畢業(yè)設(shè)計---基于單片機(jī)控制的點(diǎn)陣式漢字電子顯示屏的設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　題目： 點(diǎn)陣式漢字電子顯示屏的設(shè)計</p><p><b>　　任務(wù)與要求：</b></p><p>　　以MCS-51系單片機(jī)為核心器件，組成點(diǎn)陣式漢字電子顯示屏。</p><p>　　顯示屏由16*16LED點(diǎn)陣顯示器組成

2、，可以以此顯示4個漢字。通過編</p><p>　　編譯可以對漢字修改。</p><p>　　時間： </p><p>　　所屬系部： </p><p>　　學(xué)生姓名：

3、 學(xué) 號： </p><p>　　專業(yè)： </p><p>　　指導(dǎo)單位或教研室： 電子技術(shù)教研室</p><p>　　指導(dǎo)教師： 職稱：</p><p>　　2010年4月15日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)度計劃表</p>&l

4、t;p>　　本表作評定學(xué)生平時成績的依據(jù)之一。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計方案1</p><p><b>　　1.1設(shè)計要求1</b></p><p>　　1.2 總體設(shè)計方案和論證1</p><p&g

5、t;　　1.2.1 LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計1</p><p>　　1.2.2系統(tǒng)模塊化設(shè)計1</p><p>　　第2章系統(tǒng)的功能概述2</p><p>　　2.1電路的基本概述2</p><p>　　2.1.1 電路的基本組成2</p><p>　　2.1.2電路的特點(diǎn)及功能2</p>&

6、lt;p>　　2.2 主要設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)3</p><p>　　2.2.1 主要設(shè)計內(nèi)容3</p><p>　　2.2.2 主要技術(shù)指標(biāo)3</p><p>　　2.3 LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計3</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計4</p><p>　　3.1 硬件電路組成及工作原理4<

7、;/p><p>　　3.3 AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)5</p><p>　　3.3.1 AT89C5基本結(jié)構(gòu)5</p><p>　　3.3.2 單片機(jī)引腳圖及封裝7</p><p>　　3.4 74 LS154譯碼器芯片介紹10</p><p>　　3.5 8×8 LED點(diǎn)陣顯示模塊的硬件設(shè)計及工作原理

8、11</p><p>　　第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計13</p><p>　　4.1 軟件流程13</p><p>　　4.2 漢字的表示及編碼原理14</p><p>　　4.3 提取漢字的軟件的設(shè)計及實現(xiàn)15</p><p>　　4.3.1 漢字的實現(xiàn)16</p><p>　　第5

9、章 系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析18</p><p>　　5.1元器件清單和使用的儀器儀表18</p><p>　　5.1.1電子設(shè)計元件清單18</p><p>　　5.1.2 使用的儀器儀表18</p><p>　　5.2 系統(tǒng)調(diào)試18</p><p>　　5.2.1硬件調(diào)試19</p>&l

10、t;p>　　5.2.2軟件調(diào)試19</p><p>　　5.2.3硬件軟件聯(lián)調(diào)20</p><p>　　5.3 測試結(jié)果20</p><p><b>　　總 結(jié)21</b></p><p><b>　　謝 辭22</b></p><p>　　參

11、考 文 獻(xiàn)23</p><p>　　附錄1 電路設(shè)計總原理圖24</p><p>　　附錄2 程 序 清 單25</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)正在日益滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，在這一進(jìn)程中，單片機(jī)起到了重要作用。<

12、/p><p>　　單片微型計算機(jī)是微型計算機(jī)的一個重要分支，也是一種非常活躍且頗具生命力的機(jī)種。單片微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱微控制器( MicroController Unit, MCU)，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機(jī)的基本功能部件：中央處理器（CPU）、存儲器（MEM）、輸入/輸出接口（I/O）等。因此，單片機(jī)只需要有適當(dāng)?shù)能浖屯獠吭O(shè)備，便可組成為一個單片機(jī)控制系統(tǒng)。自2

13、0世紀(jì)70年代問世以來，已經(jīng)對人類社會的各個方面產(chǎn)生了巨大的影響。單片機(jī)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已經(jīng)成為一個國家工業(yè)化發(fā)展水平的重要標(biāo)志。近年來，由于單片機(jī)在國防、工業(yè)、醫(yī)療、交通、通信、機(jī)器人等高精尖技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了單片機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展。為了適應(yīng)廣泛要求，各種新型的速度快、體積小、功能全、功耗低的單片機(jī)不斷涌現(xiàn)出來。比較有代表性的主要有Intel公司的MCS-51系列以及其他公司的基于51內(nèi)核的兼容機(jī)、PIC公司的PIC系列單片機(jī)

14、、Atmel公司的AVR系列單片機(jī)以及32位ARM單片機(jī)等等。</p><p>　　關(guān)鍵字：控制、微控制器、單片機(jī)</p><p>　　第1章、設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計方案</p><p><b>　　1.1、設(shè)計要求</b></p><p>　　以MCS-51系單片機(jī)為核心器件，組成電陣式漢字電子顯示屏。顯示屏游16*16LED

15、點(diǎn)陣顯示器組成，可依次顯示4個漢字。通過編程可以對漢字修改。</p><p>　　1.2 、總體設(shè)計方案和論證</p><p>　　1.2.1、 LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　LED顯示屏控制系統(tǒng)實現(xiàn)顯示信息的刷新技術(shù)有動態(tài)掃描和靜態(tài)鎖存兩種方式。</p><p>　　方案一：動態(tài)掃描，即一行發(fā)光二極管共用一行驅(qū)動寄存器，根據(jù)

16、共用一行驅(qū)動寄存器的發(fā)光二極管像素數(shù)目，分為1/4,1/16掃描等；</p><p>　　方案二：靜態(tài)鎖存，即每一個發(fā)光一極管都對應(yīng)有一個驅(qū)動寄存器，從而保證了每一個發(fā)光一極管的亮度占空比為100%；</p><p>　　動態(tài)掃描法可以大大減少控制器的I/O口，不但符合本設(shè)計的要，求而且應(yīng)用較廣，因此選用方案一。</p><p>　　LED顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有

17、串行和并行兩種。日前普遍采用串行控制技術(shù)，顯示屏每個單元內(nèi)部的不同驅(qū)動電路和各級聯(lián)單元之間，每個時鐘僅傳送一位數(shù)據(jù)。采用這種方式的驅(qū)動IC種類較多，不同顯示單元之間的聯(lián)線較少，可減少顯示單元的數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動元件，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性和性價比，具體工程實現(xiàn)也較為容易。因此本設(shè)計采用串行控制技術(shù)。</p><p>　　1.2.2、系統(tǒng)模塊化設(shè)計</p><p>　　本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C

18、51為LED顯示屏的控制核心，系統(tǒng)主要包括LED8×8點(diǎn)陣顯示模塊、74ls154譯碼器等。</p><p>　　圖1-1總體硬件組成框圖</p><p>　　系統(tǒng)框圖如圖1-1所示，系統(tǒng)主要由三大模塊組成即74ls154譯碼器、AT89C51單片機(jī)， 8×8 LED點(diǎn)陣顯示模塊。</p><p>　　第2章、系統(tǒng)的功能概述 </

19、p><p>　　2.1、電路的基本概述</p><p>　　2.1.1 、電路的基本組成 </p><p>　　由AT89C51、4片74LS273及LED顯示屏為核心組成的點(diǎn)陣式LED漢字顯示屏是主要由時鐘電路、復(fù)位電路、51單片機(jī)、點(diǎn)陣陽極驅(qū)動電路、點(diǎn)陣陰極驅(qū)動電路、16×16顯示屏6部分組成。</p><p>　　該電路采用AT8

20、9C51單片機(jī)最小化應(yīng)用設(shè)計，P0口作為I/O口，輸出行數(shù)據(jù)和控制信號。P2口作為I/O口，與“寫”控制信號配合，輸出列控制信號。LED顯示采用動態(tài)掃描方式實現(xiàn)?？刂齐娐凡糠钟?片74LS32和4片74LS273傳輸信號，傳輸出來的信號通過74LS273輸出。通過編譯依次顯示漢字。該LED顯示屏用途廣泛，一般用于各種公共場所，作為宣傳和廣告的工具[1]。</p><p>　　2.1.2、電路的特點(diǎn)及功能</

21、p><p>　　該裝置通過點(diǎn)陣式LED漢字顯示屏來顯示輸出漢字，通過編程能夠隨時對漢字進(jìn)行修改、調(diào)整。本次設(shè)計以單片機(jī)AT89C51為核心，1#、2#鎖存器分別控制上8行和下8行，3#、4#鎖存器分別控制左8列和右8列。通過軟件編譯，從而達(dá)到漢字顯示的目的。</p><p>　　通過此次設(shè)計讓我們能更深一層的了解LED漢字顯示屏的工作原理、各部分電路的功能作用以及整個電路的用途。該課題，要綜合

22、應(yīng)用數(shù)字電路，模擬電路，單片機(jī)等方面的知識，并且還要學(xué)習(xí)protel、prosys、VW軟件和新的器件，使我能進(jìn)一步鞏固加深所學(xué)的基本理論、基本技能和專業(yè)知識，使之系統(tǒng)化、綜合化。并且培養(yǎng)我收集加工各種信息與獲取新知識的能力以及動手制作的能力。該LED顯示屏用途廣泛，一般用于各種公共場所，作為宣傳和廣告的工具。對于公共設(shè)施服務(wù)有著極為重要的意義。</p><p>　　2.2 、主要設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)</p&

23、gt;<p>　　2.2.1 、主要設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　1、用單片機(jī)AT89C51及LED點(diǎn)陣顯示器為核心器件，制作一個點(diǎn)陣式漢字電子顯示屏。</p><p>　　2、完成電路原理圖、印制電路板設(shè)計、元器件采購、裝配及調(diào)試工作。</p><p>　　3、完成該課題的程序設(shè)計、提交程序設(shè)計框圖及程序設(shè)計清單。</p><p&

24、gt;　　4、完成硬件與軟件的綜合調(diào)試，能實現(xiàn)預(yù)定的功能和主要技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　　2.2.2 、主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　?。?）點(diǎn)陣式顯示器能依次顯示4個漢字。</p><p>　?。?）通過編程能夠隨時對漢字進(jìn)行修改、調(diào)整。 </p><p>　　2.3、LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>

25、　　動態(tài)掃描，即一行發(fā)光二極管共用一行驅(qū)動寄存器，根據(jù)共用一行驅(qū)動寄存器的發(fā)光二極管像素數(shù)目，分為1/4,1/16掃描等，動態(tài)掃描法可以大大減少控制器的I/O口，不但符合本設(shè)計的要，求而且應(yīng)用較廣，因此選用此方案。</p><p>　　LED顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有串行和并行兩種。日前普遍采用串行控制技術(shù)，顯示屏每個單元內(nèi)部的不同驅(qū)動電路和各級聯(lián)單元之間，每個時鐘僅傳送一位數(shù)據(jù)。采用這種方式的驅(qū)動IC種類較多，

26、不同顯示單元之間的聯(lián)線較少，可減少顯示單元的數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動元件，從而提高整個系統(tǒng)的可靠性和性價比，具體工程實現(xiàn)也較為容易。因此本設(shè)計采用串行控制技術(shù)。</p><p>　　第3章、系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p>　　3.1 、硬件電路組成及工作原理</p><p>　　本產(chǎn)品采用以AT89C51單片機(jī)為核心芯片的電路來實現(xiàn)，主要由AT89C51芯片、時鐘電路、復(fù)位電路、

27、列掃描驅(qū)動電路(74HCl54)、16×16LED點(diǎn)陣5部分組成，如圖1所示。其中，AT89C51是一種帶4kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，F(xiàn)PEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS一5l指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存

28、儲器組合在單個芯片中，能夠進(jìn)行1 000次寫／擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為10年。他是一種高效微控制器，為很多嵌人式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此，在智能化電子設(shè)計與制作過程中經(jīng)常用到AT89C51芯片。時鐘電路由AT89C5l的18，19腳的時鐘端(XTAI l及XTAL2)以及12 MHz晶振X、電容C2、C3組成，采用片內(nèi)振蕩方式。復(fù)位電路采用簡易的上電復(fù)位電路，主要由電阻R，R2，電容C，開關(guān)K組成，分別接至AT89C5

29、1的RST復(fù)位輸入端。LED</p><p>　　我們把行列總線接在單片機(jī)的I／0口，然后把上面分析到的掃描代碼送入總線，就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點(diǎn)陣的行列端口全部直接接入89S5 1單片機(jī)，則需要使用32條I／0口，這樣會造成I／0口資源的耗盡，系統(tǒng)也再無擴(kuò)充的余地。因此，我們在實際應(yīng)用中只是將LED點(diǎn)陣的16條行線直接接在P0口和P2口，至于列選掃描信號則是由4—16線譯碼器74HCl54來選擇

30、控制，這樣一來列選控制只使用了單片機(jī)的4個I／O口，節(jié)約了很多I／O口資源，為單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設(shè)置上拉電阻，我們采用4．7 kΩ排電阻作為上拉電阻。漢字掃描顯示的基本過程是這樣的：通電后由于電阻R，電容c1的作用，使單片機(jī)的RST復(fù)位腳電平先高后低，從而達(dá)到復(fù)位；之后，在C、C3、X以及單片機(jī)內(nèi)部時鐘電路的作用下，單片機(jī)89C51按照設(shè)定的程序在P0和P2接口輸出與內(nèi)部漢字對應(yīng)的代碼電平送至LED點(diǎn)陣的

31、行選線(高電平驅(qū)動)，同時在P1．1，P1．2，P1．3，P1．4接口輸出列選掃描信號(低電平驅(qū)動)，從而選中相應(yīng)的象素LED發(fā)光，并利用人眼的視覺暫留特性合成整個漢字的顯示。再改變?nèi)”淼刂穼崿F(xiàn)</p><p>　　圖3-1硬件電路組成</p><p>　　3.3、 AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.3.1、 AT89C5基本結(jié)構(gòu)</p>

32、;<p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51

33、指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖3-2所示 </p><p><b>　　圖3-2外形及引腳</b></p><p>　　1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：只讀存儲器即ROM

34、（READ ONLY MEMORY）。</p><p>　　2 外部結(jié)構(gòu)：1、電源：單片機(jī)使用的是5V電源，其中正極接40引腳，負(fù)極（地）接20引腳。 2、振蒎電路：單片機(jī)是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作，在單片機(jī)內(nèi)部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。3、復(fù)位引腳 4、EA引腳：EA引腳接到正電源端。</p><p>　　3 引腳功能說明: 單片機(jī)的40個引

35、腳大致可分為4類：電源、時鐘、控制和I/O引腳。⒈ 電源:  ⑴ VCC — 芯片電源，接+5V； ⑵ VSS ---接地端；</p><p>　　4 時鐘:XTAL1、XTAL2---晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 </p><p>　　5 控制線:控制線共有4根，</p><p>　　ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖。<

36、/p><p>　?、?ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址。</p><p>　?、?PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。</p><p>　?。?） PSEN:外ROM讀選通信號。</p><p>　　（3）RST/VPD:復(fù)位/備用電源。</p><p>　?、?RST

37、（Reset）功能：復(fù)位信號輸入端。</p><p>　?、?VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。</p><p>　?。?）EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。</p><p>　?、?EA功能：內(nèi)外ROM選擇端，管腳接到正電源端。</p><p>　　② Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，

38、施加編程電源Vpp。</p><p><b>　　6 I/O線</b></p><p>　　89C51共有4個8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個引腳。P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）.</p><p>　　3.3.2、 單片機(jī)引腳圖及封裝</p><p>　　圖3-

39、3 總線型引腳封裝</p><p><b>　　主要特性：</b></p><p>　　·與MCS-51 兼容 </p><p>　　·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p>　　·壽命：1000寫/擦循環(huán)</p><p>　　·數(shù)據(jù)保留時間：10年&

40、lt;/p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz</p><p>　　·三級程序存儲器鎖定</p><p>　　·128×8位內(nèi)部RAM</p><p>　　·32可編程I/O線</p><p>　　·兩個16位定時器/計數(shù)器</p><

41、;p><b>　　·5個中斷源 </b></p><p><b>　　·可編程串行通道</b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 </p><p><b>　　管腳說明：</b>

42、;</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIA

43、SH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p&

44、gt;　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容

45、。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：</

46、p><p><b>　　口管腳 備選功能</b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p&g

47、t;　　P3.4 T0（記時器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　RST

48、：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止

49、ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VP

50、P：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸

51、出。</p><p><b>　　振蕩器特性:</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p>

52、;<p>　　3.4、74 LS154譯碼器芯片介紹</p><p>　　74LS154是一個4—16譯碼器，4※-線至16線解碼器/解復(fù)用器，上述每4行至16線解碼器采用的TTL電路※破解四個二進(jìn)制編碼的輸入，其中有16※互相排斥的輸出時，雙方頻閃輸入，※G1和G2※，是低的。解復(fù)用功能，是由使用4輸入線路，以解決輸出線，通過數(shù)據(jù)從一臺的頻閃輸入與其他頻閃輸入偏低。當(dāng)頻閃輸入高，※所有產(chǎn)出都很高。

53、這些解多工器，都是一個完美適合實施高效能記憶體解碼器?！型度攵季彌_和輸入鉗位二極管提供，以減少傳輸線的影響，從而簡化了系統(tǒng)設(shè)計。</p><p>　　表3-1 74LS154的真值表</p><p>　　4-16線譯碼器， 其管腳如2-1表所示， A，B，C，D為譯碼的輸入端，值的區(qū)間從0000到1111，Y1~Y15是對應(yīng)A，B，C，D四個輸入引腳的輸出腳，其中選中的線用輸出低電平，

54、沒有選中的輸出高電平， 1 G 、 2 G 是使能端，只有輸入相應(yīng)D低電平才能使譯碼器正常工作。 74LS154與AT89C51的連接：A【23腳】 ，B【22腳】 ，C【21腳】 ，D【20腳】分別接到AT89C51的P1.0【1腳】 ，P1.1【2腳】 ，P1.2【3腳】和P1.3【4腳】上。 其他腳連接：G1【18腳】 ，G2【19腳】接地，使芯片工作；Y1【1腳】~Y15【17腳】連接到16*16點(diǎn)陣LED顯示屏上；其中GND【

55、12腳】 ，VCC【24腳】 。</p><p>　　圖3-4 74LS154管腳圖</p><p>　　3.5 、8×8 LED點(diǎn)陣顯示模塊的硬件設(shè)計及工作原理</p><p>　　8×8 LED點(diǎn)陣顯示模塊是LED顯示屏設(shè)計的關(guān)鍵部分，共陰和共陽接法設(shè)計的好壞直接關(guān)系到LED顯示屏的亮度、穩(wěn)定度等重要指標(biāo)。給出 8×8 點(diǎn)陣LED的

56、工作原理。圖3-5為8×8點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖3-6所示，只要其對應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想使左上角LED點(diǎn)亮，則Y0=1，X0=0即可。應(yīng)用時限流電阻可以放在X軸或Y軸。</p><p>　　圖3-5 8×8點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖</p><p>　　圖3-6 8×8點(diǎn)陣LED等效電路</p><

57、p>　　由 8×8 點(diǎn)陣LED的工作原理圖以及8×8點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖和其等效電路，可得出16×16點(diǎn)陣LED顯示漢字的工作原理：16×16點(diǎn)陣LED顯示器有兩種接線形式，即共陰接法和共陽接法。共陽接法的原理圖如圖3-6所示，圖中只畫出了8×8點(diǎn)陣的二極管。每一行發(fā)光二極管的陽極接在一起，有一個引出端X，每一列發(fā)光二極管的陰極接在一起，有一個引出端Y。當(dāng)給發(fā)光二極管陽極引出端

58、Ｘ0加高電平，陰極引出端Y0加低電平時，左上角的二極管點(diǎn)亮。因此，對行和列的電平進(jìn)行掃描控制時，可以實現(xiàn)顯示不同漢字的目的。</p><p>　　第4章、系統(tǒng)的軟件設(shè)計</p><p>　　軟件是該LED顯示屏控制系統(tǒng)的重要組成部分，在系統(tǒng)的軟件設(shè)計中我們也才用了模塊化設(shè)計，將系統(tǒng)的各部分功能編寫成子模塊的形式，這樣增強(qiáng)了系統(tǒng)軟件的可讀性和可移植性。</p><p>

59、;<b>　　4.1、軟件流程</b></p><p>　　本系統(tǒng)中（單片機(jī)89C51）的主要功能就是實現(xiàn)LED顯示屏上字樣的移位、顯示、數(shù)據(jù)的讀取等功能。其主程序流程如圖3-1所示。</p><p>　　4.2 、漢字的表示及編碼原理</p><p>　　UCDOS軟件中的文件HZK16和文件ASC16分別為16×16的國標(biāo)漢字點(diǎn)陣

60、文件和8×16的ASCII碼點(diǎn)陣文件,以二進(jìn)制格式存儲。在文件HZK16中,按漢字區(qū)位碼從小到大依次存有國標(biāo)區(qū)位碼表中的所有漢字,每個漢字占用32個字節(jié),每個區(qū)為94個漢字。在文件ASC16中按ASCII碼從小到大依次存有8×16的ASCII碼點(diǎn)陣,每個ASCII碼占用16個字節(jié)</p><p>　　在PC機(jī)的文本文件中,漢字是以機(jī)內(nèi)碼的形式存儲的,每個漢字占用兩個字節(jié):第一個字節(jié)為區(qū)碼,為了

61、與ASCII碼區(qū)別,范圍從十六進(jìn)制的0A1H開始(小于80H的為ASCII碼字符),對應(yīng)區(qū)位碼中區(qū)碼的第一區(qū);第二個字節(jié)為位碼,范圍也是從0A1H開始,對應(yīng)某區(qū)中的第一個位碼。這樣,將漢字機(jī)內(nèi)碼減去0A0AH就得該漢字的區(qū)位碼。</p><p>　　例如漢字“房”的機(jī)內(nèi)碼為十六進(jìn)制的“B7BF”,其中“B7”表示區(qū)碼,“BF”表示位碼。所以“房”的區(qū)位碼為0B7BFH-0A0A0H=171FH。將區(qū)碼和位碼分別轉(zhuǎn)

62、換為十進(jìn)制得漢字“房”的區(qū)位碼為“2331”,即“房”的點(diǎn)陣位于第23區(qū)的第31個字的位置,相當(dāng)于在文件HZK16中的位置為第32×[(23-1) ×94+(31-1)]=67136B以后的32個字節(jié)為“房”的顯示點(diǎn)陣。</p><p>　　在本單片機(jī)系統(tǒng)中,起始地址的高4位為頁號,送P1口,低15位為數(shù)據(jù)區(qū)地址,送指針DPTR。利用“MOVX”指令連續(xù)取32個字節(jié)送LCD的相應(yīng)位置,就能實現(xiàn)

63、正確的漢字顯示。</p><p>　　ASCII碼的顯示與漢字的顯示基本原理相同。在文件ASC16中不存在機(jī)內(nèi)碼的問題,其顯示點(diǎn)陣直接按ASCII碼從小到大依次排列,只是每個ASCII碼在文本文件中只占1個字節(jié)且小于80H,而且ASCII碼為8×16點(diǎn)陣,所以在ASCII16文件中,每個ASCII碼的點(diǎn)陣也只占16個字節(jié)。</p><p>　　首先提取16×16的國標(biāo)漢

64、字點(diǎn)陣和8×16的ASCII碼點(diǎn)陣(如UCDOS軟件中的HZK16和ASC16)并將其直接寫入29F040。其中HZK16(共256KB)點(diǎn)0~7頁。為了便于編程,ASC16雖然只有4KB,也單獨(dú)占用第8頁。其余剩下的空間用來存儲漢字語句的編碼。</p><p>　　由于240×128點(diǎn)陣的LED顯示器每個只能顯示15個漢字(16×16點(diǎn)陣漢字),即30個字節(jié)。所以可將需要顯示的語句

65、按30個字節(jié)為1行進(jìn)行編寫,不足30個字符的則補(bǔ)空格。在PC機(jī)上進(jìn)行錄入時,每行30個字符再加上回車鍵和換行符,實占32個字符。所錄入的語句以純文本形式存盤,再將該文本文件以二進(jìn)制的形式寫入29F040的第9頁。那么,以后根據(jù)需要顯示的語句行號便可以進(jìn)行正確的顯示。此,作者推出薦使用DOS版本的WPS軟件的“編輯非文收文件”功能,它能清楚地顯示每行是否有30個字符。</p><p>　　4.3、 提取漢字的軟件的

66、設(shè)計及實現(xiàn)</p><p>　　我們以UCDOS中文宋體字庫為例，每一個字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。即國標(biāo)漢字庫中的每一個字均由256點(diǎn)陣來表示。我們可以把每一個點(diǎn)理解為一個像素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字， 也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。</p><p><b>　　圖4-2</b></p><

67、;p>　　用8位的AT89C51單片機(jī)控制， 由于單片機(jī)的總線為8位，一個字需要拆分為2個部分。</p><p>　　一般我們把它拆分為上部和下部，上部由8*16點(diǎn)陣組成， 下部也由8*16點(diǎn)陣組成。</p><p>　　在本例中單片機(jī)首先顯示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。方向為p00到p07 ,顯示漢字“小”時，p05點(diǎn)亮,由上往下排列，為p0.0

68、滅，p0.1 滅, p0.2 滅p0.3 滅, p0.4 滅, p0.5 滅,p0.6 滅,p0.7 滅。即二進(jìn)制00000000，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為 00h.。</p><p>　　上半部第一列完成后，繼續(xù)掃描下半部的第一列，為了接線的方便，我們?nèi)栽O(shè)計成由上往下掃描，即從p27向p20方向掃描，從上圖可以看到，p2.4亮， 即為00000100，16進(jìn)制則為04h。 </p><p>　　

69、然后單片機(jī)轉(zhuǎn)向上半部第二列，全不亮，為00000000，即16進(jìn)制00h.</p><p>　　這一列完成后繼續(xù)進(jìn)行下半部分的掃描，p2.5點(diǎn)亮，為二進(jìn)制00000101，即16進(jìn)制20h.</p><p>　　依照這個方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描32個8位， 可以得出漢字“小”的掃描代碼為：</p><p>　　DB 00,00,00,10H,00,20H,

70、00,40H</p><p>　　DB 01,80H,06,02,00,01,0FFH,0FEH         ;小</p><p>　　DB 00,00,04,00,02,00,01,00</p><p>　　DB 00,80H,00,60H,00,00,00,00</p><p>　　由這個原理可

71、以看出， 無論顯示何種字體或圖像， 都可以用這個方法來分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。</p><p><b>　　、漢字的實現(xiàn)</b></p><p>　　本系統(tǒng)的取字模軟件主要是編輯LED顯示屏顯示的內(nèi)容，在設(shè)計中采用匯編語言寫了LED顯示屏控制系統(tǒng)的內(nèi)容下載軟件。軟件界面如圖4-3所示。</p><p>　　該軟件的主要是對輸入的漢字

72、取點(diǎn)陣數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　軟件打開后輸入漢字，點(diǎn)“檢取”，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動生成，把我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序中即可。</p><p>　　小：DB 00,00,00,10H,00,20H,00,40H</p><p>　　DB 01,80H,06,02,00,01,0FFH,0FEH       &#

73、160;</p><p>　　DB 00,00,04,00,02,00,01,00</p><p>　　DB 00,80H,00,60H,00,00,00,00</p><p>　　心：DB 00,20H,00,40H,03,80H,00,00</p><p>　　DB 0FH,0FCH,00,02,80H,02,40H,02  

74、     </p><p>　　DB 38H,02,10H,02,00,02,00,0EH</p><p>　　DB 02,00,01,00,00,0E0H,00,00</p><p>　　慢：DB 02,00,1CH,00,00,00,0FFH,0FFH</p><p>　　DB 10H,00,0BH,0C1H

75、,0FAH,51H,0AAH,5AH</p><p>　　DB 0ABH,0D4H,0AAH,54H,0ABH,0D4H,0AAH,5AH  </p><p>　　DB 0FAH,52H,07,0C1H,02,01,00,00</p><p>　　行： DB 00,40H,08,80H,11H,00,23H,0FFH</p><

76、;p>　　DB 0C4H,00,02,00,42H,00,42H,00</p><p>　　DB 42H,00,42H,02,42H,01,43H,0FEH             </p><p>　　DB 0C2H,00,46H,00,02,00,00,00</p><p><b>　　

77、END</b></p><p>　　第5章、系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析</p><p>　　5.1、元器件清單和使用的儀器儀表</p><p>　　5.1.1、電子設(shè)計元件清單</p><p>　　5.1.2 、使用的儀器儀表</p><p>　　數(shù)字萬用表　　　　　　　　DT9203</p>&

78、lt;p><b>　　、系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計中采用模塊設(shè)計法，所以方便對各電路模塊功能進(jìn)行逐級測試：LED顯示模塊的調(diào)試等，最后將各模塊組合后進(jìn)行整體測試。</p><p>　　5.2.1、硬件調(diào)試</p><p>　　對各個模塊

79、的功能進(jìn)行調(diào)試，主要調(diào)試各模塊能否實現(xiàn)指定的功能。</p><p>　　5.2.2、軟件調(diào)試</p><p>　　軟件調(diào)試采用uVision3集成開發(fā)環(huán)境及微機(jī)，將編好的程序進(jìn)行調(diào)試，主要是檢查語法錯誤。μVision2IDE基于Windows的開發(fā)平臺，包含一個高效的編輯器，一個項目管理和一MAKE工具。μVision2支持所有的keilc51工具。Keil C51是美國 Keil So

80、ftware公司出品的51系列兼容單片機(jī) C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟

81、件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢，包括C編輯器。宏匯編器，連接/定位器，目標(biāo)代碼到HEX的轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　圖5-1 μVision2界面</p><p>　　5.2.3、硬件軟件聯(lián)調(diào)</p><p>　　將調(diào)試好的硬件和軟件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，主要調(diào)試系統(tǒng)的實現(xiàn)功能。</p><p><b>　　、測試結(jié)果</b><

82、;/p><p>　　此次系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果較好，LED顯示屏能很好的顯示信息。LED顯示屏由4塊8*8的LED小模塊組成，整個顯示屏可以顯示一個16*16的漢字，漢字從右到左移動顯示，顯示亮度也正好。</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p&

83、gt;　　在 LED 點(diǎn)陣漢字顯示屏的設(shè)計過程中，學(xué)到了很多東西，基本了解了整個嵌入式開發(fā)的流程。例如，在進(jìn)行整個設(shè)計之前，應(yīng)該先根據(jù)需求分析，對單片機(jī)進(jìn)行選型，然后對各個硬件模塊在面包板進(jìn)行搭試時候，要注意基本的布板原則。在焊接電路板的時候，應(yīng)該從最基本的最小系統(tǒng)開始， 分模塊， 逐個進(jìn)行焊接測試。在對各個硬件模塊進(jìn)行測試時，要保證軟件正確的情況下去測試硬件，要不然發(fā)生錯誤時，不知道到底是哪一方出錯了。在進(jìn)行搭試點(diǎn)陣塊的時候，因為電壓

84、過高，導(dǎo)致點(diǎn)陣模塊損壞。這次設(shè)計開發(fā)，本人受益非淺，在以后的開發(fā)過程中一定吸取教訓(xùn)。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張毅剛.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,2003.</p><p>　　[2] 張大明,彭旭昀,尚靜基.單片微機(jī)控制應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.&

85、lt;/p><p>　　[3] 付家才.單片機(jī)控制工程實踐技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[4] http://www.proteus.com.cn:Proteus,2008,3.</p><p>　　[5] 戴佳，戴衛(wèi)恒.51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.</p><p&g

86、t;　　[6] 彭為，黃科，雷道仲.單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.</p><p>　　[7] 楊將新，李華軍，劉東駿.單片機(jī)程序設(shè)計及應(yīng)用從基礎(chǔ)到實踐[M].北京：電子業(yè)出版社工,2006.</p><p>　　[8] 趙亮，侯國銳.51單片機(jī)C語言編程與實例[M]. 北京：人民郵電出版社.2003。</p><p>　　[9]

87、 韓志軍，沈晉源. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出社，2003。</p><p>　　[10] 睢丙東，魏澤鼎.單片機(jī)應(yīng)用與實例[M].北京：電子業(yè)出版社工，2004。</p><p>　　[11] 李玉梅.基于MCS-51系列單片機(jī)原理的應(yīng)用設(shè)計[M]. 北京： 國防工業(yè)出版社，2006。</p><p>　　[12] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北

88、京:高等教育出版社，2000。</p><p>　　[13] 潘永雄.新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007。</p><p>　　[14] 戴勝華，蔣大明，楊世武.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005。</p><p>　　附錄1 電路設(shè)計總原理圖</p><p>　　附錄2 程 序 清 單&l

89、t;/p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　MAIN:MOVDPTR,#TAB;字碼表初址賦值</p><p>　　MOVR1,#00H ;列控制碼</p><p>　　MOVR4,#64 ; 移動" "及" 小心慢行！ "4個字符，共64列<

90、/p><p>　　CM:MOVR5,#5 ;每屏反復(fù)顯示5次</p><p>　　MOVR3,#16 ;列數(shù)</p><p>　　C1: MOVR2,#0 ;取碼指針</p><p>　　C16:MOVP0,#00H</p><p>　　MOVP2,#00H ;關(guān)顯示<

91、;/p><p>　　CLR P3.0</p><p><b>　　MOVA,R2</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR;取當(dāng)前列顯示字碼的第一個字節(jié)</p><p>　　MOVP0,A ;送1~8行控制口</p><p><b>　　INCR2&

92、lt;/b></p><p><b>　　MOVA,R2</b></p><p>　　MOVCA,@A+DPTR;取當(dāng)前列的顯示字碼的第二個字節(jié)</p><p>　　MOVP2,A ;送9~15行控制口</p><p><b>　　INC R2</b></p>

93、<p>　　MOVP1,R1 ;送列控制碼</p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　ACALLD1MS ;顯示2MS</p><p>　　ACALLD1MS</p><p>　　DJNZR3,C16 ;一屏16列是否顯示完</p>

94、;<p>　　MOVR3,#16</p><p>　　DJNZ R5,C1 ;未顯示5次，繼續(xù)</p><p>　　INCDPTR ;一屏反復(fù)顯示5次完，字碼表初值加2</p><p><b>　　INCDPTR</b></p><p>　　DJNZR4,CM ;6

95、4列未移動完，繼續(xù)</p><p>　　AJMPMAIN ;64列移動完，返回，重新從"滁 "開始顯示</p><p>　　D1MS:MOVR6,#2</p><p>　　MOVR7,#248</p><p><b>　　DJNZR7,$</b></p><p&

96、gt;　　DJNZR6,$-4</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　TAB:</b></p><p>　　DB 01,80H,06,02,00,01,0FFH,0FEH         ;小</p><p&g

97、t;　　DB 00,00,04,00,02,00,01,00</p><p>　　DB 00,80H,00,60H,00,00,00,00</p><p>　　DB 00,20H,00,40H,03,80H,00,00</p><p>　　DB 0FH,0FCH,00,02,80H,02,40H,02        

98、 ;心</p><p>　　DB 38H,02,10H,02,00,02,00,0EH</p><p>　　DB 02,00,01,00,00,0E0H,00,00</p><p>　　DB 02,00,1CH,00,00,00,0FFH,0FFH    DB 10H,00,0BH,0C1H,0FAH,51H,0AAH,5AH<

99、;/p><p>　　DB 0ABH,0D4H,0AAH,54H,0ABH,0D4H,0AAH,5AH   ;慢</p><p>　　DB 0FAH,52H,07,0C1H,02,01,00,00</p><p>　　DB 00,40H,08,80H,11H,00,23H,0FFH</p><p>　　DB 0C4H,00,02,00,4