pic課程設計--88led點陣

1、<p><b>　　PIC課程設計報告</b></p><p><b>　　8*8LED點陣</b></p><p>　　11級 電子信息與通信工程 系</p><p>　　電子信息工程專業(yè) 1102班</p><p>　　學號 姓名 xxx</p><

2、p>　　2013 --2014 學年 第 一 學期</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.實訓目的及應用</b></p><p>　　1.1實訓的目的3</p><p><b>　　1.2實驗內(nèi)容3</b></p>

3、<p><b>　　2背景介紹</b></p><p><b>　　2.1背景介紹3</b></p><p><b>　　3系統(tǒng)設計</b></p><p>　　3.1 8*8點陣LED原理及應用5</p><p>　　3.2 16F877A單片機介紹5&l

4、t;/p><p><b>　　3.3硬件設計8</b></p><p>　　3.4 焊接注意事項10</p><p>　　3.5 軟件設計11</p><p>　　3.5.1軟件設計流程圖11</p><p><b>　　4. 結果分析</b></p>&

5、lt;p><b>　　13</b></p><p><b>　　5. 心得體會</b></p><p><b>　　13</b></p><p>　　1 . 實訓目的及應用 </p><p><b>　　1.1實訓目的 &

6、lt;/b></p><p>　　(1)、熟悉16F877A的功能，了解點陣顯示的原理及控制方法 </p><p>　　(2)、學會使用LED點陣，通過編程顯示不同字符 </p><p>　　(3)、認真預習實驗內(nèi)容，自行編寫程序</p><p>　　(4)、完成實驗報告</p><p>&l

7、t;b>　　1.2實驗內(nèi)容 </b></p><p>　　(1)、編寫程序，用16F877A控制8乘8點陣，顯示字符 </p><p>　　(2)、按圖連接線路；運行程序，觀察實驗結果，學會控制LED點陣顯示字符</p><p><b>　　2.選題背景介紹 </b></p><

8、;p>　　這次實訓題目很多而且豐富，有：點陣實訓、數(shù)碼管時鐘顯示實驗、交通燈等等很多選擇，我們選擇的課題是點陣，可做了才知道，不是想象中的那么容易。 隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED顯示屏作為信息傳播的一種重要手段成為現(xiàn)代信息化社會的一個閃亮標志。其制造正本低，使用大，可以用單片機控制實現(xiàn)顯示字符、數(shù)字、漢字和簡單圖形，可以根據(jù)使用不同字號、字形。 </p><p>　　LED 

9、就是Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。發(fā)光二極管是由p 型和n 型半導體組成的二極管。在LED 的p - n

10、 結附近,n 型材料中多數(shù)載流子是電子,p 型材料中多數(shù)載流子是空穴。p -n 結上未加電壓時構成一定的勢壘,當加正向偏壓時,在外電場作用下,p 區(qū)的空穴和n 區(qū)的電子就向?qū)Ψ綌U散運動,構成少數(shù)載流子的注入,從而在p - n結附近產(chǎn)生導帶電子和價帶空穴的復合,同時釋放出相對應的能量hν(h 為普朗克常數(shù),ν為光子頻率)而發(fā)光。該能量相當于

11、半導體材料的帶隙能量Eg(Ev) ,其與發(fā)光波長λ(nm) 的關系為λ= 1239. 6PEg。 </p><p>　　LED顯示屏是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。 </p><p>　　LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成

12、。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。 </p><p>　　它的優(yōu)

13、點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅(qū)動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩(wěn)定</p><p><b>　　3.系統(tǒng)設計 </b></p><p>　　這次系統(tǒng)設計主要有兩個方面：</p><p><b>　　一是硬件方面 </b></p><p><b>

14、;　　二是軟件方面 </b></p><p>　　硬件方面是有了單片機最小系統(tǒng)，還有8*8點陣系統(tǒng)。 </p><p>　　單片機最小系統(tǒng)中包括了：晶振電路、復位電路、電源電路、芯片電路。 8*8點陣系統(tǒng)中包括了：限流電路、8*8點陣電路。 以上七種電路合起來就是硬件系統(tǒng)了。 軟件系統(tǒng)主要是程序設計。 </p&g

15、t;<p>　　3.1 8*8點陣LED原理及應用</p><p>　　下圖為8*8點陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖3.3所示，只要對其對應的X,Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想要左上角LED發(fā)亮，則Y0=1，XO=0即可。應用時限流電阻可放在X軸或Y軸</p><p>　　3.2 16F877A單片機介紹</p><p>　　PIC（

16、Periphery Interface Chip）單片微機是美國Microchip公司生產(chǎn)的PIC系列單片機。</p><p>　　PIC系列單片機的硬件系統(tǒng)設計簡潔，指令系統(tǒng)設計精煉。在所有的單片機品種中，PIC具有性能完善、功能強大、學習容易、開發(fā)應用方便、人機界面友好等突出優(yōu)點。 </p><p>　　它不是在一般微型計算機CPU的基礎上加以改造，而是獨樹一幟，采用全新的流水線結構、

17、單字節(jié)指令體系、嵌入閃存以及10位A/D轉(zhuǎn)換器，使之具有卓越的性能，代表著單片機發(fā)展的新方向。</p><p>　　PIC系列單片機，具有高、中、低三個檔次，可以滿足不同用戶開發(fā)的需要，適合在各個領域中的應用。我所使用的16F877A為中檔單片機。</p><p>　　PICl6F87X系列單片機有雙列直插式28引腳和40引腳及表面貼裝式44引腳等幾種封裝形式。 多數(shù)I/O引腳都設計有第2

18、功能，甚至第3功能。采用引腳復用技術，以便使單片機增加功能而又不增大體積和引腳數(shù)量。 </p><p><b>　　3.3 硬件設計</b></p><p><b>　　3.3.1按鍵電路</b></p><p><b>　　3.3.2電源電路</b></p><p>　　電源

19、可以選擇使用電源供電或者直接usb供電。（下圖為電源供電）</p><p>　　3.3.3晶振震蕩電路圖（外部震蕩）</p><p>　　單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩和外部振蕩方式。我們使用的為外部震蕩。</p><p><b>　　3.3.4顯示電路</b></p><p><b>　　3

20、.4焊接注意事項</b></p><p>　　由于條件所限制，我們只能在宿舍完成焊接與調(diào)試，板使用的是洞洞板，要注意一下事項：</p><p><b>　　正確的焊接方法 </b></p><p>　　焊接時利用烙鐵頭的對元件引線和焊盤預熱，烙鐵頭與焊盤的平面最好成45°夾角，等待焊金屬上升至焊接溫度時，再加焊錫

21、絲。被焊金屬未經(jīng)預熱，而將焊錫直接加在烙鐵頭上，使焊錫直接滴在焊接部位，這種焊接方法常常會導致虛焊。 </p><p>　　插件元件焊接的步驟 </p><p><b>　　1）插入 </b></p><p>　　將插件元件插入電路板標示位置過孔中，與電路板緊貼至無縫為止。如未與電路板貼緊，在重復焊接時焊盤高溫易使

22、焊盤損傷或脫落，物流過程中也可導致焊盤損傷或脫落。 </p><p><b>　　2) 預熱 </b></p><p>　　烙鐵與元件引腳、焊盤接觸，同時預熱焊盤與元件引腳，而不是僅僅預熱元件，此過程約需1秒鐘時間。</p><p><b>　　3) 加焊錫 </b><

23、;/p><p>　　焊錫加焊盤上（而不是僅僅加在元件引腳上），待焊盤溫度上升到使焊錫絲熔化的溫度，焊錫就自動熔化。不能將焊錫直接加在烙鐵上使其熔化，這樣會造成冷焊。 </p><p>　　4) 加適量的焊錫，然后先拿開焊錫絲。 </p><p><b>　　5) 焊后加熱 </b></p>

24、;<p>　　拿開焊錫絲后，不要立即拿走烙鐵，繼續(xù)加熱使焊錫完成潤濕和擴散兩個過程，直到是焊點最明亮時再拿開烙鐵，不應有毛刺和空隙。 </p><p><b>　　6) 冷卻 </b></p><p>　　在冷卻過程中不要移動插件元件。</p><p><b>　　3.5軟件設計</b

25、></p><p><b>　　流程圖：</b></p><p><b>　　4. 結果分析</b></p><p>　　我們做了將近五天的排查，電路一直是燈全亮，沒有必要器件來測試電路是哪里出錯，最后只能重新買硬件重新設計電路，電路按鍵由原本的兩個按鍵控制顯示上一個字與下一個字簡化為一個復位鍵。</p>

26、<p><b>　　5. 心得體會</b></p><p>　　這次單片機原理課程設計經(jīng)歷了一個星期，自這一個星期中可以說苦多于甜，但是通過這次課設讓我學到了很多，很系統(tǒng)的，從硬件，軟件編程設計進行了制作，收獲很大。</p><p>　　本學期通過學習單片機這門課，讓我們了解到單片機的應用領域：目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有

27、單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航

28、天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域。</p><p>　　通過課設，我把單片機這門課用到了實踐上，學到了很多在書本上鎖沒有學到過的知識。</p><p>　　在制作過程中，我們每一步要做什么，每一部要完成什么任務都有一個很清楚的思路，在程序測試的過程中也要有利于查錯。通過這次單片機實習，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應用到實際當中去。在已度過的大學時間里，我們大多數(shù)接觸

29、的是基礎課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識，如何去鍛煉我們的實踐能力？如何把我們所學的專業(yè)基礎課理論知識運用到實踐中去呢？我想做類似課設就為我們提供了良好的實踐平臺。</p><p>　　在制作時，要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設計程序時，不能妄想一次就將整個程序設計好，反復修改、不斷改進是程序設計的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習慣，一個程序的完美與否不僅僅是實現(xiàn)功能，而應該讓人一看就能