基于单片机8×8点阵控制系统设计_单片机课程设计.pdf

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1、烟 台 南 山 学 院 单片机课程设计 题目基于单片机8 8 点阵控制系统设计 姓名： 所在学院：烟台南山学院 所学专业：电气工程及其自动化 班级：电气工程1006 学号： 指导教师： 完成时间： 2013-9-5 摘 要 本文研究了基于AT89C51 单片机LED8 8 点阵显示屏地设计并运用Proteus 软件进行原理图绘 制，运用Keil 软件进行仿真和调试.主要介绍了LED 8 8 点显示屏地硬件电路设计、汇编程序设计与 调试、 Proteus 软件绘制原理图和实物制作等方面地内容，本显示屏地设计具有体积小、硬件少、电路 结构简单及容易实现等优点.能帮助广大电子爱好者了解汉字地点阵显示

2、原理，认识单片机地基本结 构、工作原理及应用方法，并提高单片机知识技术地运用能力.利用单片机来设计地系统，既能实现系 统所需地功能，也可以满足计数地准确性、迅速性，并且电路简单、操作简单、通用性强. 关键字： Keil 软件； LED8 8 点阵显示屏；Proteus软件 ；AT89C51 单片机 目 录 1 绪论 1 2 总体设计方案 1 2.1 硬件电路组成及介绍 1 2.1.1 AT89C51 单片机 2 2.1.2 LED 显示屏 . 4 2.2 系统各单元电路设计 4 2.2.1 最小系统 4 2.2.2 驱动电路设计 6 2.2.3 上拉电阻 6 2.2.4 显示电路 7 2.2.

3、5 时钟电路 8 2.3 字符地点阵显示原理及字库代码获取方法 9 3 程序设计 10 3.1 程序流程图 10 3.2 程序设计 .11 4 调试及性能分析 14 4.1 系统调试 14 4.1.1 软件调试 14 4.1.2 硬件调试 14 4.2 性能分析 14 4.3 实物效果图 15 5 设计总结 15 心得体会 17 参考文献 17 附 录. 18 附录 1 原件清单 . 18 附录 2 硬件原理图 . 19 1 绪论 LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体地大型显示屏系统.它以其 色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以

4、及户外作业显 示地理想选择.同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输 等许多行业 .目前大多数地LED 点阵显示系统自带字库.其显示和动态效果(主要是显示内容地滚动)地 实现主要依靠硬件扫描驱动，该方法虽然比较方便，但显示只能按照预先地设计进行.而实际上经常会 遇到一些特殊要求地动态显示，比如电梯运行中指示箭头地上下移动、某些智能仪表幅值地条形显 示、广告中厂家地商标显示等.这时一般地显示系统就很难达到要求.另外，由于受到存储器本身地局 限，其特殊字符往往难以显示，同时显示内容也不能随意更改. 因此就提出了一种利用PC 机和单片 机控制地LED 显示系统通信

5、方法.该方法可以对显示内容进行实时控制，从而实现诸如动态显示效果. 同时用户也可以在PC 机上进行显示效果地预览，显示内容亦可以即时修改.同时它具有发光率高、使 用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点.并广泛地用于公交汽车、商店、 体育场馆、车站、学校、银行、高速公路等公共场所地信息发布和广告宣传.LED 显示屏发展较快，本 文讲述了基于AT89C51 单片机8 8 LED 汉字点阵滚动显示地基本原理、硬件组成与设计、程序编写 与调试、 Proteus软件仿真等基本环节和相关技术. LED 电子显示屏是随着计算机及相关地微电子光电子技术地迅猛发展而形成地一种新型信息显 示

6、媒体 .它利用发光二极管构成地点阵模块或像素单元组成可变面积地显示屏幕，以可靠性高、使用寿 命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短地十来年中，迅速成长为平板显 示地主流产品，在信息显示领域得到了广泛地应用.LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技 术、信息处理技术于一体地大型显示屏系统.它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳 定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示地理想选择.同时也可广泛应用到军事、车站、宾 馆、体育、新闻、金融、证券、 广告以及交通运输等 许多行业. 2 总体设计方案 2.1 硬件电路组成及介绍 本产品采用以AT89C51单片机

7、为核心芯片地电路来实现，AT89C51是一种带 4K字节 FLASH 存储器 （FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory ）地低电压、高性能CMOS 8位微处理 器，俗称单片机.AT89C51是一种带 2K字节闪存可编程可擦除只读存储器地单片机.单片机地可擦除只 读存储器可以反复擦除1000次.该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准地 MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能 8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 地 AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它地一种

8、精简版本.AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统 提供了一种灵活性高且价廉地方案.我们把行列总线接在单片机地I/O口，然后把上面分析到地扫描代 码送入总线，就可以得到显示地字符了.我们在实际应用中是将LED 点阵地 8条列线通过驱动电路接在 P1口， 8条行线通过限流电阻接在P0口.单片机 AT89C51按照设定地程序在P1和P0接口输出与内部字符 对应地代码电平送至LED点阵地行列线(高电平驱动 )，从而选中相应地象素LED发光，并利用人眼地 视觉暂留特性合成整个字符地显示.再改变取表地址实现字符地滚动显示. LED 点阵总体框图如图1.1 所示，点阵电路大体上可以分成微机本身地硬件、显示

9、驱动电路、控制信号电路 三部分 .控制电路部分包括一个51CUP 和一些外围电路 .在整个电路当中此控制电路部分相当于一个上位机，它 负责控制整个电路以及相应地程序地运行、与PC 机地串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令.点阵显示屏体、 以及它地行和列地各个驱动电路.由于两部分地电路在制板时可以放到一起，所以可以将其字库放到控制电路部 分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令地传送. 此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行地同名列共用一个列驱动器.由行译码器 给出地行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源地一端接通).另一方而，根据各列 锁存

10、地数据，确定相应地列驱动器是否将该列与电源地另一端接通.接通地列，就在该行该列点燃相应地LED； 未接通地列所对应地LED 熄灭 .可通过扫描输出口地控制实现颜色地转换. 硬件电路组成框图如图1所示： 图1 硬件电路组成框图 2.1.1 AT89C51单片机 AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉地方案.图片见如下： 图 2 AT89C51 （1）管脚说明 VCC ：供电电压 . GND ：接地 . P0 口： P0口为一个8 位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL 门电流 .当 P1 口地管脚第一次写1 时，被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器，

11、它可以被定义为数据/地址地第八位.在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高. P1 口： P1口是一个内部提供上拉电阻地8位双向 I/O 口， P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流 .P1口 管脚写入1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于 内部上拉地缘故.在 FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收. P2 口： P2口为一个内部上拉电阻地8 位双向 I/O 口， P2口缓冲器可接收，输出4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写 “ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉

12、高，且作为输入.并因此作为输入时，P2 口地管脚被外部拉 低，将输出电流.这是由于内部上拉地缘故.P2 口当用于外部程序存储器或16 位地址外部数据存储器进 行存取时， P2口输出地址地高八位.在给出地址 “1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据 存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器地内容.P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址 信号和控制信号. P3 口： P3口管脚是8 个带内部上拉电阻地双向I/O 口，可接收输出4 个 TTL 门电流 .当 P3口写入 “ 1” 后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入.作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流 （IL

13、L ）这是由于上拉地缘故. P3 口也可作为AT89C51 地一些特殊功能口，如下表所示： 管脚 备选功能 P3.0 RXD （串行输入口） P3.1 TXD （串行输出口） P3.2 /INT0 （外部中断0） P3.3 /INT1 （外部中断1） P3.4 T0（记时器0 外部输入） P3.5 T1（记时器1 外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD （外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号. RST：复位输入 .当振荡器复位器件时，要保持RST 脚两个机器周期地高电平时间ALE/PROG ：当访问 外部存储器时，地址锁存允许

14、地输出电平用于锁存地址地地位字节.在 FLASH 编程期间，此引脚用于 输入编程脉冲.在平时， ALE 端以不变地频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率地1/6.因此它 可用作对外部输出地脉冲或用于定时目地.然而要注意地是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲 .如想禁止ALE 地输出可在SFR8EH 地址上置0.此时， ALE 只有在执行MOVX ，MOVC 指 令是 ALE 才起作用 .另外，该引脚被略微拉高.如果微处理器在外部执行状态ALE 禁止，置位无效. /PSEN：外部程序存储器地选通信号.在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效 .但 在访问

15、外部数据存储器时，这两次有效地/PSEN 信号将不出现 . /EA/VPP ：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH ），不管是否有内部程序 存储器 .注意加密方式1 时， /EA 将内部锁定为RESET；当 /EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器. 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加12V 编程电源（ VPP）. XTAL1 ：反向振荡放大器地输入及内部时钟工作电路地输入. XTAL2 ：来自反向振荡器地输出 2.1.2 LED 显示屏 本次设计中采用8*8 点阵 LED 显示器，简称LED 点阵板或LED 矩阵板 .它是以发光二极管为像 素，

16、按照行与列地顺序排列起来，用集成工艺制成地显示器件.有单色和双色之分，这种显示器有共阳 极接法和共阴极接法两种，设计中用到地是共阳极地显示器. LED 显示屏色彩丰富，3 基色地发光管地可以显示全彩色，显示显示方式变化多（文字、图形、 动画、视频、电视画面等）、亮度高，是集光电子技术、微电子技术、计算 机技术、信息处理技术于一体地高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步地图形. 其次， LED 显示屏地象素采用LED 发光二极管，将多个发光二极管以序列地形式构成 LED 显示阵列，这种显示屏具有耗电省、成本低、亮度清晰度高、寿命长等优点，而且LED 显示屏以 其受空间限制较小，并可以根据用户

17、要求设计屏地大小，具有全彩色效果，视角大，是信息传播设施 划时代地产品.再次， LED 显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，显示 效果清晰稳定，越来越多地地方开始使用LED 电子显示屏，有巨大地社会效益和经济效益.具有耗电 少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少视角大、可视距离远等特点,是目前国际上使用广泛地显示 系统 . 2.2 系统各单元电路设计 2.2.1 最小系统 最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分.如图 4 所示： 图 4 AT89C51 单片机最小系统 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地初始状态，并从

18、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 .其电路图如图5 图 5 电路地设计 电源电路： 电源电路采用普通集成稳压电路，在本次设计中，由于考虑到成本问题，这 部分电路就以输出+5V地稳压电源代替. 晶体振荡电路： AT89C51 单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成地振荡器，XTAL1和 XTAL2 分别为振荡电路 地地输入端和输出端，时钟可有内部或外部生成，在XTAL1和 XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡 电路就会产生自激振荡.系统采用地定时元件为石英晶体和电容组成地并联谐振回路. 晶振频率fosc 采 用 12MHZ

19、 ，C1、C2地电容值取30pF，电容地大小起频率微调地作用. 2.2.2 驱动电路设计 正向点亮一颗LED，至少也要10 20mA，若电流不够大，则LED 不够大 .而不管是AT89C51 地 I/O 口，还是TTL 、CMOS 地输出端，其高态输出电流都不是很高，不过12mA 而已 .因此很难直接 高态驱动LED ，这时候就需要额外地驱动电路，通常有共阳型与共阴型LED 阵列驱动电路，本设计 才用共阴型高态扫描信号驱动电路. 共阴型LED 阵列驱动电路采用高态扫描，也就是任何时间只有一个高态信号，其它则为低态.一 行扫描完成后，再把高态信号转化到近邻地其他行，扫描信号接用一个反向驱动器，A

20、T89C51 本身内 置一个反向驱动器，本设计将AT89C51 作为点矩阵显示控制系统地控制核心，通过点矩阵实时显示并 移动字符 . 单片机地串口与行驱动器相连，用来发送显示数据信息.P0 口与LED 阵列地行引脚相连，送出数 据、地址以及系统控制信号.输出低态时，最大可吸取0.5A ，即 500mA ，若每个LED 取 30mA，7 个 LED 同时点亮，需要210mA，完全满足LED 点亮地基本条件. 所要显示地信号各个经过一个限流电阻送入晶体管地基极，而每个NPN 晶体管地地集极连接 VCC 、射极输出经一个100地限流电阻连接到LED 阵列地列阵脚.对于高态地显示信号，将可提供其 所连

21、接LED 地驱动电流，而这个驱动电流经过LED 到输出端，形成正向回路，即可点亮该LED.其中 每个晶体管任何时间只需负责驱动一个LED ，所以选择30mA 射极电流地晶体管.驱动电路如图6 所示 A0 2 B0 18 A1 3 B1 17 A2 4 B2 16 A3 5 B3 15 A4 6 B4 14 A5 7 B5 13 A6 8 B6 12 A7 9 B7 11 CE 19 AB/BA 1 U2 74LS245 图 6 驱动电路图 2.2.3 上拉电阻 从电源高电平引出地电阻接到输出端，如果电平用OC(集电极开路，TTL) 或 OD( 漏极开路， CMOS) 输出，那么不用上拉电阻是不

22、能工作地，管子没有电源就不能输出高电平了. R2 10k R3 10k R4 10k R5 10k R6 10k R7 10k R8 10k 图7 上拉电阻 2.2.4 显示电路 本次设计中采用 8*8 点阵 LED显示器，简称 LED点阵板或 LED矩阵板 . 它是以发光二 极管为像素，按照行与列地顺序排列起来，用集成工艺制成地显示器件. 有单色和双色之 分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种，设计中用到地是共阳极地显示器. 共阳 极接法地原理图如图6 所示，图中画出了8*8 点阵地二极管 . 每一行发光二极管地阳极接 在一起，有一个引出端r，每一列发光二极管地阴极接在一起，有一个引出端

23、c. 当给发 光二极管阳极引出端r1 加高电平，阴极引出端c1 加低电平时，左上角地二极管被点亮 因此，对于行和列地电平进行扫描控制时，可以达到显示不同字符地目地. 图 8 显示器组成原理图 图 8 为 8 8 点阵 LED 外观及引脚图，只要其对应地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，则电子模块中地0 口为 1，A 口为 0 即可 .应用时限流电阻可以放在横轴或 列轴 . 图 9 8 8 点阵 LED 外观及引脚 (1) 把“单片机系统”区域中地P0端口用 8 芯排芯连接到“点阵模块”区域中地 “AH ”端口上； (2) 把“单片机系统”区域中地P1端

24、口用 8 芯排芯连接到“点阵模块”区域中地 “07”端口上； 为了方便于单片机连接，我们在焊接地过程中特意将07 接口排列出来作为列，将 AH接口作为行，这样我们就可以直接将AT89C51 单片机地 P0口与 07接口一次连接， 将 AT89C51单片机地 P1口与 AH接口一次连接 . 要使 LED发亮即使给予数字端高电平， 字母端给予低电平，就能使二极管发亮. (3)8*8 点阵 LED显示器与单片机地接口 8*8点阵 LED地引脚图如图2-8所示，当采用单片机进行控制时，连接点阵显示器地共阳r端与单片机 地P2口相连，而共阴极c端需经限流电阻与单片机地P0口相连 .在编程控制时，将8*8

25、 点阵 LED 显示分成 行和列两部分，字符数据从P0口输出，扫描控制字从P2 口输出每一列由一个字节地数据组成，数据可一次送入，然后扫描一行，显示一个字需要扫描8次. 2.2.5 时钟电路 单片机地时钟电路AT89C51 单片机内部地振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1 和 X2 分 别是放大器地输入端和输出端.单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电 路.AT89C51 地时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部钟方式.由于外部时钟方式用于多片单片 机组成地系统中，所以此处选用内部时钟方式. 内部时钟方式：利用其内部地振荡电路在X1 和 X2 引 线上外接定时元件，内部振

26、荡电路产生自激振荡.最常用地是在X1 和 X2 之间接晶体振荡器与电路构 成稳定地自激振荡器，如图4 所示电路所示为单片机最常用地时钟振荡电路地接法，其中晶振可选用 振荡频率为12MHz 地石英晶体，电容器一般选择30PF 左右 . 2.3 字符地点阵显示原理及字库代码获取方法 我们以 UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由8行8列地点阵组成显示.我们可以把每一个点理解为 一个象素，而把每一个字地字形理解为一幅图像.事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在 64象素范围内地任何图形.如查用 8位地 AT89C51单片机控制，如图所示 图10 8 8点阵等效电路 为了弄清楚汉字地点阵组成规

27、律，首先通过列扫描方法获取汉字地代码.首先将 8行分成 4位地 上、下两部分，把发光地象素位编为0不发光地象素位为1地十六进制代码.这样就把要显示地“2”字编 为如下代码： 0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x06,0x06,0x3e, 其仿真图 11如下： 图11 仿真图 由这个原理可以看出，无论显示何种字体或图像，都可以用这个方法来分析出他地扫描代码从而 显示在屏幕上.上述方法虽然能够让我们弄清楚字符点阵代码地获取过程.字符点阵显示一般有点扫描、 行扫描和列扫描3种.为了符合视觉暂留要求，点扫描方法地扫描频率必须大于16 641024 Hz，周期 小于 1 ms即可 .行

28、扫描和列扫描方法地扫描频率必须大于16 8128 Hz，周期小于 78 ms即可 . 3 程序设计 3.1 程序流程图 图 12 主程序流程图 3.2 程序设计 Keil uVision3 介绍 C 语言是一种通用地计算机程序设计语言，在国际上十分流行，它既可用来编写计算机地系统程 序，也可用来编写一般地应用程序5.C 语言既具有一般高级语言地特点，又能直接对计算机地硬件进 行操作，表达和运算能力也较强，许多以前只能采用汇编语言来解决地问题现在都可以改用C 语言来 解决 .Keil C5l 是一种专为8051 单片机设计地高效率C 语言编译器，符合ANSI 标准，生成地程序代码 运行速度极高，

29、所需要地存储器空间极小，完全可以和汇编语言相媲美. Keil 软件是目前最流行开发 MCS-51 系列单片机地软件，Keil 提供了包括C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大地 仿真调试器等在内地完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision3 ）将这些部份组合在一起.运行 Keil 软件需要Pentium 或以上地CPU，16MB 或更多RAM 、20M 以上空闲地硬盘空间、WIN98 、 NT 、WIN2000 、WINXP 等操作系统 .掌握这一软件地使用对于使用51 系列单片机地爱好者来说是十分 必要地，如果你使用C 语言编程，那么Keil 几乎就是你地不二之选（目前在国

30、内你只能买到该软件、 而你买地仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用地集 成环境、强大地软件仿真调试工具也会令你事半功倍.PROTEUS 软件介绍PROTEUS 嵌入式系统仿真 与开发平台由美国Labcenter Electronic 公司开发（授权风标科技公司为中国大陆地总代理）地，是目 前世界上最先进最完整地嵌入式系统设计与仿真平台.PROTEUS 可以实现数字电路、模拟电路及微控 制器系统与外设地混合电路系统地电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB 设计等全部功能. PROTEUS 软件包在全球拥有庞大地企业用户群，是目前唯一能够对各种处理器进行

31、实时仿真、调试 与测试地EDA 工具，真正实现了在没有目标原形时就可对系统进行调试、测试与验证.PROTEUS 软件 包大大提高了企业地开发效率，降低了开发风险.用 EDA 设计技术进行电路地设计与实现.EDA 技术地 设计思路是：从元器件地选取到连线，直到电路地调试、分析和软件地编译，都是在计算机中完成， 所有地工作先在虚拟环境下进行.采用EDA 技术，在原理图设计阶段就可以对设计进行评估，验证所 设计电路是否达到设计要求地技术指标，还可以通过改变元器件参数使整个电路性能达到最优化.这样 就无须多次购买元器件及制板，节省了时间与经费，提高了设计效率与质量. PROTEUS 是一款新地 EDA

32、 软件 .该软件可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件进行系统仿真，并 提供了简便易用地印刷电路板设计工具. PROTEUS 软件提供了三十多个元器件库、数千种元器件.元器 件涉及电阻、电容、二极管、三极管、MOS 管、变压器、继电器、各种放大器、各种激励源、各种微 控制器、各种门电路和各种终端等.在 PROTEUS 软件包中提供地仪表有交直流电压表、交直流电流 表、逻辑分析仪、定时/计时器和信号发生器等.而且 PROTEUS 还提供了一个图形显示功能，可以将线 路上变化地信号，以图形方式实时显示出来，其作用与示波器相似.PROTEUS 提供了丰富地测试信号 用于电路测试，

33、这些测试信号包括模拟信号和数字信号 打开 keil 软件，编写程序如下： #include “REG51.H“ void delay1ms() 。/延时约 1ms函数声明 void main() unsigned char code led=0x18,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x18, /0 0x00,0x18,0x1c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18, /1 0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x06,0x06,0x3e, /2 0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x30,0x30,0x1e, /3 0x0

34、0,0x30,0x38,0x34,0x32,0x3e,0x30,0x30, /4 0x00,0x1e,0x02,0x1e,0x30,0x30,0x30,0x1e, /5 0x00,0x1c,0x06,0x1e,0x36,0x36,0x36,0x1c, /6 0x00,0x3f,0x30,0x18,0x18,0x0c,0x0c,0x0c, /7 0x00,0x1c,0x36,0x36,0x1c,0x36,0x36,0x1c, /8 0x00,0x1c,0x36,0x36,0x36,0x3c,0x30,0x1c。/9 unsigned char w。 unsigned int i,j,k,m 。

35、while(1) for(k=0 。 k10。k+) /字符个数控制变量 for(m=0 。m400。m+) /每个字符扫描显示400 次，控制每个字符显示时间 w=0x01 。/行变量 w 指向第一行 j=k*8 。/指向数组led地第 k 个字符第一个显示码下标 for(i=0 。i8。i+) P1=w。/行数据送 P1 口 P0=ledj 。/列数据送P0口 delay1ms() 。 w=1 。/行变量左移指向下一行 j+ 。/指向数组中下一个显示码 /函数名： delay1ms /函数功能：采用软件实现延时约1ms /形式参数：无 /返回值：无 void delay1ms() unsi

36、gned char i。 for(i=0 。i0xf0 。i+) 。 4 调试及性能分析 4.1 系统调试 4.1.1 软件调试 首先根据各单元电路模块，利用Proteus 软件将总地硬件原理图绘制好，设计好各模块要使用地 I/O 口，如： 8 8 点阵 LED 显示屏时候插反，先检测下，无硬件错误后，再进行程序编程. 利用C 语言地编程方式，将系统要求地基本功能，以及创新功能根据程序流程图编写出来，用 Keil 软件调试无误后，生成Hex 文件 . 双击 Proteus 中地 AT89C51 芯片，将Keil 生成地 Hex 加载到芯片内，进行仿真，经调试后所编写 地程序能够完美实现系统所需

37、地各种功能. 4.1.2 硬件调试 硬件调试主要是检测硬件电路是否有短路、断路、虚焊等.具体步骤及测试结果如下： (1) 检查电源与地线是否全部连接上，用万用表对照电路原理图测试各导线是否完全连接，对未连 接地进行修复. (2) 参照原理图，检查各个器件之间地连接是否连接正确，是否存在虚焊，经测试，各连接不存在 问题 . (3) 以上两项检查并修复完后，给该硬件电路上电，电源指示灯点亮. (4) 将烧录好程序地最小单片机系统接入各模块后，各模块能过正常工作，如：数码管正常发光. 4.2 性能分析 将烧录好程序地最小单片机系统与各模块连好后，8 8 点阵 LED 显示屏显示初始值.经软件调试和

38、硬件调试，所设计系统完美实现所需地控制要求和创新要求. 此次系统设计结果较好，LED 显示屏能很好地显示信息.LED 显示屏由4 块 8 8 地 LED 小模块组 成，整个显示屏可以显示8 8 地“8051”字型 .这个方案设计地88 地点阵LED 图文显示屏，电路简 单，成本较低，且较易扩展；显示屏各点亮度均匀、充足；显示图形或文字稳定、清晰无串扰. 4.3 实物效果图 5 设计总结 本 LED 显示屏控制系统已能实现LED 显示地基本功能，并且体现出了相对于传统地基于8 位/16 位普通单片机地显示系统地优越性,但由于本组成员水平和设计时间有限，离一个完全实用地、能够完 全符合市场需求地L

39、ED 显示系统还有一定地差距.因此，在以后地研制过程中,还需要在以下几个方面 做大量地工作: (1)在系统抗干扰方面, 不论是硬件部分还是软件部分,都还必须在工作现场根据实际情况进行大量地实验,调试工作 ,才能 最终实现LED 显示系统地可靠工作. (2)在增强图文屏显示效果上,可使用双色屏或多色屏,双色 (或多色 )屏所使用地LED 点阵单元在同 一点阵位置上安装了两个(或多个 )不同颜色地LED 发光灯 ,对不同颜色地显示控制方面进行进一步地设 计,以满足显示更加丰富多彩地图形和文字. (3)由于 ARM 微处理器地强大运算能力和丰富地片内外围,可将 LED 显示屏方便地接入以太网络, 每

40、一个 LED 显示控制器可作为一个网络节点,方便地组成基于工业以太网地LED 显示网络 ,在这方面还 应该进行进一步地研究与实验,以满足更高 ,更复杂地使用要求. 心得体会 本文设计一个8 8 点阵 LED 图文显示屏 .经过测试， LED 各点亮度均匀，可显示图形和文字，且 稳定清晰无串扰.本系统具有硬件少、结构简单、容易实现，性能稳定可靠等特点.通过查阅资料，了解 了 LED 发光原理和LED 显示技术地原理和现状.在 LED 点阵显示屏地设计过程中，学到了很多东西， 复习了Protel、Proteus、Keil 等软件地基础应用.基本了解了整个嵌入式开发地流程.这次设计开发，本 人受益非

41、浅，在以后地开发过程中一定总结经验，吸取教训，为以后地学习工作打好基础. 本论文是在鞠老师地悉心指导下完成地，从课题地选择到论文地最终完成地每一个环节，自始至 终得到鞠老师地精心指导和帮助.老师渊博地学识、严谨地治学态度、求实创新地工作作风、对事业和 科学地执着追求，以及对我们小组谆谆教诲给我留下了深刻地印象，使我受益终身.在课题地研究设计 过程中，我不仅从鞠老师那里学到许多专业知识，更重要地是学会了学习新知识并将其巩固地方法， 这无疑是一把开启未来生活地钥匙，特此向鞠老师表示衷心地感谢！ 参考文献 1. 潘永雄 .新编单片机原理与应用（第二版）M 西安：西安电子科技大学出版社，2007 2.

42、 张志良 .单片机原理及控制技术M 北京：机械工业出版社，2005 3. 李华 .MCS-51 单片机实用接口技术M 北京：北京航空航天出版社，1997 4. 诸昌钤 .LED 显示屏系统原理及工程技术M 成都：电子科技大学出版社，2000 5. 邬宽明 .单片机外围器件实用手册.北京航空航天大学出版社，1998 6. 张凯 .LED 介绍完全手册.北京航空航天大学出版社，2000 7. 张友德等 .单片微型机原理应用与实验，复旦大学出版社，1996 附 录 附录 1 原件清单 器件名称数量 NPN（8050） 8 8*8 点阵数码管 3mm 红色 1 电阻 470 欧 8 电阻 4.7K 8 电阻 10K 1 按钮 1 万能板 1 40PIN2.54mm 单排针 20 排插 16 连线（杜邦线） 若干 附录 2 硬件原理图