基于单片机的LED电子显示屏控制系统设计

本科毕业设计论文题目：基于单片机的发光二极管电子显示控制系统设计姓氏：XXX号码：XXX司(部):XXX专业化：XXX班级级别：XXX讲师：XXX完成日期：2013年4月邢台学院2013届本科生毕业设计摘要自20世纪70年代单片机问世以来，以极高的性价比受到了人们的关注，并得到了广泛应用和迅速发展。随着科学技术的飞速发展，传统的控制和发光二极管显示技术也日新月异。大型发光二极管点阵广告牌已经成为与传统广告紧密结合的新媒体宣传工具。它们被广泛应用于信息展示和许多公共场所的广告，如展览中心、金融市场、医院、体育场、机场、码头、车站、街道、高速公路等。本文提出了一种用单片机实现对发光二极管点阵显示屏控制的简单方案。介绍了单片机的基本结构和发光二极管的发光原理及特点。重点介绍了单片机的编程方法和发光二极管点阵显示系统的工作原理。它主要用C语言编写源程序，用Proteus软件进行仿真。设计了一种基于80C51单片机的88发光二极管点阵显示屏，可以实现“邢台大学”字样的滚动显示。关键词：单片机；发光二极管；显示系统摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以极高的性能和低廉的成本受到人们的关注和关注，得到了广泛的应用，同时也取得了飞速的发展。随着科技的飞速发展，也带动了传统控制和led显示技术的更新。大型发光二极管点阵广告牌与传统广告紧密结合成为新媒体宣传工具，广泛应用于会展中心、金融市场、医院、体育馆、机场、码头、车站、街道、高速公路等许多公共场所的展示和广告。本文提出了一种简单的实现单片机控制的发光二极管点阵显示程序，初步介绍了单片机的基本结构和发光二极管的发光原理及特点，重点介绍了单片机的工作原理，编程方法，主要用C语言编写的发光二极管点阵显示系统的源代码，并通过Proteus软件仿真，设计了一种基于80C51单片机的8 8个发光二极管点阵显示，可以实现“邢台大学”字样的滚动显示。关键词：单片机；发光二极管；显示系统Alpha内容前言1单片机简介1.1单片机的含义和特点11.2单片机的开发过程1.3 80C 51系列单片机2的基本结构1.4 80C 51系列单片机的编程2个发光二极管简介52.1发光二极管发光原理52.2发光二极管5的特性2.3发光二极管点阵原理63 Proteus用法介绍73.1 Proteus功能介绍3.2 Proteus 7的特性3.3 Proteus 7示意图3.4 Proteus VSM模拟和分析7发光二极管显示系统的设计4.1设计目标84.2整体电路84.3硬件第8部分4.4软件第12部分4.5模拟效果154.6印刷电路板18结论18谢谢.19参考文献20先前的评论发光二极管被称为“发光二极管”，是信息发布的重要载体。由于其高亮度、低功耗、易集成、驱动简单等诸多显著优点，被广泛应用于医院、金融系统、交通部门等社会领域。LED显示屏发展迅速，在生产成本和社会效益方面有其独特的优势。介绍了单片机的基本结构和指令系统以及发光二极管的发光原理和特点。重点介绍了单片机的编程方法和发光二极管点阵原理。设计了一种由80C51单片机控制的88发光二极管点阵显示器，可滚动显示“邢台大学”字样，并用Proteus软件进行了仿真。单片机简介1.1单片机的含义和特点微处理器、存储器和输入输出接口电路集成在一个集成电路芯片上，从而形成一个单片微型计算机，即单片微型计算机。微控制器体积小，控制功能强。其特殊的嵌入式应用形式具有独特的优势，能够满足嵌入式应用的需求。目前，单片机应用技术已经成为电子应用系统设计中最常用的技术手段。:单片机的特点(1)高集成度、小体积、高可靠性单片机的功能集成在一个集成度高、体积小的芯片上。芯片本身是一个工业测控环境，内部布线短，抗噪声性能优于一般的中央处理器。单片机程序指令、常数和表只读存储器固化后不易损坏，在单片机多信号通道中具有很高的可靠性。(2)控制功能为了满足对象的控制要求，单片机的指令系统极其丰富：分支传输能力、逻辑运算和输入输出端口的位处理能力，适合特殊的控制功能。(3)低电压、低功耗和易于生产的便携式产品为了满足在便携式系统中广泛应用的需要，单片机的工作电压为1.8V至3.6V，工作电压仅为几百微安。(4)易于扩展该表包含计算机正常运行所需的组件。总线和并行芯片的扩展很容易形成计算机系统应用的大规模串行输入/输出引脚3。1.2单片机的开发过程微控制器技术发展迅速，产品种类繁多。纵观单片机技术的整个发展过程，我们可以简单陈述如下：英特尔公司于1971年开发的世界上第一个4位微处理器；英特尔霍夫成功开发了世界上第一个4位微处理器芯片英特尔4004，标志着第一代微处理器和微型计算机的开始。由于微处理器的发明，英国杂志经济学家中出现了“二战以来最有影响力的七位科学家”之一。1971年11月，英特尔推出了监控-4微机系统(包括4001只读存储器芯片、4002存储芯片、4003移位寄存器芯片和4004单片机)。4004包含2300个晶体管，其34毫米的计算性能已经超过一年。最初的售价是200美元。1972年4月，霍夫等人开发了第一台8位微处理器英特尔8008。由于8008是一个P沟道MOS微处理器，它仍然属于第一代微处理器。1973年，英特尔公司开发的8位微处理器8080；1973年8月，霍夫等人开发了一种8位微处理器英特尔8080来代替P沟道金属氧化物半导体电路，第二代微处理器诞生了。8080芯片的时钟速度是8008的10倍(2兆赫兹)，使用64KB内存，使用6000个晶体管，使用6微米技术，处理速度为0.64兆位(每秒一百万条指令)。1975年4月，MITS Altair 8800发布了第一款通用汽车，售价375美元，内存为1KB。这是世界上第一台微型计算机。1976年，英特尔公司开发了MCS-48系列8位单片机，这也是单片机的出现。Z80微处理器由Zilog公司于1976年开发，广泛应用于微型计算机和工业自动控制设备中。当时，Zilog、摩托罗拉和英特尔是微处理器领域的三大领先公司。20世纪80年代初，英特尔公司推出了以MCS-48系列单片机为基础的MCS-51系列8位高级单片机。MCS-51系列单片机大大提高了其RAM容量、I/O口功能和系统扩展4。1.3 80C 51系列单片机的基本结构80C51基本微控制器的组成如图1-1所示。在图中，与并行端口P3复用的引脚是：串行端口输入和输出引脚RXD和TXD；外部中断输入引脚和；外部计数输入引脚T0和T1；外部数据存储器写和读控制信号总和。从图1-1可以看出，80C51微控制器的基本类型包括：(1)中央处理器系统：带布尔处理器的8位中央处理器；时钟电路；总线控制。(2)存储系统：程序存储器的4K字节(只读存储器/可编程只读存储器/闪存，可扩展64K)；128字节的数据存储器(内存，可扩展64K)；特殊功能寄存器SFR。图1-1 80C 51基本单片机的组成(3)输入/输出端口和其他功能单元：4个并行输入/输出端口；2个16位定时/计数器；1个全双工异步串行端口；中断系统(5个中断源，2个优先级)1。1.4 80C51系列单片机程序设计单片机应用系统的编程不仅可以用汇编语言完成，也可以用C语言完成。汇编语言在操作单片机内部资源时直接、简洁、紧凑。然而，当系统规模较大时，设计者更倾向于使用C语言进行编程。这是因为C语言具有良好的可读性、可移植性和基本的硬件操作能力。目前，有许多C语言可以在80C51单片机上运行，一般称为C51。利用C51设计单片机应用程序，编译器可以自动完成变量存储单元的分配，程序员可以专注于应用系统的逻辑思想。通过为常用的功能模块和算法编译相应的函数，也便于移植算法和应用程序。C51程序由一个或多个函数组成，至少包含一个主函数main。程序从主函数开始，调用其他函数后返回主函数。如果被调用的函数位于主函数前面，可以直接调用；否则，应该在调用之前进行解释。要调用的函数可以是用户编译的函数，也可以是C51编译器提供的库函数。典型的例子如下：#包括#包括void delayms(未签名)；空隙总管(空隙)无符号字符I；P1=0x 01；做对于(I=0；I=7；(I)delay ms(5000)；P1=P11；if(P1=0x 0) P1=0x 01；同时(1)；无符号字符j；而(x -)对于(j=0；j123j)；C51的程序结构可分为序列结构、选择结构和循环结构。由于序列结构相对简单，这里只简单介绍选择结构和循环结构。(1)选择结构在C51中，有两种选择语句：条件语句和开关语句。这里只介绍条件语句。条件语句，由关键字if组成。有三个条件语句，这里只描述其中一个：If(条件表达式)语句如果条件表达式的结果为真(不是值0)，则执行以下语句；相反，如果