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/空格0x21,0x21,0x3F,

43、0x21,0x21,0x00,0x1F,0x00,0xFF,0x00,0x21,0x21,0x3F,0x21,0x21,0x00,/班0x04,0x0C,0x35,0xC6,0x0C,0x00,0x40,0x40,0x7F,0x40,0x40,0x46,0x5A,0x63,0x00,0x00,/ 級(jí)0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/ ：0x00,0x00,0x1F,0x11,0x11,0x11,0x11,0xFF,0x11,0x11,0x11,0x11,0x1F,0x

44、00,0x00,0x00,/電0x00,0x01,0x06,0x1F,0xE0,0x00,0x20,0x24,0x24,0xA4,0x64,0x24,0x24,0x24,0x20,0x00,/信0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x08,0x08,0x1f,0x1f,0x1f,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/10x00,0x00,0x0C,0x0C,0x1C,0x10,0x11,0x11,0x11,0x11,0x1B,0x1F,0x0E,0x00,0x00,0x00,/30x00,0x00,0x07,0x0f,0x0f,0x18,0x10,0x10

45、,0x10,0x10,0x18,0x1f,0x0f,0x07,0x00,0x00,/00x00,0x00,0x06,0x0A,0x08,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x19,0x0F,0x0E,0x00,0x00,/50x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/空格0x01,0x26,0x34,0x2C,0x24,0x24,0x37,0x4C,0x44,0x44,0x4C,0x74,0xC4,0x45,0x06,0x00,/愛0x08,0x08,

46、0x0F,0xF8,0x08,0x0F,0x00,0x01,0x41,0x41,0x47,0x49,0x51,0x61,0x01,0x00,/好0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/：0x00,0x29,0x49,0xC9,0x7F,0x49,0x7F,0x49,0x7F,0x49,0x7F,0x49,0x49,0x49,0x00,0x00,/舞0x00,0x7C,0x44,0x47,0x44,0x7C,0x00,0x51,0x4D,0x41,0x62,0x98,0x81

47、,0x89,0xB1,0x00,/蹈 ;unsigned char code sex2336=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/空格0x80,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x02,0x42,0x42,0x42,0xFE,0x42,0x42,0x42,0x02,0x00,/ 性0x81,0x82,0x8C,0xF0,0x82,0x81,0x82,0xFC,0x00,0x00,0xF0,0x02,0x01,0xFE,0x00,0x00,/ 別0x00

48、,0x00,0x00,0x0C,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/:0x01,0x21,0x22,0x22,0x24,0x28,0x30,0xE0,0x20,0x20,0x22,0x21,0x22,0x3C,0x00,0x00,/男0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/空格0x08,0x0C,0xF8,0x10,0x11,0x42,0x84,0x18,0xE0,0x00,0x04,0x

49、04,0xFC,0x04,0x04,0x00,/班0x44,0xE6,0x44,0x48,0x48,0x02,0x0C,0xF1,0x01,0xC2,0x34,0x08,0x34,0xC2,0x01,0x00,/ 級(jí)0x00,0x00,0x00,0x0C,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/ ：0x00,0x00,0xF8,0x10,0x10,0x10,0x10,0xFE,0x11,0x11,0x11,0x11,0xF9,0x01,0x0F,0x00,/電0x80,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x

50、00,0x00,0x9F,0x92,0x92,0x92,0x92,0x92,0x9F,0x00,0x00,/信0x00,0x00,0x00,0x04,0x04,0x04,0x04,0xfc,0xfc,0xfc,0x04,0x04,0x04,0x00,0x00,0x00,/10x00,0x00,0x18,0x1C,0x1C,0x04,0x84,0x84,0x84,0x84,0x84,0xFC,0x78,0x30,0x00,0x00,/30x00,0x00,0xf0,0xf8,0xf8,0x0c,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0c,0xf8,0xf8,0xf0,0x00,0x00,/

51、00x00,0x00,0x04,0x0C,0x14,0x14,0x24,0x24,0x44,0x44,0x84,0x04,0x0C,0x18,0x00,0x00,/50x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/空格0x00,0x82,0x84,0x89,0x91,0xE1,0xB2,0xAA,0xA4,0xA4,0xAA,0xB2,0x81,0x01,0x01,0x00,/愛0x02,0x44,0xA8,0x10,0x68,0x86,0x00,0x00,0x02,0x01,0x

52、FE,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/好0x00,0x00,0x00,0x0C,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/:0x01,0x11,0x22,0xEA,0x24,0x28,0x30,0x00,0x2C,0x24,0x24,0xFF,0x24,0x24,0x04,0x00,/舞0x02,0x7E,0x02,0xFC,0x44,0x44,0x00,0xFF,0x22,0x22,0x02,0x02,0x22,0x22,0xFF,0x00,/蹈;unsigned char code XKQ1

53、336=0x08,0x08,0x0F,0xF8,0x08,0x0F,0x02,0x3C,0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,0x08,0x00,0x00,/姓 0x00,0x04,0x04,0x08,0x10,0x28,0xE6,0x21,0x22,0x24,0x28,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,/名0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/：0x00,0x00,0x47,0x24,0x14,0x04,0x04,0xFC,0x04,0x04

54、,0x14,0x24,0x47,0x00,0x00,0x00,/ 0x20,0x20,0x27,0x24,0x24,0x24,0x24,0xFC,0x24,0x24,0x24,0x24,0x27,0x20,0x20,0x00,/甕 0x40,0x47,0x44,0x44,0x7C,0x00,0x01,0x79,0x49,0x49,0x4F,0x49,0x49,0x79,0x01,0x00,/強(qiáng)0x02,0x0C,0x88,0x69,0x09,0x09,0x89,0x69,0x09,0x09,0x19,0x28,0xC8,0x0A,0x0C,0x00,/學(xué)0x01,0x01,0x01,0x7D,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x7D,0x01,0x01,0x01,0x00,/號(hào)0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/：0x00,0x00,0x06,0x0e,0x1e,0x