单片机8x8点阵设计论文.wps资料文档下载
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静态显示原理简单、控制方便,但硬件接线复杂,在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲驱动,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字信息的脉冲信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形或文字信息。
本文将介绍一种采用单片机AT89C51进行控制的8*8LED点阵。
该点阵可实现动态数字汉字以及字母。
1.1设计任务及目的利用8*8LED点阵显示汉字字样。
采用AT89C521单片机作为整个控制搭电路的核心,并编制软件程序,实现动态轮流显示。
通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程,通过设计将平时所学知识付诸实践,提高动手能力。
第第2章章系统硬件设计与分析系统硬件设计与分析本系统从经济性,电路结构,系统性能等多方面考虑,选用如下主要元器件:
单片机AT89C51、共阳8*8LED点阵显示块、74hc573芯片(八进制3态非反转透明锁存器,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)。
2.1复位电路单片机在启动运行时需要复位,使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,另外,在单片机工作过程中,如果出现死机时,也必须对单片机进行复位,使其重新开始工作。
本设计中采用按键复位电路,复位电路如图1所示:
1图1复位电路2.2晶振电路图2晶振电路2.3主体电路通过单片机AT89C51的P0口和P2口去驱动点阵LED芯片块。
电路如图2所示:
XTAL218XTAL119U1C122pFC222pFX112MR12图3主体电路2.4硬件电路连线1.把“单片机系统”区域中的P0.0P0.7端口分别通过八个100欧电阻连接到“点阵模块”区域中的“L1L8”端口上;
2.把“单片机系统”区域中的P2.0P2.7端口连接到“点阵模块”区域中的“S1S8”端口上。
2.5显示部分1、8*8点阵的原理:
有红色、绿色、三色点阵,这里面是由发光二极管来做成的,三色的是在内部一些不同色的二极管组成的,由64个发光二极管组成的,有共阴和共阳的区别。
2、驱动原理:
由两个端口来控制,一端是接阴极的,另一端是接阳极的,一部分输出低电平,另一部分输出高电平(如图4),这样可以区别出不同的东西,在其中P3口上接低电平,P0接高电平,这里只需要知道如何点亮发光二极管的原理就会知道我们的点阵是如何点亮的。
3、8X8点阵LED工作原理说明图4为88点阵LED外观及引脚图,其等效电路如图(5)所示,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。
3图488点阵LED外观及引脚图其等效电路图如下:
图588点阵LED等效电路2.点阵LED扫描法介绍点阵LED一般采用扫描式显示,实际运用分为三种方式:
(1)点扫描;
(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1664=1024Hz,周期小于1ms即4可。
若使用第二和第三种方式,则频率必须大于168=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。
第第3章章系统软件设计系统软件设计利用数组将各数字字符的编码存放在寄存器中,在执行显示过程中从寄存器中将对应数字或字符编码的数组一一轮流调出即可实现动态。
4.1汉字的编码0x00,0x010,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x00,/一0x00,0x04,0x04,0x44,0x44,0x44,0x04,0x04,/二0x02,0x82,0x92,0x92,0x92,0x92,0x82,0x02,/三0x00,0xff,0x8a,0xf2,0x82,0xfa,0x8a,0xff,/四0x92,0x92,0x9e,0xf2,0x92,0x9e,0x82,0x02,/五0x23,0x26,0x28,0xe0,0x68,0x24,0x27,0x20,/六4.2字母的编码各个字母所对应的编码如下:
0x0C,0x12,0x12,0x12,0x1E,0x12,0x12,0x00,/*A,0*/显示字母A/0x0E,0x12,0x12,0x0E,0x12,0x12,0x0E,0x00,/*B,1*/显示数字B/0x0C,0x12,0x02,0x02,0x02,0x12,0x0C,0x00,/*C,2*/显示数字C/0x0E,0x12,0x12,0x12,0x12,0x12,0x0E,0x00,/*D,3*/显示数字D/0x1E,0x02,0x02,0x0E,0x02,0x02,0x1E,0x00,/*E,4*/显示数字E/0x1E,0x02,0x02,0x0E,0x02,0x02,0x02,0x00,/*F,5*/显示数字F/0x0C,0x12,0x02,0x1A,0x12,0x12,0x0C,0x00,/*G,6*/显示数字G/0x12,0x12,0x12,0x1E,0x12,0x12,0x12,0x00,/*H,7*/显示数字H/0x0E,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0E,0x00,/*I,8*/显示数字I/0x10,0x10,0x10,0x10,0x12,0x12,0x0C,0x00,/*J,9*/显示数字J/0x12,0x12,0x0A,0x06,0x0A,0x12,0x12,0x00,/*K,10*/显示数字K/0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x1E,0x00,/*L,11*/显示数字L/0x12,0x1E,0x1E,0x12,0x12,0x12,0x12,0x00,/*M,12*/显示数字M/0x12,0x16,0x16,0x1A,0x1A,0x12,0x12,0x00,/*N,13*/显示数字N/0x1E,0x12,0x12,0x12,0x12,0x12,0x1E,0x00,/*O,14*/显示数字O/0x0E,0x12,0x12,0x0E,0x02,0x02,0x02,0x00,/*P,15*/显示数字P/0x0C,0x12,0x12,0x12,0x16,0x1A,0x1C,0x00,/*Q,16*/显示数字Q/0x0E,0x12,0x12,0x0E,0x06,0x0A,0x12,0x00,/*R,17*/显示数字R/0x0C,0x12,0x02,0x0C,0x10,0x12,0x0C,0x00,/*S,18*/显示数字S/0x1E,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00,/*T,19*/显示数字T/0x12,0x12,0x12,0x12,0x12,0x12,0x0C,0x00,/*U,20*/显示数字U/0x12,0x12,0x12,0x12,0x0C,0x0C,0x0C,0x00,/*V,21*/显示数字V/0x12,0x12,0x12,0x12,0x1E,0x1E,0x12,0x00,/*W,22*/显示数字W/0x12,0x12,0x0C,0x0C,0x0C,0x12,0x12,0x00,/*X,23*/显示数字X/50x11,0x11,0x0A,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00,/*Y,24*/显示数字Y/0x1E,0x10,0x08,0x0C,0x04,0x02,0x1E,0x00,/*Z,25*/显示数字Z/第4章有关软件的介绍5.1:
Protues软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDAprotues工具软件。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
迄今为止是世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译.在PROTUES绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:
*.HEX,可以在PROTUES的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。
PROTUES是单片机课堂教学的先进助手。
PROTUES不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化。
前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果,后者则是实物演示实验难以达到的效果。
它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。
这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能,例:
元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。
由于PROTUES提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台。
随着科技的发展“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。
它具有设计灵活,结果、过程的统一的特点。
可使设计时间大为缩短、耗资大为减少,也可降低工程制造的风险。
相信在单片机开发应用中PROTUES也能茯得愈来愈广泛的应用。
5.2KeilC51介绍及使用本设计中源程序程序的编写与调试是在KeilC51集成环境uVision中进行的。
KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优6势,因而易学易用。
KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试