基于AT89C52单片机的点阵设计.doc

洛阳师范学院毕业设计 2013届本科毕业设计（一号黑体居中）基于AT89C52单片机的点阵设计（二号黑体居中)院 （系） 名 称物理与电子信息学院（小三号黑体）专 业 名 称电子信息科学与技术（小三号黑体）学 生 姓 名张三丰（小三号黑体）学 号090524111（小三号Times New Roman）指 导 教 师何大壮教授（小三号黑体）完 成 时 间2013年5月8日（小三号黑体）目 录摘 要 IAbstract II第1章 引言 11.1单片微型计算机 11.1.1 单片机的特点 11.1.2 单片机的起源及发展过程与趋势 21.1.3 单片机的应用 21.2 LED电子显示屏概述 31.2.1 显示技术 31.2.2 LED的简介和显示应用 31.2.3 LED电子显示屏 4第2章 方案论证 62.1功能概述 62.2方案实现 62.2.1显示屏控制部分的选择 62.2.2 显示方式的选择 72.2.3电源模块 82.3.4单片机芯片的选择 8第3章 点阵屏的硬件设计 93.1点阵显示器的设计 93.1.1 AT89C52单片机的性能及功能 93.2单片机各组成电路 123.2.1各个电路的介绍 123.2.2具体电路及功能分析 143.3点阵电路原理图 16第4章 点阵屏的软件设计 174.1 软件总体设计及功能描述 174.1.1 系统主要程序的设计 174.2 单片机系统资源的分配 194.3源程序 20第5章 软硬件的调试 275.1单片机的测试 275.2软硬件的调试 27（1）硬件的调试 27（2）软件的调试 285.3整机的调试 285.4印刷电路板的制作 29第6章 结 论 30致 谢 31参考文献 32III摘 要由于单片机技术的不断发展和高亮度LED发光管的出现使得大屏幕高亮度LED电子广告屏成为可能，与传统的霓虹灯广告在显示效果以及可修改性上都有着无法比拟哦优势，为了能简单的实现基于单片机的LED显示系统控制，本次设计主要应用了AT89C52单片机来控制点阵屏对数字、字符的显示，设计使用的是8*8点阵LED单色图文显示屏，一般来说，点阵屏的显示方式多种多样，大体上可以分为动态显示和静态显示，本次设计能在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀，充足，可显示字符和数字等，显示的字符和数字稳定、清晰无串扰，显示有逐字显示和滚动显示等显示方式。

关键字：单片机 LED显示屏 显示方式AbstractAs MCU continuing development of technology and high intensity of light appeared that led to the high intensity led electronic ads screen, and the tradition of advertising is displayed, and may fix on has incomparable advantages in order to be simple, "the led display revivification of the system of control, the design of the main application for AT89C52 monolithic integrated circuits to control the screen to numbers, character design and the 8*8 led display a script，In general, the screen display of various forms and can be roughly divided into dynamic display and static, you can get the design of the conditions led display at the brightness, but that is uniform and adequate character and numeric, the character and numeric stability and clear of trouble, without a word displays and the display . the led display have Word displays , current displays and so on.Keyword：MCU LCD display VideomodeII22洛阳师范学院毕业设计/论文1第1章 引言1.1单片微型计算机随着大规模集成电路技术的发展．可以将中央处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、I/O接口电路、定时器/计数器等，制作在一块集成电路芯片中，这样所组成的芯片级的微型计算机称为单片微型计算机(Single Chip Mirco-computer)，直译为单片微机或单片机。

由于单片机从功能和形态来说都是为满足控制领域应用的要求，在过程控制、智能仪表、机电一体化和家用电器等领域中发挥着重要的控制作用因此，单片机也称微控制器(Micro-Controller),或称为嵌入式微控制器的(Embedded-Microcontroller)单片机自问世以来，应用日趋广泛，性能不断提高和完善，能在很多使用场台取代现有的多片微处理机系统，而其性能价格比更为优越，体积、重量大为减小尤其是MCS-51系列尤为智能仪表和控制器中的理想部件.单片机的潜在能力也越来越为人们所注意．用CMOS工艺制成的各型单片机由于功耗低，使用温度范围大，能满足一些特殊的应用要求正因为单片机具有一系列的优越条件，目前国内外单片机的应用正在飞速发展1.1.1 单片机的特点(1)集成度高、功能强与微型计算机进行比较，单片机不仅体积大大减小，而且功能大为增强MCS-51系列单片机内的定时/计数器为16位，而Z80微型计算机只有8位：MCS-51系列单片机中不但有4个并行I/O接口，而且还有串行接口，且时钟频率可达12Mz2)结构合理目前单片机大多采用哈佛(Harvard)结构即是数据存储器与程序存储器相互独立的一种结构。

采用16位地址总线的8位单片机可寻址外部64KBRAM和64KBROM此外还有内部RAM和内部ROM3)抗干扰性强由于单片机的各种功能部件都集成在一个芯片上，特别是存储器也集成在芯片内部，布线短，数据大都在芯片内部传送，不易受到外部的干扰，增强了抗干扰能力，使系统运行更可靠4)指令丰富单片机一般都有传送指令，逻辑运算指令，转移指令，加、减法运算指令等，有些单片机还具有乘法及除法运算指令，特别是位操作指令十分丰富因而单片机能在逻辑控制、开关量控制以及顺序控制中得以广泛应用1.1.2 单片机的起源及发展过程与趋势自从1974年12月美国仙童(Fairchild)公司第一个推出8位单片机F8以来以惊人的速度发展：从最初的1位机，4位机阶段发展到低、中档8位机阶段(1976—1978年，此阶段8位机一股不带有I/O接口，寻址范围通常为4K代表作如Intel公司的MCS—48系列单片机，Mostek公司的3870)；再到高档8位机阶段（1978—1982年这一类单片机常有串行I/O接口，有多级中断处理，定时/计数器为16位，片内的RAM和ROM的容量相对增大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换接口。

其代表作有Intel公司的MCS-51、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8）；到现在的16位单片机和超8位单片机阶段（此阶段的主要特征是，一方面不断完善高档8位机，改善其结构，以满足不同用户的需要；另一方面发展16位单片机及专用单片机16位单片机除了CPU为16位外，片内RAM和ROM的容量也进一步增大，片内RAM为232字节，ROM为8KB，片内带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级，其实时处理能力更强）集成度越来越高，功能越来越强随着技术的发展，单片机的发展趋势将是：向着大容量、高性能化，小容量、低价格化和外围电路内装化等几个方面发展1.1.3 单片机的应用单片机的应用，打破了人们的传统设计思想，原来很多用模拟电路、脉冲数字电路、逻辑部件来实现的功能，现在无需增加硬件设备，可通过软件来完成由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前己渗入到人们工作和生活的各个角落，几乎“是无处不在，无所不为”1)工业过程控制中的应用2由于单片机的I/O接口线多，位操作指令丰富，逻辑操作功能强，因此，特别适用于工业过程控制。

(2)生活中的应用由丁单片机价格低廉、体积小、逻辑判断及控制功能强，因此广泛地应用于人类生活的各个方面如：洗衣机、电冰箱、电子玩具、立体声音响、家用防盗系统等3)智能仪表中的应用单片机广泛地应用于各种仪器仪表中，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化其硬件结构，提高其性能价格比4)计算机网络及通信技术中的应用单片机中集成了通信接口，因而使其在计算机网络及通信设备中得以广泛应用1.2 LED电子显示屏概述1.2.1 显示技术显示技术是一种反映外界客观事物的信息（光学的、电学的、声学的、化学的等），经过变换处理，以适当的形式（主要有图像、图形、数码、字符）加以显示，供人观看、分析、利用的一种技术现在所谓的显示技术，可以称作电子信息显示技术，它是建立在光学、化学、电子学、机械学、声学、信息学、网络技术、计算机等科学技术基础上的具有某种程度综合性的技术随着科学技术、经济、政治、军事、社会的发展 ，信息的种类和数量不断增加人们生活在信息社会中，每时每刻都在获得信息研究表明，人获得的信息中有近2/3是通过眼睛的而显示技术，正是为人们提供各种各样重要信息的一个窗口 ，可以想象，显示技术有极其广阔的发展天地。

现在显示技术的应用已经十分广泛，在体育场馆，大屏幕显示系统可以显示比赛实况以及比赛成绩、时间等；在交通运输行业，可以显示运行情况；在金融行业，可以实时显示金融信息，如股票、汇率等；在商业邮电系统，可以向广大顾客显示通知、消息、广告等等显示技术还可以广泛应用于工农业生产、军事、医疗单位、公安系统乃至宇航事业等国民经济，社会生活和军事领域中，并起着重要作用1.2.2 LED的简介和显示应用1923年，罗塞夫（Lossen.o.w）发现了半导体炭化硅(Sic)PN结的整流与发光现象，研究出发光二极管（Light Emitting Diode）此后，对注入形发光现象、机理和化合物半导体如GaP、GaAs等半导体发光材料与PN结形成技术进行了深入研究，特别是80年代以来随着社会高度信息化进程加快，光通讯、光信息处理急速发展，使LED应用研究迅速发展并走上了实用化阶段近年来，由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善，发光二极管已日趋在固体显示中占主导地位 LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化而易。