單片機8 8點陣屏設計

1、單片機課程設計題目： 8*8點陣屏設計系 專 姓 學 河南城建學院2011年12 月29日一、設計目的利用 8*8LED 點陣動態(tài)顯示漢字的字樣。采用 STC89C52 單片機作為整個控動手能力。1使學生更深入地理解和掌握該課程中的有關基本概念，程序設計思想和方法。2培養(yǎng)學生勇于探索、嚴謹推理、實事求是、有錯必改，用實踐來檢驗理論，全方位考慮問題等科學技術人員應具有的素質(zhì)。3提高學生對工作認真負責、一絲不茍，對同學團結友愛，協(xié)作攻關的基本素質(zhì)。4培養(yǎng)學生從資料文獻、科學實驗中獲得知識的能力。5. 對學生掌握知識的深度、運用理論去處理問題的能力、實驗能力、課程設計能力、書面及口頭表達能力進行考核

2、。二、設計要求1、設計一個 8*8 點陣 LED 電子顯示屏2、要求在目測條件下 LED 顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯式。三、設計的總體結構1、設計總體框圖2、工作原理由于是 8*8 16 P0 口控制行，P1 口控制列，通過軟件編程，即可實現(xiàn)漢字的顯示，并可上移下移，左移，右 16*16 式實現(xiàn)。3、元器件清單：STC89C52器圖 3 主體電路1. 8X8 點陣 LED 工作原理說明圖 4 88 點陣 LED 外觀及引腳圖其等效電路圖如下：（5）可編程全全雙工串行通道。圖 89S51單片機結構框圖51 系列單片機的引腳功能：主電源引腳 Vss、VccVss：接地，：接+5

3、V 電源出端輸入/輸出引腳 P0、P2、P3P0.0P0.7P0 口的 8P0 口是 8 位漏極開路型雙向 I/0端口，在接有片外存儲器或 I/0 擴展接口時，P0.0P0.7 分時復用，作低 8 位地址總線與雙向 8 位數(shù)據(jù)總線P1.0P1.7P1 口的 8P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口，對于 52 子系列，P1.0 還可用于定時器/計數(shù)器 2 的計數(shù)脈沖輸入端2，1.1 還可作定時器/計數(shù)器 2 的外部控制端 T2EX。P2.0P2.7P2 口的 8個引腳，P2 口也是一個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，在訪問片外存儲器或擴展 I/O接口時，還用于提供高 8 位地址。

4、P3.0P3.7P3 口的 8個引腳，P3 口也是一個帶上拉電阻的 I/O口，除可以作雙向的輸入輸出口外，還具有第 2 功能。見表表 P3 口第二功能表引腳P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7RXD（串行口輸入）INT0（外部中斷 0 輸入）INT1（外部中斷 1 輸入）T0（定時器 0 的外部中斷）T1（定時器 1 的外部中斷）WR（片外數(shù)據(jù)存儲器寫控制信號）RD（片外數(shù)據(jù)存儲器讀控制信號）控制線（4 ALE/PROG：雙功能引腳。由于 P0 口的 8 個引腳是低 8 位地址總線與數(shù)據(jù)總線分時復用，因此必須將 P0 口輸出的低 8 位地址進行鎖存。在訪問片外存儲器

5、時，每機器周期該信號出現(xiàn)2 次。其下降沿用于控制鎖存P0 口輸出的低 8 位可作為對外輸出的時鐘脈沖，頻率為振蕩器頻率的 1/6，必須注意的是：在訪問片內(nèi)外存儲器時，ALE 脈沖會跳空 1 個。對片內(nèi)含有 EPROM 的機型，此引腳在編程時可作為編程脈沖 PROG 的輸入端。PSEN：片外程序存儲器讀選通信號輸出端，在 CPU 從片外程序存儲器取指期間，此信號每個機器周期兩次有效，以通過 P0 口讀入指令，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，該信號不出現(xiàn)。EA/Vpp： 選擇片外程序存儲器，即 EA/Vpp=1 時，訪問片內(nèi)程序存儲器。 對片內(nèi)含有EPROM 的機型，此引腳在編程期間用于施加+21v的編程

6、電壓。RST/VPO： 雙功能引腳，在單片機工作期間，當此引腳上出現(xiàn)連接 2 個機器周期的高電平時可實現(xiàn)復位操作。 在 Vcc 掉電期間，若該引腳接備用電源（+5v RAM 供電，以保存片內(nèi) RAM 中的信息。5.2 單片機系統(tǒng)設計按照單片機系統(tǒng)擴展與系統(tǒng)配置狀況，單片機應用系統(tǒng)可分為最小系統(tǒng)、最小功耗系統(tǒng)和典型應用系統(tǒng)等。（1廉、結構簡單，常常構成一些簡單的控制系統(tǒng)，如開關狀態(tài)的輸入/輸出控制等。對于片內(nèi)有 ROM/EPROM/FLASH RAM 的單片機，構成最小應用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路、復位電路和電源即可，如圖所示。P0RSTP3ALEPSENEA圖 89S51 單片機最小應

7、用系統(tǒng)由于集成度的限制，這種最小應用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。其應用特點是：有可供用戶使用的大量 I/O口線，P0P1P2P3 都可用作用戶 I/O口用。由于沒有外部存儲器擴展， 應接高電平。內(nèi)部存儲器容量有限（只有 4KB應用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。由于這類應用系統(tǒng)應用程序量不大，外電路簡單，因而采用模擬開發(fā)手段較好。對于片內(nèi)無 ROM/EPROM/FLASH RAM 的單片機，其最小系統(tǒng)除了外部配 EPROMEEPROM作為程序存儲器用，如圖 3（b）所示， 應接地。（2）最小功耗應用系統(tǒng)最小功耗應用系統(tǒng)是指為了保證正常運行，系統(tǒng)的功率消耗最小。這是單片成最小功耗應用系統(tǒng)提供了必要條件，

8、例如，各種系列的單片機都有 CMOS 工藝類型，而且在這類單片機中都設置了低功耗運行的 WAIT和 STOP方式。而且能充分運用 WAIT和 STOP智能儀表、野外工作儀表以及在無源網(wǎng)絡、接口中的單片機工作子站。5.3 單片機的發(fā)展趨勢低價格、存儲容量擴大和增強I/O功能及結構兼容等方面發(fā)展。其發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：1. 多功能 I/O口都集成在一塊芯片內(nèi)，使單片機的功能更加強大。如把LCD或 VFD 顯示驅(qū)動器也開始集成在 8 位單片機中。2. 高性能進一步改進 CPU 的性能，加快指令運算的速度和提高系統(tǒng)控制的可靠性，采用精簡指令系統(tǒng)計算機 RISC（Reduced Instruct

9、ion Set Computer ）結構和流水線技術，大 幅度提高 運行速度。 現(xiàn)指令速 度最高者已 達 100MIPS(MillionInstruction Per Seconds，并加強了位處理功能、中斷和定時控制步提高，有的單片機的尋址能力已突破 64 KB 的限制，8 位、16 位的單片機有的尋址能力已達到1 MB和16 ROM的容量可達64 RAM的容量可達2 。3. 低電壓、低功耗 3 6V 1.2V或 0.9V從 mA 級降到A級，甚至1A以下，在一粒鈕扣電池下就可長期工作。低功的便攜化。4. 低價格能的同時，也十分注意降低價格。如Z-8系列的 80C51 系列的 80C31 每

10、片僅售 1-1.52 74HC573芯片介紹、74HC573 八進制 3 態(tài)非反轉(zhuǎn)透明鎖存器74HC573 高性能硅門 CMOS 器件一樣。器件的鎖存器SL74HC573 跟 LS/AL573 的管腳輸入是和標準 CMOS LS/ALSTTL 輸出兼容。當鎖存使能端 LE存。u36755X 出能直接接到 CMOS，NMOS 和 TTL 接口上u25805X 作電壓范圍：2.0V6.0VCMOS 器件的高噪聲抵抗特性 1 20 Vccu20302X 輸入電流：1.0uA1D 2 19 1Q2D 3 18 2Q3D 4 17 3Q4D 5 16 4Q5D 6 15 5Q6D 7 14 6Q7D 8

11、 13 7Q8D 9 12 8QGND 10 11 LEOE LE D QL H H HL H L LL L X Q0H X X Z1 腳三態(tài)允許控制端低電平有效1D8D為數(shù)據(jù)輸入端1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端74HC573 引腳圖LE為鎖存控制端六、系統(tǒng)軟件設計程序見附錄二七、整體電路圖見附錄三八、設計總結（本LED顯示屏控制系統(tǒng)已能實現(xiàn)LED顯示的基本功能,并且體現(xiàn)出了相對于傳統(tǒng)的基于8位/16位普通單片機的顯示系統(tǒng)的優(yōu)越性,如上設計所述,但由于本組成員水平和設計時間有限,離一個完全實用的,能夠完全符合市場需求的 LED顯示系統(tǒng)還有一定的差距.因此,在以后的研制過程中,還需要在以下幾個方面做大量的

12、工作:(1)扮在系統(tǒng)抗干擾方面,不論是硬件部分還是軟件部分,都還必須在工作現(xiàn)場根據(jù)實際情況進行大量的實驗,調(diào)試工作,才能最終實現(xiàn) LED 顯示系統(tǒng)的可靠工作。(2)在增強圖文屏顯示效果上,可使用雙色屏或多色屏,雙色(或多色)屏所使用的LED點陣單元,在同一點陣位置上安裝了兩個(或多個)不同顏色的LED發(fā)光燈,對不同顏色的顯示控制方面進行進一步的設計,以滿足顯示更加豐富多彩的圖形和文字。(3)由于ARM微處理器的強大運算能力和豐富的片內(nèi)外圍,可將LED顯示屏方便地接入以太網(wǎng)絡,每一個 LED 顯示控制器可作為一個網(wǎng)絡節(jié)點,方便的組成基于工業(yè)以太網(wǎng)的 LED 顯示網(wǎng)絡,在這方面還應該進行進一步的研

13、究與實驗,以滿足更高,更復雜的使用要求。和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊、及相關技術資料的基本技能以及計算、數(shù)據(jù)處理等方面的能力。通過對通用89C51語言有了一個比較深的理解。過一次課程設計具體的實施，使自己的動手能力和獨立設計能力真正得到鍛煉，要我們?nèi)L試。的學習工作中是很重要的。附錄一參考文獻：1 李光飛，樓然苗.51 系列單片機設計實例M.北京航空航天大學出版社，2003,3.2 北京：機械工業(yè)出版社，2005，1.3 系列單片機原理與接口技術M.北京航空航天大學出版社，2004,5.4 朱定華.單片機原理及接口技術M北京：電子工業(yè)出版社，2001，4.5 趙茂泰.智能儀器原理及應用M.北京

14、：電子工業(yè)出版社，2004,2.6 劉東紅.利用單片機89C51的一個并行IO口實現(xiàn)多個LED顯示的一種簡單方法J.國外電子元器件，2002 年第 8 期.附錄二/*/采用 8*8LED 動態(tài)顯示文字演示程序/*/#include unsigned char code taba=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f;/行選unsigned char code 選列出unsigned char code tabc=0 x00,0 x02,0 x04,0 x08,0 x18,0 x24,0 x42,0 x81;/入unsigned char

15、 code 平unsigned char code 安unsigned char i,j;void delay(void)/延時 5msunsigned char i,j;for(i=10;i0;i-)for(j=248;j0;j-);void delay1(void)/延時 10msunsigned char i,j,k;for(k=10;k0;k-)for(i=20;i0;i-)for(j=248;j0;j-);void main(void)while(1)for(j=0; j10; j+) /from 上 to 下 3 timefor(i=0;i8;i+)P0=tabai;P2=tabb

16、i;/P1=0 xff;delay();/for(j=0; j2; j+) /from 下 to 上 3 time/for(i=0;i8;i+)P0=tabai;/P2=tabbi;P2=0 xff;delay1();/for(j=0; j10; j+) /from 上 to 下 3 timefor(i=0;i8;i+)P0=tabai;P2=tabci;/P1=0 xff;delay();for(i=0;i8;i+)delay1();for(j=0; j10; j+) /from 上 to 下 3 timefor(i=0;i8;i+)P0=tabai;P2=tabdi; /平/P1=0 xff;delay();for(i=0