基于单片机的点阵电子显示屏设计课程设计.docx

单片机与接口技术课程设计题目：基于单片机的点阵电子显示屏设计班级： 姓名： 学号： 2015年1月5日目 录一、设计要求.1二、设计方案.1 1、电路总设计.1 2、8x8led简介.1 3、at89c51简介.2 4、74ls245芯片简介. 2三、软件设计及调试.31、软件调试.3 2、硬件调试.3 3、图形效果.4四、设计总结.4附录1：电路原理图.5附录2：程序清单.6参考文献.7 引言 随着现代计算机技术和自动化技术的发展，带动了嵌入式技术的飞速发展。以单片机作为控制中心的嵌入式系统在实际生活中应用越来越广泛。该设计课题使我们能够掌握led显示屏的基本显示原理和设计方法，对led显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。并且通过该设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的led显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的led技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国led显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。 1、 设计要求1、按键控制8x8led点阵屏显示图形（每次按下k1时，会使8x8led点阵屏循环显示不同图形）2、要求同时使用外部中断和定时中断。2、 设计方案总体设计方案如下：1、本设计采用了外部时钟电路和复位电路，晶振频率为12mhz。如图（a）所示： （a） 外部时钟电路 （b）8x8led2、8x8led点阵共需要64个发光二极管组成（图b），且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，如图49所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。3、at89c51简介 at89c51是一种带4k字节flash存储器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低电压、高性能cmos 8位微处理器，俗称单片机。at89c2051是一种带2k字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。主要特性：与mcs-51兼容全静态工作：0hz-24hz三级程序存储器锁定128*8位内部ram32可编程i/o线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 引脚图 4、74ls245简介 当8051单片机的p0口总线负载达到或超过p0最大负载能力时，必须接入74ls245等总线驱动器。当片选端/ce低电平有效时，dir=“0”，信号由 b 向 a 传输；（接收）dir=“1”，信号由 a向 b 传输；（发送）当ce为高电平时，a、b均为高阻态。 由于p2口始终输出地址的高8位，接口时74ls245的三态控制端1g和2g接地，p2口与驱动器输入线对应相连。p0口与74ls245输入端相连,e端接地，保证数据线畅通。8051的/rd和/psen相与后接dir，使得rd且psen有效时，74ls245输入（p0.1d1），其它时间处于输出（p0.1d1）。3、 软件设计及调试 根据8x8led点阵显示的内部结构分析可知，要实现柱形显示有两种方法：（1）一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。（2）一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。柱形的移动是由软件中的循环程序实现，例如实现竖柱的移动只需要改变不同的列置1。1、 软件调试 在软件调试中，本课题采用keil软件进行调试。程序的编写很重要，本次课程设计的系统的编程采用c语言完成。c语言的编写相比较汇编语言要简单些，但是有些地方需要我们注意。它区分大小写时如果不小心大小写输入错误在编译时会显示很多错误，需要我们一一检查，会浪费时间。同时，在编写程序的过程中不能重复定义相同的名字，编译成功后勾选输出hex文件然后再编译就会生成相应的hex文件。2、 硬件调试 本次课程设计的硬件调试主要是用proteus软件进行调试，在proteus界面中放置要运用到的元件并连接好电路图，确认连线没有错误后双击单片机添加进利用keil软件编写好的程序的hex文件进行联调，最后运行电路图，若没有错误，每按一次k1键则8x8led就会一次循环显示不同的图形。如果电路无法运行，则需要检查所用元件型号是否适用，要选择合适型号的元件才能出现理想的效果。3、图形效果 图形1图形1图形2 图形3四、设计总结 根据设计结果，本设计基本完成了设计要求。经过系统的硬件、软件的调试，测得各部分均已达到性能要求，拥有正确的图形显示功能，并能在led显示。由于只编写了显示三种图形程序，不能显示更多的图形，所以还有所欠缺，但是可以通过改变程序来实现更多图形显示。此次课程设计无论是从知识的巩固角度还是从对以后的工作学习的影响都有着非常重要的意义，使我加深了对单片机认识，锻炼了动脑能力和解决实际问题的能力。附录1 电路原理图第 10 页 附录2 程序清单#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/待显示图形编码uchar code m8=0x3c,0x3c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3c,0x3c, /图 10x00,0x66,0xff,0xff,0x7e,0x3c,0x18,0x00, /图 20x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x66,0x3c /图 3;uchar i,j;/主程序void main()p0=0xff;p1=0xff; tmod=0x01; /t0 方式 1th0=(65536-2000)/256; /2ms 定时tl0=(65536-2000)%256;it0=1; /下降沿触发ie=0x83; /允许定时器 0、外部 0 中断i=0xff; /i 的初值设为 0xff，加 1 后将从 0 开始while(1);/t0 中断控制点阵屏显示void show_dot_matrix() interrupt 1th0=(65536-2000)/256;/恢复初值tl0=(65536-2000)%256;p0=0xff; /输出位码和段码p0=mij;p1=_crol_(p1,1);j=(j+1)%8;/int0 中断（定时器由键盘中断启动）void key_down() interrupt 0p0=0xff;p1=0x80;j=0;i=(i+1)%3; /i 在 0，1，2 中取值，因为只要 3 个图形tr0=1;参考文献：彭伟 编著 单片机c语言程序设计实例 . 电子工业出版社谢维成，杨加国 单片机原理与应用及c51程序设计第二版 . 清华大学出版社 赣南师范学院 2014 2015 学年第