基于单片机的LED点阵显示电子钟毕业设计

基于单片机的LED点显示电子表设计毕业设计书基于单片机的LED点显示电子钟表设计专家电子信息工程学生姓名班级学号指导教师完成日期2013年5月31日基于单片机的LED点显示电子表的设计摘要：毕业设计基于AT89C51单片机LED点电子显示屏的设计，采用并行显示方案实现。 该电子钟表由at89 c 51、74ls 373数字代码管等构成，采用石英振动电路作为驱动电路，以延迟程序和环路程序产生的1秒的定时，达到时分秒的计时。 用keil软件生成. hex文件，用Proteus的ISIS软件实现了单片机LED点电子表系统的设计与仿真。 单片机具有体积小、成本低、抗干扰能力强、控制分机分散等优点。 电子显示器是利用单片机的上述优点，利用目前市场上性能价格较高的AT89C51单片机设计的最小系统。 在实际生活中被广泛使用。 电子钟表由显示电路、行驱动电路、列驱动电路、中央控制器、按键电路和复位电路构成。在毕业设施中，LED点作为电子钟表的显示器，最大的优点是其显示内容的多样性，向用户提供灵活的人机界面。 同时，由于采用了具有石英振动的单片机，不仅电子钟表准确，而且利用了单片机的高灵活性，使电子钟表具有定时自动报警、定时自动铃声、定时广播、路灯自动亮灯、定时开关、动力设备的接通断开等功能关键词：单片机LED点； 电子显示器designonmicrocontroller-basedleddotmatrixdisplay electronic时钟abstract : graduationdesignisbasedonat 89 c 51 microcontrollerleddotmatrixdesignofelectronicdisplays weusetheprallydisprogrationon electrockbytheat 89 c 51，74ls 373 digitalcontrolconstittes asadrivercontricationusingcrystaloscillatorcircuit， progrationandclicationprogrationbythedelayofonesecondtimegenerations readdeddifywheneveryminutetimer.usingkelsoftwaregenerateds.usingkelsoftwaregenerateds isisssoftwareofthemicrocontrolcontrontricrontrumeddtothelectrontricksyste low cost，anti-interference ability，control-oriented canachieveanextensionofthedistributedcontrol etc.theelectronelectronistheuseoftheaboveadvantagescm usingahighcostityperformperfor esign bycat 89 c 51 microcontrollerminimumsystem.in real life ithasadwiderecontellcatebythedisplaycircuit，the line驱动程序客户端，the colueIn the complete set in，leddotmatrixdisplayasanelectronicclock，the biggestadvantiverisinitsdivertityofcontentdisprovityuserwithaflexibleandinterfaces.asusedherewiththesamesingle-chic rys tal oscillator， amingaccurateelectronicclocknotonlywalk但是， alsocantakeadvantageofsingle-chighdefilectionofflexibilityfortheelectrocktoedingcaticallyasmanullityautomaticalarm、automatic regular broadcasts、automatic lights from closed、oven timer switch、on-off power equipment、andevenavariationityoftimingelectricstartautorKey words:SCM； LED dot matrix； Electronic displays (电子显示器)目录1概要11.1课题研究背景和意义11.2课题设计内容12方案的选择和论证12.1设计任务和要求12.2总体设计方案22.2.1硬件部分的设计22.2.2软件部分的设计32.3软元件选择32.3.1 AT89C5132.3.2 74LS37352.3.3 74LS13872.3.4 LED点阵显示器83系统硬件电路设计103.1石英振动电路设计103.2复位电路设计113.3时分调整电路设计113.4驱动电路设计123.5显示电路设计123.6控制设备的硬件电路图133.6.1电路图绘制工具介绍133.6.2电路图描述144系统软件设计144.1软件流程图144.2软件程序内容154.2.1编程软件概要154.2.2定时器动作程序174.2.3数字显示程序175系统仿真和调试195.1模拟软件概要195.1.1 Proteus软件介绍195.1.2功能的特征205.2系统调试205.2.1代码调试205.2.2电路连接245.3模拟结果和调试245.3.1电路模拟245.3.2仿真图调试255.4性能分析266结束语27参考文献28感谢29附录30附录1程序代码31附录2 LED点电子表模拟图38附录3 LED点电子钟表电路图39本科生毕业设计书(2013 )基于单片机的LED点显示电子表的设计1概要1.1课题研究背景和意义从20世纪80年代后半期开始，随着LED制造技术的完善，在国外得到了广泛的应用。 我国改革开放后，特别是进入90年代的国民经济的快速增长，向公共场所发布信息的需求越来越强烈。LED显示屏作为信息传播的重要手段已成为城市信息现代化建设的标志，LED显示屏随着社会经济的进步和LED制造技术的完善，人们对LED显示屏的认识越来越深，其应用领域越来越广如今，各种广告牌已经不再是白底黑字，而是单一的非电器产品，而是使用多彩的LED电子产品，给城市带来了美丽的风景。 采用低电压扫描驱动，耗电少，寿命长，成本低，发光效率高，故障少，视角大，可见距离远，可靠的耐久性，结构灵活，安全，响应时间短，环保，控制灵活，色彩丰富，对室内外环境的适应能力强等特点。 近年来，LED显示屏市场发展迅速，已经在银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其他交易市场、医院、电力、海关、竞技场等需要广泛广泛宣传和宣传的场合得到应用。随着LED显示屏在广告媒体领域的出现，其控制系统也像雨后的竹笋一样陆续出现。 由于其控制系统都是基于嵌入式微处理器开发的，因此单片机在其中占有地位。 本次毕业设计基于以上社会背景，设计了一种简单的基于单片机的LED点电子显示表。1.2课题设计内容基于单片机设计LED电子显示系统。 按键可调整时间进行复位，可在8*8的LED显示屏上显示。 按键，分数逐个增加1。按键2，时数增加1。 必须把误差控制在一秒以内。 设计电路图后，用Altium Designer绘制电路图，用Proteus软件完成电路的仿真图，执行仿真结果，进行系统调试。2方案的选择和论证2.1设计任务和要求a )采用led点显示b )可以通过按钮调整时间c )误差小于1S。2.2总体设计方案2.2.1硬件部分的设计应毕业设计事务书要求，经思考和筛选，选择并行方式显示，I/O端口用锁存芯片扩展，控制40条LED点列线，双缓冲寄存器由5块锁存器74LS373构成，驱动8组LED点列线，3/8解码器74LS138 当将各行的数据传送至LED点时，首先将数据传送至5个74LS373，之后将数据一起输出至LED点阵列，所传送的时间数据由AT89C51控制。 所述电子钟表包括显示电路、行驱动电路、列驱动电路、中央控制器AT89C51、按键电路和复位电路。 系统框图如图2-1所示电源电路列驱动电路AT89C51控制器显示表示不满电气道按键电路复位电路旅行驱动动作电气道图2-1系统框图a )查看模块选择显示模块采用8*8点LED数码，具有低功耗、小型、高性能、低价格等特点。 该模块由64个发光LED芯片以8*8的形式构成正方形模块，用2列12针引出内部电路连接器，用于驱动电路。 这种结构是市场上最通用和目前最广泛采用的形式。b )时钟信号的选择秒信号由单片机提供，使用程序按时、分、秒计数。 采用这种方式的优点在于有效地降低了电路的复杂度，减少了多芯片的使用，节约了成本。 可以减少时间误差以满足设计要求。c )总体设计方案根据以上的方案，本次的毕业设计采用了用闩锁芯片扩展I/O端口，控制40个LED点的列数这样的整体方案的5片闩锁器74LS373构成双缓冲寄存器，驱动LED点的8组列线8* 8 .使用点矩阵LED数字管构成显示模块，显示运行调整结果的主系统由AT89C51构成，其通过串行输出的动态扫描来实现时刻和时刻的显示。2.2.2软件部分的设计在这次的毕业设计中，毕业设计的制作主要使用了3种计算机软件。 它是Altium Designer、PROTEUS和Keil软件。 Altium Designer软件主要用于部件的绘制和电路图的绘制，PROTEUS软件对绘制的电路图进行模拟和调试，Keil软件对写入单片机的代码进行编译和调试。2.3软元件选择2.3.1 AT89C51AT89C51通称为单片机，是4K字节的闪存，具有低电压、高性能的特点。 片包含4 k字节的重复可重写只读程序存储器(PEROM )和128字节的随机存取数据存储器(RAM )，设备以英特尔高密度非易失性存储器技术生产，片通用的4位中央处理器内置闪存单元和强大的AT89C51单片机适用于许多复杂的控制应用。 AT89C51引脚图如图2-2所示图2-2 AT89C51针脚图主要特点包括：与MCS-51的兼容性b)4K字节可编程闪存c )寿命： 1000写入/擦除周期d )数据保留时间： 10年e )全静态动作：0Hz-24MHz；f )三次程序存储器的锁定g)1288位内部RAMh)32可编程I/O线I)2个16位计时器/计数器j)5个中断来源k )可编程串行信道l )低功耗空闲模式和停电模式m )芯片内振荡器和时钟电路。每个针脚的功能如下Vcc(40 ) :电源电压GND(20 ) :接地P0端口(32-39):P0端口是8位双向I/O接口，即地址/数据总线多路端口。 作为输出端口用，每个吸收电流的方式