基于單片機(jī)的點(diǎn)陣電子顯示屏設(shè)計(jì)

單片機(jī)與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)的點(diǎn)陣電子顯示屏設(shè)計(jì)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：2023年1月5日目錄一、設(shè)計(jì)要求………….1二、設(shè)計(jì)方案………….11、電路總設(shè)計(jì)........................................................................................................12、8X8LED簡(jiǎn)介.....................................................................................................13、AT89C51簡(jiǎn)介....................................................................................................24、74ls245芯片簡(jiǎn)介..............................................................................................2三、軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試……………….....31、軟件調(diào)試........................................…………….32、硬件調(diào)試.............................................................................................................33、圖形效果............................................................................................................4四、設(shè)計(jì)總結(jié)………….4附錄1：電路原理圖………………….5附錄2：程序清單............................................................…………….6參考文獻(xiàn)…………...…7引言

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的開(kāi)展，帶動(dòng)了嵌入式技術(shù)的飛速開(kāi)展。以單片機(jī)作為控制中心的嵌入式系統(tǒng)在實(shí)際生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。該設(shè)計(jì)課題使我們能夠掌握LED顯示屏的根本顯示原理和設(shè)計(jì)方法，對(duì)LED顯示屏這個(gè)行業(yè)有了較為深刻的了解和認(rèn)識(shí)。并且對(duì)大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的一些理論進(jìn)行了實(shí)踐，使我們對(duì)所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)。并且通過(guò)該設(shè)計(jì)課題掌握了51單片機(jī)的的軟硬件開(kāi)發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關(guān)行業(yè)的工作積累了實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。目前我國(guó)的信息行業(yè)開(kāi)展迅速，作為主要平面顯示媒介的LED顯示屏的作用也越練越廣泛，相關(guān)的從業(yè)人員也會(huì)越來(lái)越緊缺。但同時(shí)應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到我國(guó)的LED技術(shù)雖然開(kāi)展迅速但和世界先進(jìn)水平還有一定的差距。因此此課題不管是對(duì)自己的就業(yè)還是對(duì)我國(guó)LED顯示技術(shù)的開(kāi)展都有非?，F(xiàn)實(shí)與積極的意義。設(shè)計(jì)要求1、按鍵控制8X8LED點(diǎn)陣屏顯示圖形〔每次按下K1時(shí)，會(huì)使8X8LED點(diǎn)陣屏循環(huán)顯示不同圖形〕2、要求同時(shí)使用外部中斷和定時(shí)中斷。設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)方案如下：1、本設(shè)計(jì)采用了外部時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，晶振頻率為12MHz。如圖〔a〕所示：〔a〕外部時(shí)鐘電路〔b〕8X8lED2、8X8LED點(diǎn)陣共需要64個(gè)發(fā)光二極管組成〔圖b〕，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置1電平，某一行置0電平，那么相應(yīng)的二極管就亮；因此要實(shí)現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖49所示，對(duì)應(yīng)的一列為一根豎柱，或者對(duì)應(yīng)的一行為一根橫柱，因此實(shí)現(xiàn)柱的亮的方法如下所述：一根豎柱：對(duì)應(yīng)的列置1，而行那么采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一根橫柱：對(duì)應(yīng)的行置0，而列那么采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。3、AT89C51簡(jiǎn)介AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器〔FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory〕的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。主要特性：

·與MCS-51

兼容

·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz

·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定

·128*8位內(nèi)部RAM

·32可編程I/O線

·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

·5個(gè)中斷源

·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式

·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路引腳圖4、74ls245簡(jiǎn)介當(dāng)8051單片機(jī)的P0口總線負(fù)載到達(dá)或超過(guò)P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)片選端/CE低電平有效時(shí)，DIR=“0〞，信號(hào)由B向A傳輸；〔接收〕DIR=“1〞，信號(hào)由A

向B傳輸；〔發(fā)送〕當(dāng)CE為高電平時(shí)，A、B均為高阻態(tài)。由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時(shí)74LS245的三態(tài)控制端1G和2G接地，P2口與驅(qū)動(dòng)器輸入線對(duì)應(yīng)相連。P0口與74LS245輸入端相連,E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/RD和/PSEN相與后接DIR，使得RD且PSEN有效時(shí)，74LS245輸入〔P0.1←D1〕，其它時(shí)間處于輸出〔P0.1→D1〕。軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試根據(jù)8X8LED點(diǎn)陣顯示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析可知，要實(shí)現(xiàn)柱形顯示有兩種方法：〔1〕一根豎柱：對(duì)應(yīng)的列置1，而行那么采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)?！?〕一根橫柱：對(duì)應(yīng)的行置0，而列那么采用掃描的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。柱形的移動(dòng)是由軟件中的循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)，例如實(shí)現(xiàn)豎柱的移動(dòng)只需要改變不同的列置1。軟件調(diào)試在軟件調(diào)試中，本課題采用KEIL軟件進(jìn)行調(diào)試。程序的編寫(xiě)很重要，本次課程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的編程采用C語(yǔ)言完成。C語(yǔ)言的編寫(xiě)相比擬匯編語(yǔ)言要簡(jiǎn)單些，但是有些地方需要我們注意。它區(qū)分大小寫(xiě)時(shí)如果不小心大小寫(xiě)輸入錯(cuò)誤在編譯時(shí)會(huì)顯示很多錯(cuò)誤，需要我們一一檢查，會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。同時(shí)，在編寫(xiě)程序的過(guò)程中不能重復(fù)定義相同的名字，編譯成功后勾選輸出HEX文件然后再編譯就會(huì)生成相應(yīng)的HEX文件。硬件調(diào)試本次課程設(shè)計(jì)的硬件調(diào)試主要是用Proteus軟件進(jìn)行調(diào)試，在Proteus界面中放置要運(yùn)用到的元件并連接好電路圖，確認(rèn)連線沒(méi)有錯(cuò)誤后雙擊單片機(jī)添加進(jìn)利用KEIL軟件編寫(xiě)好的程序的HEX文件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，最后運(yùn)行電路圖，假設(shè)沒(méi)有錯(cuò)誤，每按一次K1鍵那么8X8LED就會(huì)一次循環(huán)顯示不同的圖形。如果電路無(wú)法運(yùn)行，那么需要檢查所用元件型號(hào)是否適用，要選擇適宜型號(hào)的元件才能出現(xiàn)理想的效果。3、圖形效果圖形1圖形1圖形2圖形3四、設(shè)計(jì)總結(jié)根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，本設(shè)計(jì)根本完成了設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的硬件、軟件的調(diào)試，測(cè)得各局部均已到達(dá)性能要求，擁有正確的圖形顯示功能，并能在LED顯示。由于只編寫(xiě)了顯示三種圖形程序，不能顯示更多的圖形，所以還有所欠缺，但是可以通過(guò)改變程序來(lái)實(shí)現(xiàn)更多圖形顯示。此次課程設(shè)計(jì)無(wú)論是從知識(shí)的穩(wěn)固角度還是從對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)的影響都有著非常重要的意義，使我加深了對(duì)單片機(jī)認(rèn)識(shí)，鍛煉了動(dòng)腦能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。附錄1電路原理圖附錄2程序清單#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//待顯示圖形編碼ucharcodeM[][8]={{0x3c,0x3c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c},//圖1{0x00,0x66,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x00},//圖2{0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x3c}//圖3};uchari,j;//主程序voidmain(){P0=0xff;P1=0xff;TMOD=0x01;//T0方式1TH0=(65536-2000)/256;//2ms定時(shí)TL0=(65536-2000)%256;IT0=1;//下降沿觸發(fā)IE=0x83;//允許定時(shí)器0、外部0中斷i=0xff;//i的初值設(shè)為0xff，加1后將從0開(kāi)始while(1);}//T0中斷控制點(diǎn)陣屏顯示voidShow_Dot_Matrix()interrupt1{TH0=(65536-2000)/256;//恢復(fù)初值TL0=(65536-2000)%256;P0=0xff;//輸出位碼和段碼P0=~M[i][j];P1=_crol_(P1,1);j=(j+1)%8;}//INT0中斷〔定時(shí)器由鍵盤(pán)中斷啟動(dòng)〕voidKey_Down()interrupt0{P0=0xff;P1=0x80;j=0;i=(i+1)%3;//i在0，1，2中取值，因?yàn)橹灰?個(gè)圖形TR0=1;}參考文獻(xiàn)：彭偉編著《單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例》.電子工業(yè)出版社謝維成，楊加國(guó)