基于单片机的点阵LED显示系统的设计与制作【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基于单片机的点阵 示系统的设计与制作 摘要 示屏由于其亮度高、作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等本身具有的优点，从而在当今社会受到广泛重视而得到迅速发展。本文设计了 一款基于片机的 点阵 字显示系统。该系统利用低成本的单片机系统实现汉字的移动功能。显示采用模块化设计，在负载范围内，只需要通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展，是一种成本低廉的汉字显示方案。 关键词 点阵 显示系统 单片机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of ED of in s of a CM to in a on 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一章 绪 论 . 错误 !未定义书签。 第二章 硬件设计 . 2 设计框图及介绍 . 2 51 系列单片机简介 . 2 单片机最小应用系统电路设计 . 3 阵介绍 . 4 示方式 . 6 点阵的移动 . 8 列驱动电路 . 11 第三章 软件设计 . 15 单片机延时子程序 . 15 点阵左移显示的流程图及分析 . 16 调试 . 17 总 结 . 18 主要芯片介绍 . 19 参考文献 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 绪 论 单片机自 20 世纪 70 年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来 越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。所以研究 示有实用的意义。 示屏有两种：视频显示屏和图文显示屏，都是由 阵块组成。图文显示屏可以与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可以显示二维、三维动画、电视、录像、 目和现场实况。 体感强，广泛应用于车站、交通运输、医院、商场、证券市场、宾馆、工业企业管理等公共场所 。 示屏可以显示变化的图形图像、文字、数字；适用于室内环境和室外环境，具有液晶显示屏、电视墙、投影仪无法比拟的优点。 优点很多，因此受到重视得到迅速的发展。这些优点是：工作电压低、亮度高、功耗小、寿命长、小型化、性能稳定和耐冲击。 发展前景十分可观，目前正朝着更高耐气候性、更高亮度、更高的发光均匀性、更高的发光密度，全色化、可靠性方向发展。 现代 发展很快，很多研究领域非常已经深刻，实际情况是：很多相关的知识已经远远超出我们在校学生的能力范围，所以在此只是简单的研究一下用单片 机驱动的 示移动的汉字。目的有三：一是亲手制作一个简单实用的显示文字的 阵；二是通过制作 阵增强对 阵的了解和应用，以及复习巩固单片机知识；三是通过团队合作，增强团队合作的意识，为以后走向社会工作打下基础，并且增强了同学之间的友谊。 汉字显示方式是根据所需要的汉字提取汉字点阵（如 16*16 点阵），将点阵文件存入 成新的汉字编码；而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语句，再由 据新编码提取相应的点阵进行汉字显示。不论显示图形还是文字，都是控制与组成这些图形或文字的各个 点所在位置相对应的 件发光。一般事先把要显示的文字图形转换成点阵图形，然后根据显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。这样按照所需显示的图形文字，按显示屏的各行各列逐点填写显示数据，构成一个显示数据的文件。显示图形的数据文件，它的格式相对来说比较自由，只要能满足显示所控制的要求就可以了。组成一个字的点阵，其大小也可以有 16 16、 24 24、 32 32、 48 48 等不同规格。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第二章 硬件设计 计框图及介绍 阵总体框图如图 1示，点阵 电路 一般 可以分成显示驱动电路 、微机本身的硬件、控制信号电路三部分。控制电路包括一个 51一些外围电路。在整个电路中 这个 控制电路部分 是控制核心 ，负责控制 所有 电路 和 相应程序的运行、与 的串行通讯以及给屏体电路部分发送命令。点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。由于两部分的电路在制板时可以放到一起，所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令的传送。 此显示电路 使 用扫描方式 来 进行显示时，每行 都 有一个行驱动器， 每 行的同名列共 同使 用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序对 每一 行进行扫描。另一方而，根据 每一 列锁存的数据， 来 确定相应的列驱动器 有没有 将电源的另一端 与这一列 接通。接通的 那一 列，就在该行该列点亮 相应的 没有 接通的列对应的 灭。 可通过扫描输出口的控制实现颜色的转换。 图 2阵显示的总体框图 51 系列单片机简介 单片机（ 称微处理器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型机，这些部件包括数据存储器 央处理器 时器 /计数器、程序存储器 多种 I/O 接 口电路。 单片机 列驱动器 电源 行驱动器 示点阵 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 8051 单片机结构如图 2 图 2051 单片机的基本结构 8051 是 列单片机的一个产品。 列单片机是 司推出的通用型单片机， 8051单片机系列指的是 列和其他公司的 8051 衍生产品。这些衍生品是在基本型基础上增强了各种功能的产品。这些产品给 8 位单片机注入了新的活力，给它的开发应用开拓了更广泛的前景。 8051 系列的内部结构可以划分为 储器、并行口、串行口、定时器 /计数器、中断逻辑几部分。 单片机最小应用系统电路设计 复位 的实现通常用 2 种方式 : 开机上电复位和外部手动复位，本设计用的是开机上电复位。 电路图2下 ： 图 2片机复位图 作电压 V,其 脚需接高电平 ,5V 电源电路如图 2示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 图 2片机电源原理图 阵介绍 8 8 单色点阵共需要 64 个发光二极管组成，且每个二极管是放置在行线与列线的叉点上。本设计是一种实用的汉字显示屏的制作，制作的是双色点阵。考虑到元器件的易购性，没有使用 8 8 的点阵发光二极管模块，而是直接使用了 256 个高亮度发光管，组成 了 16 行 16 列的发光点阵。实际使用时可以根据这个原理自行扩充显示的字数。 对比下面的 8 8 单色共阴点阵和 8 8 单色共阳点阵可以看出，其实 8 8 双色点阵就是两块 8 8 单色点阵组合在一起的。 8 8 点阵 观、 8 8 单色共阴、共阳点阵内部图 分别 如 下 图 22 2示。 图 28 8 点阵外观及引脚图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 28 8 单色共阴点阵内部图 图 28 8 单色共阳点阵内部图 示方式 汉字显示屏用于显示 汉字、字符及图像信息，在公共汽车、银行、医院及户外广告等地方都有广泛的应用。下面是简单的汉字显示屏的制作，由单片机控制汉字的显示内容。为了降低成本，使用了四块 8 8 的 阵发光管的模块，组成了一个 16 16 的 阵显示屏，如图 2示。在这里仅做了四个汉字的显示，在实际的使用中可以根据这个原理自行的扩展显示的汉字，下面是介绍汉字显示的原理。 图 2四块 88 的 阵组成 16 16 的 阵 动显示采用动态扫描方法，动态扫描方式是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。以 16 16 点阵为例，把所有同一行的发光管的阳极连 接 在一起，把所有同一列的发光管的阴极连 接 在一起（共阳的接法），先送出对应第 1 行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第 1 行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第 2 行的数据并锁存，然后选通第 2 行使其燃亮 相同的时间，然后熄灭； 6 行之后，又重新燃亮第 1 行，反复 循环 。当这样 循环 的速度足够快（每秒 24 次以上），由于人眼的视觉 产生 暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形。该方法能驱动较多的 制方式较灵活，而且节省单 片 机的资源。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 显示数据传输采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都已传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。串行传输方式 也有缺点： 列数据准备时间 很 长， 而 在行扫描周期确定的情况下，留给行显示的时间 相对来说 太少了，以致影响到 亮度。 采用串行传输中列数据 显示 和列数据 准备 的时间矛盾，可以用重叠处理 来处理： 在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。为了达到重叠处理 的目的 ，列数据的显示就要有锁存 的 功能。对于列数据准备，它应 该 能实现串入并出的移位功能。这样 的话 ，本行已 经 准备好的数据打入并行锁存器 并 进行显示时，串行移位寄存器可以 去 准备下一行的列数据，而不会影响 到 本行的显示。 阵显示模块进行的方法有两种： （ 1）水平方向（ X 方向）扫描，即逐列扫描 的方式（简称列扫描方式）：此时用一个 P 口输出列码决定哪一列能亮（相当于位码），用另一个 P 口输出行码（列数据），决定该行上那哪个 （相当于段码）。能亮的列从左到右扫描完 16 列（相当于位码循环移动 16 次）即显示出一个完整的图像。 （ 2）竖直方向（ Y 方向）扫描，即逐行扫描方式（简称行扫描方式）：此时用一个 P 口输出决定哪一行能亮（相当于位码），另一个 P 口输出列码（行数据，行数据为将列数据的点阵旋转 90 度的数据）决定该行上哪些 亮（相当于段码）。能亮的行从上向下扫描完 16 行（相当于位码循环移位 16 次）即显示一帧完整的图像。 本设计应用的是第一种的扫描方法，即水平方向（ X 方向）扫描。 每一个字由 16 行 16 列的点阵形成显示，即每个字都是由 256 个点阵来显示。通常我们使用的 16*16的点阵字库，即所谓的 16*16，是在纵横各 16 点的区域内显示每一个汉字的。汉字库从该位置起的 32 字节信息记录了该字的字模信息。这个汉字屏不但可以显示汉字，而且可以显示在 256 像素范围内的任何图形。 我们以水平方向（ x 方向）扫描显示汉字的“江”为例来说明其扫描原理，每一个字由 16 行 16 列的点阵组成显示，如图下的，如果用 8 位的 单片机来控制，由于单片机的总线为 8 位，一个字需要拆分成两个部分。一般我们把它分解成上部分和下部分，上部分由 8*16 的点阵组成，下部分也由 8*16的点阵组成。在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的部分，即第 0 列的 07 口。方向为 07，显示汉字“江”的时候， 是灭的， ，即二进制 00001000，转换为 16 进制为08H， 如图 2示。 上半部分第一列完成之后，继续扫描下半部分的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下的扫描方式，即从 向扫描，从 上图可以看到，这一列所有的都不亮，所以代码为 00000000，16 进制为 00H，然后单片机转向上半部的第二列，除了 ，其他的都不亮，即为 00000100， 16 进制为 04H，这一列扫描完成之后继续进行下半部分的扫描，除了 ，其他的为不亮，为二进制 00100000，即 16 进制 20H。 按照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描 32 个 8 位，可以得出汉字“江”的扫描代码为 ：08H,20H,06H,20H,80H,73H,80H 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 04H,00H,04H,20H,04H,20H,04H 20H,04H,30H,04H,20H,04H 20H,04H,20H,04H,00H,04H,00H,00H 图 2阵显示原理图 由这个原理可以看到，无论显示何种字体或图像，都可以用这种方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。了解汉字的显示原理之后，那如何得到汉字的字模信息呢？现在有一些现成的汉字字模生成软件，可从网上下载汉字字库提取程序直接提取字库，如 图 2示 的为一种字模生成软件，软件打开后输入汉字，点击“检取”后，十六进制数 据汉字代码即可以自动生成，把我们需要的竖排数据复制到我们的程序即可。 图 2字字模生成软件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 点阵的移动 以下以 16 16 点阵为例介绍点阵的移动。要显示一个字符，该字符的点阵数据可以列向（纵向） 16点组字，又可以行向（横向） 16 点组字。无论哪一种组字方法，都既可以显示字符的水平方向的移动，又可以显示竖直方向的移动。 1显示字符的左右移动 (1)列 扫描方式左移动：列向组字显示字符水平方向的移动（左滚动） 在这里有两个方法： 方法 1：延长数组法。将原来字符点阵数组的 16 个数据重复一遍延长，点阵数组的数据个数为 32 个。每扫描仪帧取 8 个数据显示，下一帧取数要在数组中后移一个数取数。循环一遍扫 16 帧。可以假想有两块 16 16 的点阵模块（共 32 帧）水平平行排列，用一个恰好能罩住 8 列点阵的中空方框去罩这个点阵，第 1（第 1 帧）罩住最左边数起第一列开始的 16 列，就扫描显示这 16 列；第 2 次（第 2 帧）使方框右移一列，罩住做左边数起第 2 列开始的 16 列，就扫描显示这 16 列；这样每扫描完一帧使方框右移一列，最后第 16 次（第 16 帧）时，罩住左边数起的第 16 列开始的 16 列，就扫描显示这 16 列。如此完成 16 帧画面的扫描显示，也就完成了整个一次移动循环扫描、之后反复循环，即可呈现显示字符沿水平向左移动的图像，如 图 2示。 图 2框图法左右移动示意图 因为是列向组字（列扫描方式，点阵数据为行码，上边为地位下面为高位），希望显示移动的一个字符，第 1 次扫描从行码的点阵数组中取第 116 个数据，送行码输出口，对应于这 8 个数据，同时用列码输出口输出列码，分别控制第 116 列。扫描完前 16 个数据之后，第 2 次扫描从点阵数组中 取第 214 个数据（第 17 个数据与地 1 个数据同），送行码输出口，对应于这 16 个数据，同时用列码输出口输出列码，仍分别控制扫地 116 列。第 3 次扫描从点阵数组中取第 318 个数据（第 18 个数据码与地 2 个数据码相同）扫描；如此实现字符向左移动。 以上完成一个图形移动的方法，也可以看成是移动 16 个不同的字形。如图 2示，首先扫描第一个字型，同样是 16 行， 16 次扫描， 16 次显示；完成一个字型的扫描以后，再扫描第二个字型；完成第二个字型的扫描之后，再扫描第三个字型 依 此类推，即可产生该文 字 的左移的感觉。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 图 2形法左右移动示意图 假设如果原本某个汉字的字型（第一个字型），其编码为： 00H,10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,0 第二个字型的编码为： 10H,20H,30H,40H,50H,60H,70H,80H,90H,000H, 也就是把第一个字型的编码中，第 1 行显 示数据，变为第 2 行显示数据；第 2 行显示数据，变成第 3 行显示数据；第 3 行显示数据，变成第 4 行显示数据；第 4 行显示数据，变成第 5 行显示数据以此类推。 当第一个字型扫描显示完成之后，就进行这样的动作调整，以产生第二个字型的编码。同样的，当第二个字型扫描完成之后，就进行这样的调整动作，以产生第三个字型的编码。这个调整动作时先将 16个编码根据序填入存储器，例如第 1 行编码存入 20H,第二行编码存入 21H要进行左移调整时，则先将 20H 地址的数据转移到 36H 地址，再将 21 H 地址的数据转移到 20 H 地址，将 22 H 地址的数据转移到 21 H 地址，将 23 H 地址的数据转移到 22 H 地址，将 24 H 地址的数据转移到 23 H 地址，将 25 H 地址的数据转移到 24 H 地址，将 26 H 地址的数据转移到 25 H 地址，将 27 H 地址的数据转移到 26 H 地址，将28 H 地址的数据转移到 27H 地址 方法 2：数组数据“循环左移法” （适合用 C 语言编写，在此仅作了解）。注意，不是把二进制数据按位循环左移，而是把数组中的数据按其在数组中的位置循环左移。具体的方法入下。 原字符点阵数组中的 16 个数据不延长，但下一帧取的 16 个数据，是把上一帧的 16 个数据的位置（先后顺序）“循环左移”一次，即原来第 2 个移到第 1 个，原来第 3 个移到第 2 个原来第 1 个移到第16 个。实现数组数据循环左移的方法有：第一，遍一个“数组数据循环左移子程序”，该子程序每执行一次可把数组中的额数据循环左移一次，主程序中先调用一次该子程序，时数组中的数据循环左移这一次，然后再从数组中取数据显示。当数组中的额数据个数较多时，片内 不够大，必须将数组定义在片外 。第二，不用子程序，而是用变量判断控制实现数组数据的循环左移。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 (2) 行扫描方式 左移：行向组字显示字符水平方向的左移。如果是行向组字（行扫描方式，点阵数据为列码，左边为敌位右边为高位），希望显示向左移动的一个字符，第 1 次扫描从列码的点阵数组中取第 116 个数据，送到列码输出口，对应的 8 个数据，同时用行码输出口输出行码，分别控制扫描第 116行。扫描完成这 16 个数据之后，第 2 次扫描的第 16 个数据，应将原来第 1 次扫描的 16 列码每一个都循环右移一位（如果是显示右移则应循环左移），再进行扫描。如此，每进行下一次扫描，把上一次扫描的16 个列码都循环右移一位，再进行扫描。 数据的右移与数据的左移相 似，只是取码的顺序相反而已，在此就不再赘述。 2数据的上下移动 (1)列扫描方式向上移动 列向组字显示字符竖直方向的移动。若是列向组字，希望显示向上移动一个字符，第 1 次扫描从行码的点阵数组中取第 116 个数据，送行码输出口，对应于这 16 个数据，同时用列码输出口输出列码，分别控制扫描第 116 列。由于是列向组字（上高下低），扫描完成这 16 个数据后，第 2 次扫描的 16 个数据，应将原来的第 1 次扫描的 16 个行码每一个都循环右移一位，使显示的点都上移一行（如果是显示向下滚动则应循环左移），再进行扫描。如此，每进行下一 次的扫描，把上一次的 16 个行码都循环右移一位，再进行扫描就实现了数据的向上移动。 也可以用字型的方法容易理解，以下的 16 16 的 示一个字是 8 个字型，首先扫描的而是第一个字型，同样是 16 行， 16 列扫描， 16 次显示；完成一个字型后，再扫描第二个字型；完成第二个字型后，再扫描第三个字型以此类推，即可产生该文字向上移动的感觉 当把第一个字型编码中，每行显示的数据都右移一位，以产生第二个字型编码，即可产生字符向上滚动的感觉。 当第一个字符扫描完成后，就进行这样的调整动作，以产生第二个字型的编码。同 样的，当第二个字型完成之后，就进行这样的调整动作，以产生第三个字型的编码。调整的动作是先将 8 个编码根据序填入储存器，例如第 1 行编码存入 20 地址，第 2 行编码存入 21 地址要进行上移调整时，则从 20 地址数据开始，每笔数据都右移一位即可。 下图 2以字型移动的方法画图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 2形法上下移动示意图 (2)行扫描方式上下移动 行向组字显示字符竖直方向的 移动 方法 1：延长数组法。如果是行向组字，希望显示向上移动的一个字符，第 1 次扫描从列码的点阵数组中取第 116 个数据，送列码输出口，对应于这 8 个数据，同时用行码输出口输出行码，分别控制扫描第 116 行。第 2 次扫描从点阵数组中取第 217 个额数据（第 17 个数据与地 1 个数据同），分别送列码输出口，对应于这 16 个数据，同时用行码输出口输出行码，仍分别控制地 116 行。第 3 次扫描从点阵数组中取第 318 个数据（第 18 个数据与地 2 个数据同）扫描；如此就实现了字符的向上移动。 方法 2：数组数据“循环左移法” 。实现数组数据循环左移的方法与上类似。也有：用数组数据循环左移子程序；不用子程序，而是用变量判断控制实现数组数据的循环左移。 列驱动电路 正向点亮一颗 少也得 10 到 20 毫安，若电流不够大，则 够亮！而不管是 8051 的输入还是输出端其高态输出电流都不是很高，不过 1 2 毫安而已。因此，很难直接高态驱动 时候就需要额外的驱动电路，分别针对共阳极和共阴极 列，有两种不同的驱动方式。针对输出态的不同，分为：高态扫描 态扫描 态扫描 面针对设计中实际用到的一种驱动方式介绍一种：共阴型低态扫描 图 示是针对共阴性 列而设计的驱动电路，在这种驱动电路采用低态扫描，也就是任何时间只有一个高态信号，其他则为低态。一行扫描完成之后，再把高态信号转到临近的其他行。扫描信号买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 经限流电阻接到 体管的基极，晶体管的集电极接地，射极则连至 阵的列引脚，若要同时点亮该列的 16 个 晶体管的电流必须大于 200 毫安才行。常用的 8550 之类就可以达到当低态的列扫描信号输入晶体管的基极后， 该晶体管即为正向，而产生电流，即可使该列的 有点亮的条件 所要的显示信号连接到一个 体管的基极，而该晶体管的射极连接到 样的，当低态的显示信号输入时，晶体管的集电极电流将流入行 阳极，即可点亮该行的 如图 2示。 图 2阴型低态扫描 若要并接多个 列，如连接使用 4 个 8 8列，连接成 16 16列，则一个扫描信号同时驱动两个 列。如在本设计中要显示的字比较大，用一个 8 8 的点阵无法显示完整，这 就需要用四块 8 8 的点阵组成一块 16 16 的点阵，这样就可以显示完整的汉字了，若要并联多个 8 8 的 6 16 的点阵，则一个扫描信号同时要驱动两行的 下图 2 示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 2 16 16 的点阵列驱动图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 216 16 的点阵行驱动图 74环进行列扫描， 74合 74某列点亮时，负责所点亮行某几行点的点亮。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 第三章 软件设计 单片机延时子程序 延时程序在单片机编程中使用非常广泛 ,也很重要，在本毕业设计的程序中用到了延时子程序，所以在此详细的叙述一下。在弄清 延时程序指令的用法 之前，要清楚的了解 延时程序的基本概念 ,机器周期和指令周期的区别和联系、相关指令的用法等 。 我们知道程序设计是单片机开发最重要的工作，而程序在执行过程中常常需要完成延时的功能。例如在 本设计 中， 行向的扫描要控制每行的扫描时间，还有所有的字移动有一定的时间间隔，而在所有的字移动一遍结束的一瞬间到下一遍移动开始的一瞬 间要有延时，这时的延时可以和移动的时间相同以保持移动的连贯性，也可以不同作为每次从头开始的停顿，在上述 就可以通过延时程序来完成。 1. 机器周期和指令周期 （ 1） 机器周期是指单片机完成一个基本操作所花费的时间，一般使用微秒来计量单片机的运行速度，51 单片机的一个机器周期包括 12 个时钟振荡周期，也就是说如果 51 单片机采用 12振，那么执行一个机器周期就只需要 1s；如果采用的是 6晶振，那么执行一个机器周期就需要 2 s。 （ 2） 指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间，一般 利用单片机的机器周期来计量指令周期。 在 51 单片机里有单周期指令（执行这条指令只需一个机器周期），双周期指令（执行这条指令只需要两个 机器周期），四周期指令（执行这条指令需要四个机器周期）。除了乘、除两条指令是四周期指令，其余均 为单周期或双周期指令。也就是说，如果 51 单片机采用的是 12振，那么它执行一条指令一般只需 12 微秒的时间；如果采用的是 6振，执行一条指令一般就需 24 微秒的时间。 以 12振为例 ， 指令周期、机器周期与时钟周期 的关系是： 指令周期： 行 一条指令所需要的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的，指令不同，所需的机器周期也不同。 时钟周期： 也叫做 振荡周期， 1 个时钟周期晶振的倒数。 片机的 1 个机器周期 =6 个状态周期 =12 个时钟周期。 片机的指令有单字节、双字节和三字节，它们的指令周期 不是都一样的 ， 1 个单周期指令包含 了 1 个机器周期， 也就是 12 个时钟周期， 因此执行 一条单周期指令所占 的 时间为 12 （ 1/12000000）=1s。 了解以上概念后，那么可以依据单片机器件手册中 89指令执行周期和 其 所用晶振频率来完成需要精确延时时间的延时程序。 阵左移显示的流程图及分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 开 始 清除屏幕 延时 取码指针 20H 初值为 00 154 扫描指针初值为 00 设置每屏停留时间 每屏 4 字，取码指针存 描指针 A 取码指针载入 A 到 上半部数据 取下一个码 取码指针载入 A 到 下半部数据 1， 0 输出至 显示 取码值加 1 并延时 清除屏幕 扫描下一行 显示 1 屏？ 清除 154 扫描指针为 00 取码指针载入 A 每屏停留的时间到？ 指针加 2 并回存 8 个字都左移完？ F=0 F=0？ 零 2置 1 描 Y Y N Y N Y N 反 2 4 零 描 0， 1 输出至 显示 输出至 显示 图 阵左移显示的流程图 N 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 试 调试主要分为硬件调试和软件调试： 硬件调试：在焊接电路板的时候，应该从最基本的最小系统开始，分模块，逐个进行焊接测试。在对各个硬件模块进行测试时，要保证软件正确的情况下去测试硬件，要不然发生错误时，不 知道到底是哪一方出错了。当然，在设计的过程中也存在着失误和不足 ，在调试中进行修改了 。 软件调试：软件部分是先参考书上的例子，然后自己根据硬件电路写程序，由于以前所学是 单片机汇编语言 ，所以这个系统在编写程序过程中都采用 汇编语言 编写。刚刚开始，编写不会一次性通过，经过仔细分析修改最后编译成功。但是，在实际写如 ， 示屏出现各种各样的乱码，通过再次认真仔细分析多次修改程序后，程序能够正常运行。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 总 结 本次毕业设计从开始到现在，回顾着些天我感到学到了很多东西 ，在写这个心得的时候，我想就这些天的收获，说一说自己内心的想法。 本设计的 是 一个室内用 16点阵 文显示屏，能够在目测条件下 足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。 总结本文的研究工作，主要做了下面几点工作： 一、通过查阅大量的相关资料，详细了解了 发光原理和 示屏的原理，了解了 现状，清楚地了解了 示屏与其它显 示屏相比较有那些优点，明确了研究目标。 并且通过对单片机资料的查阅和应用，更进一步增加了对单片机知识的理解和运用能力。并证实了自己的思路：“查资料思考总结运用找出差错，再查资料和向别人询问再次运用”的正确性。 二，本文设计的 示屏能够实现在目测条件下 示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。 三， 本 文 列 出了系统具体的硬件设计方案 ,硬件结构电路图，软件流程图和具体汇编语言程序设计与调试等方面。 四，在这次毕业设计的 过程中学会了 基本使用，感到 应用电子 专业的同学来说是一门很有用的课程。 在运用 要格外小心， 例如在画 路板的时候，要注意基本的布板原则。例如，在进行 板的时候，滤波电容不够靠近芯片的电源脚和地脚。 五，通过这次毕业设计，重新复习并进一步 增强了动手的能力，学以致用，把只是运用到实际生活中才是根本目的。 六，存在 问题： 没有考虑 仿真软件是一个理想的仿真环境，而实际连接的电路板会由于譬如连接不当，相邻器件间的 干扰 等等 的问 题导致在仿真软件中能良好运行的程序，出现显示 问题，经过排查和合理的器件摆放焊接，问题解决。 总体来说这次的毕业设计很成功，达到了预想的目的：学到了知识，提高了能力，完成了任务。有点缺憾是时间有限，不能进一步深入和扩散学习和研究。希望有时间可以对程序和电路图作更进一步的改进，譬如实现点阵的上下移动，对角线移动，三色显示等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 主要芯片介绍 1. 8051 系列的单片机 片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。图片见下图 附录 1。 附录 1 89脚图 （ 1） 管脚说明 主电源引脚， +5V。 接地。 访问片外存储器时作为低 8 位地址线和 8 位数据线（复用）。负载能力为 8 个 。 8 位双向 I/O 口。负载能力为 3 个 。 问外存储器时作为高八位地址线。 8