基于单片机AT89C51控制的LED点阵屏显示时钟课程设计报告.docx
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基于单片机AT89C51控制的LED点阵屏显示时钟课程设计报告
毕业论文声明
本人郑重声明：
1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。
本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。
4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。
论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）：
年月
关于毕业论文使用授权的声明
本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。
本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。
同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。
本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。
如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。
本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。
本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：
按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。
在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
论文作者签名：
日期：
指导教师签名：
日期：
课程设计报告
课程名称：
基于单片机AT89C51控制的LED点阵屏显示时钟
摘要
文章论述了基于AT89C52单片机的LED点阵显示电子钟设计控制系统,并且可以对其进行设置。
基于AT98C52单片机的LED点阵显示电子钟具有结构简单，性能靠，价格低和灵活等优点，因此得到了广泛应用。
LED点阵显示屏是利用发光二极管或像素组成的平面式显示屏。
它具有发光效率高，使用寿命长，组态灵活等特点。
本文设计的是用4块8×8点阵显示屏制作的室内时钟，数字采用静止显示方式。
电子钟是一种利用数字电路来显示分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。
随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到数字电子钟。
本文介绍了LED点阵显示电子钟的发展历史及其应用范围。
1.总体设计方案及思路……………………………………4
2.硬件设备及电路图………………………………………5
3.所用的材料清单…………………………………………10
4.单片机汇编程序及解释…………………………………13
5.组员分工…………………………………………………27
5.1倪坤.单片机汇编程序的设计…………………27
5.2倪翔.原理图及PCB的绘制……………………27
5.3采佳浩.硬件设计思路和控制思路设计…………286课程报告的总结及调试程………………………………29
1总体的设计方案及思路：
由中断产生的秒、分、小时数据，经转换子程序转换成适应LED点阵显示屏显示的数据，并通过单片机的输出功能输入到LED点阵显示屏，再通过显示扫描程序，显示出时钟的走时时间。
用计时程序来完成计时，数时功能，再通过单片机综合控制将数字显示出来。
由此可见，通过AT89C51单片机的控制功能，完全可以实现LED点阵显示电子钟。
1.1硬件结构：
根据项目的功能和要求，可采用AT89C51单片机作为核心控制器。
LED点钟电子钟系统组成包括：
晶振电路模块、复位电路模块、显示电路模块、显示行驱动电路模块、蜂鸣器电路模块、按键电路模块以及电源模块。
1.2控制思路：
LED点阵电子钟程序主要功能是屏幕显示时间稳定，精确。
所以按照分块设计的法可以把程序分为主程序、显示程序、计时程序，在后面还会加入闹钟程序。
主程序主要是用来初始化系统和控制各个子程序之间执行的顺序。
显示程序用来完成字在LED点阵上的显示，时钟的显示是使用4块8×8点阵显示屏。
计时程序用来完成计时，数时功能。
闹钟程序用来完成时钟的闹钟功能。
2硬件设备图及电路图：
主要用到的硬件有：
AT89C52单片机，8×8点阵屏，74LS373锁存器，74LS138译码器，12MHz晶振。
下有8×8点阵显示屏图，8×8点阵LED外观及引脚图，以及其等效电路图，只要其对应的DC、DR轴顺向偏压，即可使LED发亮。
例如如果想使下图中左上角LED点亮，则DC8=1，DR1=0即可。
应用时限流电阻可以放在DC轴或DR轴。
8×8点阵LED外观及引脚如图：
上图为8×8点阵LED等效电路，由此可以看出点阵是用64个LED组成的。
点阵LED扫描法介绍：
从上图图中可以看出，8×8点阵共需要64个发光二极管组成，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。
频率必须大于128赫兹，周期小于7.8毫秒即可符合视觉暂留要求。
此外一次驱动一列或一行（8盏LED）时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。
2.1点阵屏等效示意图：
2.2ISIS仿真示意图：
2.3protel原理图及PCB：
2.4硬件电路图设计：
根据项目的功能和要求LED点钟电子钟硬件系统的主要模块包括：
晶振电路模块、复位电路模块、显示电路模块、、按键电路模块。
其中晶振电路和复位电路构成了单片机最小系统。
晶振电路与复位电路构成的单片机最小系统用来完成计时功能，
以及对整个LED点阵显示电子钟的控制。
显示电路用来实现LED点阵的显示。
按键电路是一个必要的扩展电路，用来对电子钟时间进行调整，闹钟时间调整。
3.课程设计所用的材料清单：
3.1主要使用的芯片：
3.1.174LS373锁存器：
74LS373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74LS373芯片。
74LS373工作原理简述:
1脚是输出使能（OE），是低电平有效，当1脚是高电平时，不管输入3、4、7、8、13、14、17、18如何，也不管11脚（锁存控制端，G）如何，输出2（Q0）、5（Q1）、6（Q2）、9（Q3）、12（Q4）、15（Q5）、16（Q6）、19（Q7）全部呈现高阻状态（或者叫浮空状态）。
当1脚是低电平时，只要11脚（锁存控制端，G）上出现一个下降沿，输出2（Q0）、5（Q1）、6（Q2）、9（Q3）、12（Q4）、15（Q5）、16（Q6）、19（Q7）立呈现输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的状态。
锁存端LE由高变低时，输
8位信息被锁存，直到LE端再次有效。
当三态门使能信号OE为低电平时，三态门导通，允许Q0到Q7输出，OE为高电平时，输出悬空。
3.1.274LS138译码器：
74LS138为3线8线译码器，74LS138的工作原理如下：
当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A）和/（G2B））为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
74LS138功能是利用S1、/S2和/S可级联扩展成24线译码器，若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。
若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。
74LS138有三个附加的控制端S1、/S2和/S3。
当S1、/S2接低电平时，输出为高电平（S=1），译码器处于工作状态。
否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平，如表所示。
这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的作用可以将多片连接起来以扩展译码器的功能。
带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。
如果把作为“数据”输入端（在同一个时间），而将作为“地址”输入端，那么从送来的数据只能通过所指定的一根输出线送出去。
这就不难理解为什么把叫做地址输入了。
例如当S1=1、S2=0和S3=1时，门的输入端除了接至输出端的一个以外全是高电平，因此的数据以反码的形式从输出，而不会被送到其他任何一个输出端上。
3.1.3AT89C51单片机：
微处理器采用AT89C52系列单片机，AT89C52单片机是这几年在我国非常流行的单片机，是一种带8K字节闪存器的高性能单片机，可擦除存储器可以反复擦除100次，具有低功耗，高性能的特点，并且可与工业标准的MSC-51指令集和输出管脚相兼容，对于本设计需要实现的功能，完全可胜任。
LED点阵电子钟的设计主要是用AT89C52单片机进行控制，用12MHz的晶振来保证计时的精准性，用具有一定驱动能力的74LS373锁存器和74LS138译码器进行I/O口扩展，并在4块8×8点阵上显示。
3.1.4其余材料
电阻：
10K*8
按钮开关：
3个
无极电容：
若干
有级电容：
若干
晶体震荡器：
1个
4单片机的程序及注释：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPPINT0
ORG000BH
LJMPINTT0
ORG0013H
LJMPPINT1
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#01H
MOVTL0,#0e0H
MOVTH0,#0b1H
MOVIE,#87H
MOV30H,#01H;时十位
MOV31H,#02H;时个位
MOV32H,#0AH;光标点位
MOV33H,#00H;分十位
MOV34H,#00H;分个位
MOV35H,#00H;秒十位
MOV36H,#00H;秒个位
SETBIT0
SETBIT1
SETBPT0
SETBTR0
LOOP0:
LCALLDISP
LJMPLOOP0
INTT0:
MOVTL0,#0e0H
MOVTH0,#0b1H
PUSHACC
PUSHPSW
INC36H
MOVA,36H
CJNEA,#25,PLL
MOV32H,#0BH
PLL:
CJNEA,#50,ENDD;1S
MOV32H,#0AH
MOV36H,#00H
INC35H
MOVA,35H
CJNEA,#60,ENDd;分个位
MOV35H,#00H
INC34H
MOVA,34H
CJNEA,#0AH,ENDd;分个位
MOV34H,#00H
INC33H
MOV
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