動態(tài)LED點(diǎn)陣顯示屏設(shè)計(jì)與制作畢業(yè)論文

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)題目 動態(tài)led點(diǎn)陣顯示屏設(shè)計(jì)與制作 系部 * 專業(yè) * 姓名 * 學(xué)號 * 指導(dǎo)教師： *老師 2013 年 6 月7日目錄 第1章：引言(2)第2章：方案論證(3)2.1：方案選擇(3)2.2：單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)(4)2.3：按鍵及接口設(shè)計(jì)(6)2.4：顯示及接口設(shè)計(jì)(6)2.5：驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)(7)第3章：88點(diǎn)陣顯示器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)(8)3.1：硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)(8)3.2：單片機(jī)at89c51的分析(9)3.3：具體電路及功能分析(10)3.4：88點(diǎn)陣顯示電路原理圖(11)第4章：88點(diǎn)陣控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)(12)4.1：軟件總體設(shè)計(jì)及功能的描述(1

2、2)4.2：單片機(jī)系統(tǒng)資源分配(13)4.3：軟件主程序和顯示程序流程圖 (14) 注：（單片機(jī)源程序見附錄1）第5章：樣品的制作與調(diào)試(15)5.1：原材料的選擇與采購(15)5.2：印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作(15)5.3：單片機(jī)的測試(16)5.4：硬件及軟件的調(diào)試(16)5.5：整機(jī)的測試與調(diào)試(17)第6章：使用說明書(18)第7章：致謝(19)參考文獻(xiàn)(20)附錄1：源程序 (21)第1章：引言led點(diǎn)陣顯示屏是集微電子技術(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，動態(tài)范圍廣，亮度高，壽命長，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

3、顯示又可以分為單色顯示和雙色顯示，可以按照需要的大小、形狀和顏色進(jìn)行組合，并用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)各種文字或圖形的變化，達(dá)到宣傳和提示的目的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1991年，全國led顯示屏的產(chǎn)值還不到億元人民幣，而在1993年，僅藍(lán)通公司一家企業(yè)的顯示屏產(chǎn)值即達(dá)1億多人民幣。同時(shí)也可廣泛應(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多行業(yè)。目前大多數(shù)的led點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)自帶字庫。其顯示和動態(tài)效果(主要是顯示內(nèi)容的滾動)的實(shí)現(xiàn)主要依靠硬件掃描驅(qū)動，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。而實(shí)際上經(jīng)常會遇到一些特殊要求的動態(tài)顯示，比如電梯運(yùn)行中指示箭頭的上下移動、某些智能儀表

4、幅值的條形顯示、廣告中廠家的商標(biāo)顯示等。這時(shí)一般的顯示系統(tǒng)就很難達(dá)到要求。另外，由于受到存儲器本身的局限，其特殊字符往往難以顯示，同時(shí)顯示內(nèi)容也不能隨意更改。因此就提出了一種利用pc機(jī)和單片機(jī)控制的led顯示系統(tǒng)通信方法。該方法可以對顯示內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而實(shí)現(xiàn)諸如動態(tài)顯示效果。同時(shí)用戶也可以在pc機(jī)上進(jìn)行顯示效果的預(yù)覽，顯示內(nèi)容亦可以即時(shí)修改。同時(shí)它具有發(fā)光率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。并廣泛的用于公交汽車、商店、體育場館、車站、學(xué)校、銀行、高速公路等公共場所的信息發(fā)布和廣告宣傳。led 顯示屏發(fā)展較快，本文講述了基于at89c51單片機(jī)88 led

5、漢字點(diǎn)陣滾動顯示的基本原理、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)。第2章：方案論證2.1 方案選擇2.1.1 需要實(shí)現(xiàn)的功能 顯示預(yù)先想要顯示的內(nèi)容，在本設(shè)計(jì)中要求顯示“畢業(yè)設(shè)計(jì)”四個(gè)文字，顯示方式分三種：逐字顯示，向上滾動顯示，向左滾動顯示。2.1.2 設(shè)計(jì)思路根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的功能，初步確定設(shè)計(jì)方案如下： 通過單片機(jī)編程依次顯示漢字“志存高遠(yuǎn)”。 p0口作為io口，作為字符數(shù)據(jù)輸出口。 p2口作為io口，作為字符顯示掃描輸出口。 p1.0、p1.1和p1.2口分別接k1、k2和k3，作為控制信號的輸入。 通過改變電阻的大小來改變顯示字符的亮度。2.1.3

6、單片機(jī)at89c51的選擇 本方案最大的特點(diǎn)在于核心控制芯片的選擇，采用at89c51單片機(jī)，利用at89c51的掉電工作方式，構(gòu)成高可靠、低功耗系統(tǒng)方法。at89c51的采用有很多方面的優(yōu)勢。應(yīng)用at89c51作為控制核心的設(shè)計(jì)大多在性能上要求很高。原因在于，在一些應(yīng)用場合，單片機(jī)并不是每時(shí)每刻都在工作，而是多數(shù)時(shí)間處于守候狀態(tài) 。為使單片機(jī)系統(tǒng)工作更省電、更可靠，我們可以使單片機(jī)在不工作時(shí)處于掉電工作方式，其工作狀態(tài)被凍結(jié)，如at89c51處于掉電工作方式時(shí)耗電僅十幾微安。此外，at89c51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，cpu停

7、止工作。但ram，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存ram的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.1 各部分具體電路1、單片機(jī)的時(shí)鐘電路 at89c51單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路是一個(gè)高增益反向放大器，引線xtal1和xtal2分別是放大器的輸入端和輸出端。單片機(jī)內(nèi)部雖然有振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，外部還需附加電路。at89c51的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種：內(nèi)部時(shí)鐘電方式和外部時(shí)鐘方式。由于外部時(shí)鐘方式用于多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，所以此處選用內(nèi)部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式：利用其內(nèi)部的振蕩電路在xtal1和xtal2引線上外接

8、定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路產(chǎn)生自激振蕩。最常用的是在 xtal1和xtal2之間接晶體振蕩器與電路構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖2-1電路所示為單片機(jī)最常用的時(shí)鐘振蕩電路的接法，其中晶振可選用振蕩頻率為12mhz的石英晶體，電容器一般選擇30pf左右。圖2-1使用片內(nèi)振蕩電路的時(shí)鐘電路2 、單片機(jī)的復(fù)位電路 本設(shè)計(jì)中at89c51是采用上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式。最簡單的復(fù)位電路如圖2-2所示。上電瞬間，rc電路充電，rst引線端出現(xiàn)正脈沖，只要rst端保持10ms以上的高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。其中r1選擇1k的電阻，電容器一般選擇22f。2.3 按鍵及接口設(shè)計(jì)2.3.1 獨(dú)立式按鍵接口設(shè)

9、計(jì)本設(shè)計(jì)按鍵較少，采用獨(dú)立式按鍵簡單而方便。獨(dú)立式按鍵就是各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其它輸入線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)很容易判斷哪個(gè)按鍵被按下了。設(shè)計(jì)采用的是中斷方式的獨(dú)立式按鍵工作電路，按鍵直接與at89c51的i/o口線相接，通過讀i/o口，判定各i/o口線的電平狀態(tài)，即可識別出按下的鍵。獨(dú)立式按鍵電路中，一般采用上拉電阻，這是為了保證在按鍵斷開時(shí)，各i/o口線有確定的高電平。2.4 顯示器及接口設(shè)計(jì)2.4.1 88點(diǎn)陣led顯示器的組成原理及控制方式本次設(shè)計(jì)中采用88點(diǎn)陣led顯示器，簡稱led點(diǎn)陣板或led矩陣板。它是以

10、發(fā)光二極管為像素，按照行與列的順序排列起來，用集成工藝制成的顯示器件。有單色和雙色之分，這種顯示器有共陽極接法和共陰極接法兩種，設(shè)計(jì)中用到的是共陽極的顯示器。共陽極接法的原理圖如圖2-4所示，圖中畫出了88點(diǎn)陣的二極管。每一行發(fā)光二極管的陽極接在一起，有一個(gè)引出端r，每一列發(fā)光二極管的陰極接在一起，有一個(gè)引出端c。當(dāng)給發(fā)光二極管陽極引出端r1加高電平，陰極引出端c1加低電平時(shí)，左上角的二極管被點(diǎn)亮因此，對于行和列的電平進(jìn)行掃描控制時(shí)，可以達(dá)到顯示不同漢字的目的。例如“畢業(yè)設(shè)計(jì)”的顯示可以按照從左到右，先下后上的順序?qū)懗鼍幋a。然后寫入單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲單元中?！爱厴I(yè)設(shè)計(jì)”4個(gè)字的編碼表如下：tab

11、: db 0efh,83h,0abh,83h,0abh,83h,0eeh,0e0h ;電 db 0ffh,0c7h,0efh,83h,0efh,0efh,0cfh,0efh ;子 db 0b1h,0b5h,04h,0bfh,0b1h,0b5h,9bh,0a4h :設(shè) db 0bbh,0bbh,1bh,0a0h,0bbh,0bbh,9bh,0bbh :計(jì) db 00h,00h,00h,00h2.4.2 88點(diǎn)陣led顯示器與單片機(jī)的接口 88點(diǎn)陣led的引腳圖如圖2-5所示，當(dāng)采用單片機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，連接點(diǎn)陣顯示器的共陽極r端需經(jīng)驅(qū)動三極管9012與單片機(jī)的p2口相連，而共陰極c端需經(jīng)限流電阻與單

12、片機(jī)的p0口相連。在編程控制時(shí)，將88點(diǎn)陣led顯示分成行和列兩部分，字符數(shù)據(jù)從p0口輸出，掃描控制字從p2口輸出，每一列由一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)組成，數(shù)據(jù)可一次送入，然后掃描一行，顯示一個(gè)字需要掃描8次。圖2-5 88點(diǎn)陣led引腳的排列圖2.5 驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)顯示器驅(qū)動是一個(gè)非常重要的問題，如果驅(qū)動能力差，顯示器亮度就低；而驅(qū)動器長期在超負(fù)荷下運(yùn)行則很容易損壞。如果是靜態(tài)顯示，則led驅(qū)動器的選擇較為簡單，只要驅(qū)動器的驅(qū)動能力與顯示器工作電流相匹配即可。而且只須考慮段的驅(qū)動，因?yàn)?，共陽極接+5v，而共陰極接地，所以位的驅(qū)動無須考慮。動態(tài)顯示則不然，由于一位數(shù)據(jù)的顯示是由段和位選信號共同配合完成的，

13、因此，必須同時(shí)考慮段和位的驅(qū)動能力，而且段的驅(qū)動能力決定位的驅(qū)動能力。理論分析表明，同樣的驅(qū)動器，當(dāng)其驅(qū)動靜態(tài)顯示器時(shí)，其亮度為驅(qū)動動態(tài)顯示器的n倍，n近似為顯示位數(shù)。所以要使動態(tài)顯示器達(dá)到靜態(tài)顯示器的亮度，必須將驅(qū)動器能力提高n倍。本設(shè)計(jì)中，因?yàn)椴捎昧?8點(diǎn)陣led顯示器，用at89c51單片機(jī)進(jìn)行控制，因此它很適宜于按掃描方式動態(tài)顯示多個(gè)字符數(shù)據(jù)，所以我們只選用了8個(gè)pnp型三極管作為驅(qū)動顯示器的電路。因at89c51單片機(jī)的io口有20ma的吸入電流，正因?yàn)檫@一特點(diǎn)，使的本設(shè)計(jì)中的驅(qū)動電路部分大大簡化，不用附加專門的驅(qū)動電路即可正常工作。第3章 88點(diǎn)陣顯示器控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 硬件

14、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用at89c51 作控制器，顯用9012三極管驅(qū)動，示器用8*8共陽led，點(diǎn)陣,改變電阻（270歐）的大小可改變顯示字符的亮度。po作為字符數(shù)據(jù)輸出口，p2為字符顯示掃描輸出口。12mhz晶振，第31腳（ea）接電源，p1.0-p1.2口分別接開關(guān)k1、k2、k3。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案，硬件電路的設(shè)計(jì)框圖如圖3-1所示。硬件電路結(jié)構(gòu)由8個(gè)部分組成：時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、按鍵接口電路、電源電路、點(diǎn)陣顯示陽極驅(qū)動電路、點(diǎn)陣顯示陰極驅(qū)動電路和88點(diǎn)陣顯示電路。按鍵電路復(fù)位電路電源電路時(shí)鐘電路 單 片 機(jī)點(diǎn)陣顯示器陽極驅(qū)動電路點(diǎn)陣顯示器陰極驅(qū)動電路88點(diǎn)陣led顯示器圖3-1

15、 88點(diǎn)陣顯示器組成原理框圖3.2 單片機(jī)at89c51的分析 由于at89c51片內(nèi)有8k的flash程序存儲器，并且io口可直接驅(qū)動點(diǎn)陣顯示器，所以由它組成小系統(tǒng)硬件非常簡單。3.2.1 at89c51單片機(jī)芯片的性能及功能圖3-2 at89c51 引腳圖1 性能說明與mcs-51 兼容8k字節(jié)可編程閃爍存儲器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0hz-24hz三級程序存儲器鎖定256*8位內(nèi)部ram32可編程i/o線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器一個(gè)數(shù)據(jù)指針dptr8個(gè)中斷源可編程全雙工串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2 管腳說明 vcc：供電電壓。 gn

16、d：接地。 p0口：p0口為一個(gè)8位漏級開路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須被拉高。p1口：p1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為第八位地址接收。p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙

17、向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入

18、，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。 p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下所示：p3.0 rxd（串行輸入口）p3.1 txd（串行輸出口）p3.2 /int0（外部中斷0）p3.3 /int1（外部中斷1）p3.4 t0（記時(shí)器0外部輸入）p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入）p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖

19、存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè)ale脈沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時(shí)，ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。 /psen：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的/psen信號將不出現(xiàn)。 /ea

20、/vpp：當(dāng)/ea保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時(shí)，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。在flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。xtal2：來自反向振蕩器的輸出。3.3 具體電路及功能分析1 按鍵接口控制電路 本設(shè)計(jì)采用輕觸開關(guān)k1、k2和k3分別控制字符的顯示方式，k1：控制字符逐字顯示，k2：控制字符向上顯示，k3：控制字符向左顯示。2 顯示電路 本設(shè)計(jì)采用雙色88點(diǎn)陣模塊顯示，但是在設(shè)計(jì)中我們

21、只用單色顯示，我們通過改變限流電阻的阻值的大小來改變顯示字符的亮度。3 電源電路 電源電路采用普通的三端集成穩(wěn)壓電源。為整個(gè)系統(tǒng)提供+5v的電壓。3.4 88點(diǎn)陣顯示器原理圖圖3-3 88點(diǎn)陣顯示器電氣原理圖第4章 88點(diǎn)陣控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件總體設(shè)計(jì)及功能描述4.1.1 系統(tǒng)主要程序的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了結(jié)構(gòu)化、模塊化，并且利用鍵掃描程序代替程序中的1ms延時(shí)程序，既為了按鍵的快速響應(yīng)，又可以提高動態(tài)顯示的掃描頻率，從而減少了文字顯示時(shí)的閃爍現(xiàn)象。1 主程序 主程序在剛上電時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后讀一次鍵開關(guān)狀態(tài)，由鍵標(biāo)志位(00h、01h、02h)決定顯示方式。主程序流程圖如4

22、-1所示。2 初始化程序 在系統(tǒng)初始化時(shí)，對四個(gè)端口進(jìn)行復(fù)位，將顯示用的字符數(shù)據(jù)從rom表中裝入內(nèi)存單元50h6fh中?！爱厴I(yè)設(shè)計(jì)”中的每個(gè)文字占有8個(gè)地址單元。3 顯示程序顯示程序是由顯示主程序和顯示子程序組成。顯示主程序負(fù)責(zé)每次顯示時(shí)的顯示地址首址(在b寄存器中)、每個(gè)字的顯示時(shí)間(由30h中的數(shù)據(jù)決定)和下一個(gè)顯示地址的間隔(31h中的數(shù)據(jù)決定)的處理。顯示子程序則負(fù)責(zé)對指定8個(gè)地址單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出顯示，顯示一個(gè)完整文字的時(shí)間約為8ms。在顯示子程序中，1ms延時(shí)程序是用調(diào)用鍵掃描子程序的方法實(shí)現(xiàn)的。圖4-2為逐字顯示及向上滾動顯示方式的顯示控制程序流程圖。4.2 單片機(jī)系統(tǒng)資源的分配

23、資 源功能與作用00h02h用于存放鍵標(biāo)志位21h24h為數(shù)據(jù)顯示緩沖區(qū)50h6fh用于存放顯示字符數(shù)據(jù)表t0t2為定時(shí)中斷入口標(biāo)志30h用于控制顯示靜止字的時(shí)間31h用于靜止字顯示跳轉(zhuǎn)地址步距0ffh0.5ms延時(shí)計(jì)數(shù)器14h10ms延時(shí)計(jì)數(shù)器64h1ms延時(shí)計(jì)數(shù)器表4-1 單片機(jī)系統(tǒng)資源分配4.3 主程序和顯示程序流程圖開始調(diào)用鍵掃描子程序(keywork)20h.0=1?20h.1=1?20h.2=1?轉(zhuǎn)逐字顯示程序(fun0)轉(zhuǎn)向上滾動顯示程序(fun1)轉(zhuǎn)向左滾動顯示程序(fun2)圖4-1 主程序流程圖逐字或上移顯示開始設(shè)1幀顯示時(shí)間及換幀步距寄存器b、r4、r5賦初值調(diào)顯示子程序

24、(display)(r4)1=0？(b)=#68h?顯示首址修改：(b)+r5(b)轉(zhuǎn)start1圖4-2 逐字顯示及向上滾動顯示時(shí)的流程圖第5章 樣品的制作與調(diào)試5.1 原材料的選擇與采購本次設(shè)計(jì)在原材料的選擇與采購上做到了設(shè)計(jì)最優(yōu)化，即用最小的開支，獲得性價(jià)比較高的元器件和材料。設(shè)計(jì)中，印刷電路板采用單面板，給人看起來沒有太復(fù)雜的感覺。選元器件時(shí)，盡量選擇能使電路簡化的器件。例如，為了不增大電路板的體積及減小功耗，本設(shè)計(jì)采用atmel公司的at89c51單片機(jī)，可編程io口多，工作電壓范圍寬，利用at89c51掉電工作方式，還可以構(gòu)成高可靠、低功耗系統(tǒng)方法。5.2 印刷電路板的設(shè)計(jì)與制作在

25、電路原理圖圖的設(shè)計(jì)中，由于連線很密，又加上自己畫圖不是很熟練，因此在布線的時(shí)候出現(xiàn)了很多的無法在底層板面布線的情況，為了使整個(gè)電路板看起來既美觀又不出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，我在底層板和頂層板之間多加上了幾個(gè)焊盤，利用跳線將其連接起來，在設(shè)計(jì)跳線的時(shí)候我盡可能的把所有的跳線都壓在點(diǎn)陣的下面，這樣看起來就好象沒有使用跳線，達(dá)到了使電路板美觀的目的。同時(shí)也使整個(gè)電路板看起來很緊湊。電路圖做好以后，就是制板了。這里，我們用的是多功能版，下面就是在多功能板上安裝和焊接元件了。安裝和焊接其實(shí)是并行的，即邊安裝邊焊接。在這個(gè)過程中，各類元件一定要按順序進(jìn)行，即按由低到高的順序。例如，先安裝較低的電阻和跳線等器件并焊

26、好，最后安裝較高的元件，這樣會使所制的板更完善。5.3 單片機(jī)的測試判斷單片機(jī)芯片及時(shí)鐘系統(tǒng)是否正常工作有一個(gè)簡單的辦法，就是用萬用表測量單片機(jī)晶振引腳（18、19腳）的對地電壓，以正常工作的單片機(jī)用數(shù)字萬用表測量為例：18腳對地約2.24v，19腳對地約2.09v。對于懷疑是復(fù)位電路故障而不能正常工作的單片機(jī)也可以采用模擬復(fù)位的方法來判斷，單片機(jī)正常工作時(shí)第9腳對地電壓為零，可以用導(dǎo)線短時(shí)間和5v連接一下，模擬一下上電復(fù)位，如果單片機(jī)能正常工作了，說明這個(gè)復(fù)位電路有問題。5.4 硬件及軟件的調(diào)試5.4.1 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本測試儀器，通過執(zhí)行開發(fā)系統(tǒng)有關(guān)命令或運(yùn)行適當(dāng)?shù)臏y

27、試程序來檢查用戶系統(tǒng)硬件中是否存在故障。其具體操作步驟如下：第一步是目測，在印好電路板之后，先檢查印制線是否有斷線、是否有毛刺、是否與其它線或焊盤粘連、焊盤是否有脫落、過孔是否有未金屬化現(xiàn)象。而在目測的過程中，我們發(fā)現(xiàn)有一條印制線斷開，因此我們用焊錫使這條斷線連在一起。第二步是用萬用表測量。在目測完之后，利用萬用表來測量連線和接點(diǎn)，檢查它們的通斷狀態(tài)是否和設(shè)計(jì)一樣。再檢查各種電源線和地線是否有短路現(xiàn)象，在檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)不管是連線還是接點(diǎn)都符合設(shè)計(jì)規(guī)定，電源和地線也沒有短路現(xiàn)象。第三步是加電檢查。給印制板加電時(shí)，我們檢查到的器件的電源端符合要求的電壓值+5v，同時(shí)接地端的電壓為0。第四步是聯(lián)

28、機(jī)檢查。利用系統(tǒng)和單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)用仿真電纜連接起來，發(fā)現(xiàn)聯(lián)機(jī)檢查完后以上是連接都正確、暢通、可靠。5.4.2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試是通過對用戶所編程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除的過程。其具體的操作步驟是：第一步是在具有匯編軟件的主機(jī)上和用戶系統(tǒng)連接起來，進(jìn)行調(diào)試準(zhǔn)備。第二步是單步運(yùn)行。第三步是系統(tǒng)連調(diào)，即進(jìn)行軟件和硬件聯(lián)合調(diào)試。經(jīng)調(diào)試，軟件運(yùn)行良好。5.5 整機(jī)的調(diào)試與測試 在上面的調(diào)試工作做好以后，接下來就要做整機(jī)的調(diào)試與測試工作了，將程序燒錄單片機(jī)以后，給整機(jī)加上+5v的電壓，一開始不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。經(jīng)萬用表檢測發(fā)現(xiàn)at89c51單片機(jī)的31腳上沒有加上

29、+5v的電壓而導(dǎo)致單片機(jī)不能正常的工作。排除故障后加電，系統(tǒng)能以正常的上電初始化了。但是我們在整機(jī)測試的過程中發(fā)現(xiàn)點(diǎn)陣在左移顯示和上滾顯示的時(shí)候速度很快，經(jīng)過同組同學(xué)的討論分析后，我們修改了程序中的延時(shí)程序，將顯示1幀顯示時(shí)間控制進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。最后達(dá)到了我們預(yù)期的目的。第6章 使用說明本次設(shè)計(jì)的用單片機(jī)控制的顯示電路使用比較簡單，操作方便。它主要是通過一個(gè)88點(diǎn)陣來顯示漢字字符，通過不同的按鍵來選擇控制字符的顯示方式。在通電以后，顯示屏全亮，隨后進(jìn)入逐字顯示狀態(tài)。按下復(fù)位鍵k1，系統(tǒng)自動復(fù)位，顯示屏全亮，隨后進(jìn)入待命狀態(tài)。按下功能鍵k2，系統(tǒng)就會進(jìn)入上滾顯示狀態(tài)。按下功能鍵k3，系統(tǒng)就會進(jìn)

30、入左移顯示狀態(tài)。按下功能鍵k4，系統(tǒng)就會進(jìn)入逐字顯示狀態(tài)。另外，我們可以通過改變限流電阻值的大小來改變顯示字符的亮度，通過改變程序中字符數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)顯示不同的字符，通過改變程序中的延時(shí)程序來控制字符移動速度的快慢。第7章 致謝 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我遇到了很多以前在學(xué)習(xí)過程中沒有遇到的問題，同時(shí)也鞏固和溫習(xí)了我以前學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。例如，在實(shí)際制作的過程當(dāng)中，通過對電路方案的確定，提高了我分析電路和計(jì)算電路中有關(guān)參數(shù)的能力。通過對電路軟件的設(shè)計(jì)，提高了我對單片機(jī)編程的能力。通過對電路板的布線、電路板的制作和元器件的焊接，提高了我實(shí)際的動手能力。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)電路的過程中，由于自己知識的匱乏，也遇到

31、了很多的困難。比如：在在本次設(shè)計(jì)制作過程中，我們一開始在題目理解上出現(xiàn)偏差，致使我們在設(shè)計(jì)初期遇到了很大的困難。在編程時(shí)由于疏忽沒有寫對操作碼而造成軟件的故障。還有就是在查閱相關(guān)資料的時(shí)候，常常不能有針對性地去查找，至使浪費(fèi)了大量的時(shí)間。然而，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，讓我感觸最深刻的是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓我初步地了解到一個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)流程。還培養(yǎng)了我們勇于探索、嚴(yán)格推理、用實(shí)踐去檢驗(yàn)理論的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度。在論文的撰寫上我花費(fèi)了不少的時(shí)間，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)涉及到的知識面非常廣泛，所以在撰寫論文時(shí)需要查找大量的資料。但是在查閱資料的過程中，又培養(yǎng)了我從文獻(xiàn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐、和調(diào)查研究中獲取知識的能力，提高了我借

32、助別人的經(jīng)驗(yàn)，從別人的科研成果中尋求解決問題新途徑的能力，同時(shí)，也讓我認(rèn)識到，要尊重他人的知識產(chǎn)權(quán)。在設(shè)計(jì)過程中，因?yàn)楣ぷ髁枯^大，所以一定要分塊進(jìn)行，即每一階段都有側(cè)重點(diǎn)，然而，當(dāng)中很可能會出現(xiàn)一些變化，這就要求你要根據(jù)條件變化而調(diào)整工作重點(diǎn)的應(yīng)變能力。在設(shè)計(jì)中，涉及的知識面很廣泛，能力要求包括：運(yùn)用理論去處理問題的能力 ，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，外語水平，計(jì)算機(jī)運(yùn)用水平，書面及口頭表達(dá)能力等。要想在短時(shí)間內(nèi)在這么多方面都做的很好很不現(xiàn)實(shí)，這時(shí)團(tuán)隊(duì)的力量就顯得很重要了。在共同合作的過程中，又提高了我對同學(xué)友愛團(tuán)結(jié)、協(xié)作攻關(guān)，一起開拓進(jìn)取的基本素質(zhì)。最后，我想說的是，從開始接受課題、著手編程到上機(jī)調(diào)試，莫禾勝

33、老師都給予了熱情的指導(dǎo)，并提出了許多寶貴的建議，解決了不少問題，這里，我向指導(dǎo)老師致以衷心的感謝。另外，還要感謝那些給過自己啟發(fā)與幫助的同學(xué)，正是指導(dǎo)老師與那些同學(xué)的幫助，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成。參考文獻(xiàn)151系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 李光飛，樓然苗 北京航空航天大學(xué)出版社，2003年3月 2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)入門向?qū)c設(shè)計(jì)實(shí)例 韓志軍，沈晉源 機(jī)械工業(yè)出版社，2005年1月3at89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) 王幸之，鐘愛琴，王雷，王閃 北京航空航天大學(xué)出版社，2004年5月 4單片機(jī)原理及接口技術(shù) 朱定華 電子工業(yè)出版社，2001年4月5智能儀器原理及應(yīng)用 趙茂泰 電子工業(yè)出版社，2004年2

34、月6利用單片機(jī)89c52的一個(gè)并行io口實(shí)現(xiàn)多個(gè)led顯示的一種簡單方法國外電子元器件 劉東紅 2002年第8期附錄1源程序 1程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)主程序 主程序用于對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，掃描按鍵的開關(guān)狀態(tài)，由按鍵標(biāo)志位值(00h、olh、02h)決定顯示方式。(2)初始化子程序 用于對端口進(jìn)行復(fù)位操作，將顯示所用的字符數(shù)據(jù)從字符表中裝入內(nèi)存單元50h6fh中。字符表中的每個(gè)文字占用8個(gè)地址單元。 (3)顯示子程序顯示子程序由顯示功能選擇程序和顯示控制程序組成。顯示功能選擇程序負(fù)責(zé)每次顯示時(shí)的顯示首地址(在b寄存器中)、每個(gè)字的顯示時(shí)間(由30h中的數(shù)據(jù)決定)和下一個(gè)顯示地址的間隔(由3lh中的數(shù)

35、據(jù)決定)的處理。顯示控制程序則負(fù)責(zé)對指定8個(gè)地址單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出顯示，顯示一個(gè)完整文字的時(shí)間約為8ms。在顯示子程序中，1ms延時(shí)程序是通過調(diào)用按鍵掃描子程序來實(shí)現(xiàn)的。(4)按鍵掃描子程序用于將按鍵的狀態(tài)掃描至20h單元的低3位(20h.0、20h.1、20h.2)中。同時(shí)在程序中利用按鍵掃描子程序代替顯示子程序中的1ms延時(shí)程序，既可提高按鍵的響應(yīng)速度，又可提高動態(tài)顯示的掃描頻率，減少文字顯示時(shí)所出現(xiàn)的閃爍現(xiàn)象。2主要程序模塊清單主程序代碼如下：start: mov 20h,#00h ;20h內(nèi)存單元清零 setb 00h ;20h.0位置1startl:lcall powerclr ;調(diào)

36、用上電初始化子程序 jb 00h,fun0 ;20h.0位為1時(shí)，執(zhí)行fun0 jb 01h,fun1 ;20h.1位為l時(shí)，執(zhí)行funl jb 02h,fun2 ;20h.2位為1時(shí)，執(zhí)行fun2ajmp start1;初始化程序代碼如下：powerclr:mov a,#0ffh ;四端口置1 mov p1,a mov p2,a mov p3,a mov p0,a mov dptr,#tab ;取“電子設(shè)計(jì)”字符表首地址 clr a mov 21h,a ;21h24h內(nèi)存單元清零 mov 22h,a mov 23h,a mov 24h,a mov r3,a ;r3寄存器清零 mov r1,#

37、50h ;設(shè)置字符表移入內(nèi)存單元首地址 mov r2,#20h ;設(shè)置查表次數(shù)(32次) clloop: movc a,a+dptr ;查表字符數(shù)據(jù)移入內(nèi)存單元 mov r1,a mov a,r3 inc a mov r3,a inc r1 djnz r2,clloop ;判斷是否已查表32次，若未完則跳轉(zhuǎn)至clloop rettab: db 0efh,83h,0abh,83h,0abh,83h,0eeh,0e0h ;電 db 0ffh,0c7h,0efh,83h,0efh,0efh,0cfh,0efh ;子 db 0blh,0b5h,04h,0bfh,0b1h,0b5h,9bh,0a4h ;設(shè) db 0bbh,0bbh,1bh,0aoh,0bbh,0bbh,9bh,0bbh ;計(jì)按鍵掃描子程序代碼如下：keywork: mov p1,#0ffh ;置輸入狀態(tài) jnb p1.0,keyl ;p1.0為0時(shí)(有鍵按下)轉(zhuǎn)keyl jnb p1.1,key2 ;p1.1為0時(shí)(有鍵按下)轉(zhuǎn)key2 jnb p1.