课题设计基于AT89C52的8×8LED汉字显示设计

1、单片机课程设计基于at89c52的88led汉字显示设计学院：信息科学技术学院班级： 姓名：指导老师：李京兵 目录摘要21总体方案31.1工作原理：31.2总体设计：32各单元电路特性及功能52.1at89c525主要功能特性：52.274hc16462.374hc57382.4点阵8*8led93程序设计103.1字段显示103.2程序流程图113.3程序清单124仿真结果155设计心得166参考文献17摘要 电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研

2、制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。本设计以at89c52单片机开发板作为主控制模块，利用74hc573组成简单的外围电路驱动88led点阵显示屏，并利用74hc164实现输出数据的串并转化，通过keil软件编程来实现字符以及汉字显示。用proteus软件来连接电路及仿真。关键字： 单片机 at89c52 88led点阵 汉字显示1 总体方案1.1 工作原理：利用单片机at89c52作为本系统的中控模块。点阵led采用扫描的方式进行显示，本设计采用行扫描的方式。设置单片机at89c52的p2.5端口为数据串行输出，再用一个8位移位寄存器74hc164实现串

3、并转化，把数据转化为8位并行输出方式。设置单片机at89c52的p2.6端口为扫描字输出，通过一片74hc573驱动点阵8*8led实现汉字及字符的显示。1.2 总体设计：点阵8*8led电子显示屏为显示模块，单片机at89c52为控制模块，74hc573为驱动模块，74hc164为串并转换模块。设计总框图如图1：at89c52点阵8*8led74hc16474hc573图1 总框图设计总电路图，如图2图2 总电路图2 各单元电路特性及功能2.1 at89c52at89c52是一个低电压，高性能cmos 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的flash只读程序存储器和256 byte

4、s的随机存取数据存储器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准mcs-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和flash存储单元，功能强大的at89c52单片机可提供许多较复杂系统控制应用场合。at89c52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（i/o）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，at89c52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程。其将通用的微处理器和flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的flash存储器可有效地降低开发成本。主要功能特性： 兼容mcs51指令系统 8k可反复擦写(

5、1000次）flash rom 32个双向i/o口 256x8bit内部ram 3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24mhz 2个串行中断 可编程uart串行通道 2个外部中断源 共8个中断源 2个读写中断口线 3级加密位 at89c52引脚图，如图3图3 at89c52引脚图电路设计：设置p0端口为8位扫描字输出端，在51单片机中，p0口是漏极开路的，必须加上拉电阻，分别在p0.0到p0.7端口加一个100的电阻。设置p2.4端口为模拟串口时钟，接到74hc164的d24。设置p25端口为模拟串口数据，接到74hc164的d25。设置p26端口为段码选通位-控制74hc573段输

6、出。如总电路图中所示。2.2 74hc16474hc164用来做8位串入、并出移位寄存器。74hc164是高速硅门cmos器件，与低功耗肖特基型 ttl (lsttl) 器件的引脚兼容。74hc164 是 8 位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（dsa 或 dsb）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。时钟(cp)每次由低变高时，数据右移一位，输入到q0，q0是两个数据输入端（dsa 和 dsb）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。 主复位(

7、mr)输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。74hc164引脚图，如图4图4 74hc164引脚图引脚说明： 符号引脚说明dsa1数据输入dsb2数据输入q0q336输出gnd7地 (0 v)cp8时钟输入（低电平到高电平边沿触发）/m/r9中央复位输入（低电平有效）q4q71013输出vcc14正电源功能说明：工作模式输入输出/m/rcpdsadsbq0q1 至 q7复位（清除）llxxll 至 l移位hlllq0 至 q6hlhlq0 至 q6hhllq0 至 q6hhhhq0 至 q6h = high（高）电平 h = 先于低-至-

8、高时钟跃变一个建立时间 (set-up time) 的 high（高）电平 l = low（低）电平 l = 先于低-至-高时钟跃变一个建立时间 (set-up time) 的 low（低）电平 q = 小写字母代表先于低-至-高时钟跃变一个建立时间的参考输入 (referenced input) 的状态 = 低-至-高时钟跃变电路设计：74hc164引脚1和2作为数据输入端口，都接入at89c52的p25端口，引脚8作为时钟输入（低电平到高电平边沿触发），接入at89c52的p24端口，引脚9作为中央复位输入（低电平有效），接入一个+5伏的vcc。q0q7作为数据输出端口，加上电线标号d1到

9、d8，接入点阵8*8led的一端的8个端口。引脚7接地，引脚14接电源。2.3 74hc573高性能硅门cmos 器件。器件的输入是和标准cmos输出兼容的；加上拉电阻，他们能和ls/alsttl输出兼容。当锁存使能端为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。输出能直接接到cmos，nmos 和ttl 接口上操作电压范围：2.0v6.0v低输入电流：1.0uacmos 器件的高噪声抵抗特性74hc573引脚图,如图5图5 74hc573引脚图74hc573功能表输入输入输入输出输出使能锁存使能dqlhhhlhllllx不

10、变hxxzx 不用关心、z 高阻态电路设计：74hc573做驱动电路，提高电流。d0到d7作为数据输出端口，接到at89c52的p00到p07端口，q0到q7作为数据输出端口，分别接一个10的电阻。引脚1接地，低电平有效，是控制输出使能端，使输出有效，引脚11接at89c52的p26端口，高电平有效，控制锁存使能端。 2.4 点阵8*8led图6为8*8点阵led外观及引脚图，图7为它的等效电路。只要其对应的x、y轴顺向偏压，即可使led发亮。例如如果想使左上角led点亮，则y0=1，x0=0即可。应用时限流电阻可以放在x轴或y轴。点阵led一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：（1） 点

11、扫描； （2） 行扫描；（3） 列扫描。若使用第一种方式，其扫描频率必须大于1024hz，周期小于1ms即可。若使用第二和第三种方式，则频率必须大于128hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8颗led）时需外加驱动电路提高电流，否则led亮度会不足。本次设计所用的驱动电路是采用一个74hc573。图 6 8*8点阵led外观及引脚图图7 8*8点阵led等效电路电路设计：点阵8*8led的一段8个端口接74hc164的q0到q8端口，另一端的8个端口接到74hc573输出端q0到q8所接的电阻。3 程序设计3.1 字段显示输出的字符是：电子设计电子二班 字符是

12、一个一个显示的，根据点阵显示的原理以及字符的特点计算出每个字符显示的数据，如程序中所示。3.2 程序流程图开始显示第一行时间到？显示下一行第八行？nyyn图8 主程序流程图开始显示符号1时间到？显示下一符号最后一个？nyn图9 单个字符显示流程图3.3 程序清单/跳线设置:默认跳线位/效果:在点阵上会出现简单的图形与字符#include sbit dula=p26; /段码选通位-控制74hc573段输出#define uchar unsigned char sbit simuseri_clk=p24; /用p24模拟串口时钟sbit simuseri_data=p25; /用p25模拟串口数

13、据sbit a7=acc7;#define uint unsigned int unsigned char code tab=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80;unsigned char code digittab448=0x08,0x3e,0x2a,0x3e,0x2a,0x3e,0x88,0xf8,0x7c,0x20,0xfe,0x10,0x10,0x10,0x14,0x18,0x72,0x52,0xdf,0x02,0x72,0x52,0x26,0xda,0x22,0x22,0x27,0xfa,0x22,0x22,0x26,0x22,0x00,0

14、x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /红心字符0x08,0x3e,0x2a,0x3e,0x2a,0x3e,0x88,0xf8,0x7c,0x20,0xfe,0x10,0x10,0x10,0x14,0x18,0x00,0x00,0x3c,0x00,0xff,0x00,0x00,0x00,0x10,0xf7,0x5a,0xff,0x5a,0x52,0xf7,0x10, 0x00,0xdb,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x7e,0x24,/w0x00,0x42,0x42,

15、0x42,0x42,0x42,0x42,0x3c,/u0x00,0x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x14,0x18,/j0x00,0x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x38,0x44,0x04,0x04,0x74,0x44,0x38,/g0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /红心字符0x00,0x7c,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x7c, /z0x00,0x44,0x44,0

16、x44,0x7c,0x44,0x44,0x44,/h0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x3c,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3c,/o0x00,0xc6,0xaa,0xaa,0x92,0x82,0x82,0x82,/m0x00,0x7c,0x04,0x04,0x7c,0x04,0x04,0x7c,/e0x00,0x38,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x3c,0x42,0x42,0x42,0x52,0x62,0x7c,/q0x00,0x38,0x10,0x10,0x

17、10,0x10,0x10,0x38,/i0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /红心字符0x00,0x7c,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x7c, /z0x00,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,0x44,/h0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x4

18、4,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x38,0x44,0x04,0x04,0x74,0x44,0x38,/g0x00,0x7c,0x04,0x04,0x7c,0x04,0x04,0x04,/f0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x6c,0x92,0x82,0x44,0x28,0x10,0x00, /红心字符0x00,0x44,0x44,0x48,0x30,0x10,0x08,0x04,/y0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,

19、0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x34,0x4c,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,/n0x00,0x44,0x44,0x48,0x30,0x10,0x08,0x04,/y0x00,0x38,0x44,0x44,0x44,0x7c,0x44,0x44,/a0x00,0x3c,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3c,/o ; unsigned int timecount; unsigned char cnta; unsigned char cntb; /-/ 函数名称：out_simuseri / 输入参数：data_buf / 功能说明：8位同

20、步移位寄存器，将data_buf的数据逐位输出到 simuseri_data/-void out_simuseri(uchar data_buf) uchar i; i=8; acc=data_buf; do simuseri_clk=0; simuseri_data=a7; simuseri_clk=1; acc=acc1; while(-i!=0);void delay() uint i; i = 0x1ff; while(i-); void main(void) dula=1;p0=0xff; tmod=0x01; th0=(65536-3000)/256; tl0=(65536-3000)%256; tr0=1; et0=1; ea=1; while(1) ; void t0(void) interrupt 1 using 0 th0=(65536-3000)/256; tl0=(65536-3000)%256; p0=0xff; / 消隐，很重要，不加要红一片 out_simuseri(tabcnta); p0= digittabcntbcnta; cnta+; if