点阵文字显示实验报告书.docx

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1、基于单片机的1ED点阵显示实验报告设计题目：1ED点阵显示广告牌学院：专业：班级：姓名：指导老师：大数据与智能工程学院基于单片机的1ED点阵显示系统仿真设计摘要本次实验项目是基于MCS-51系列单片机利用Protues软件仿真设计一个简单的花式流水灯系统。以MCS51系列单片机为核心的由4个8x8的点阵显示屏形成的16x16点阵显示屏设计。通过芯片AT89C51控制2个译码器来显示汉字。单片机控制的系统程序采用的是语言编写，所显示的点阵数据可以在软件PCtO1CD2002标准字库中提取代码。1ED显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、价格低廉而得到广泛的应用。本次报告中主要从硬件设计和软件两个方

2、面进行介绍。关键词：89c51单片机、1ED、16*16点阵BUSAT89C51是一种带4KF1ASH(FPEROM-F1ashProgrammab1eandErasab1eReadOn1yMemory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATME1的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。点阵1ED显示屏作为一种现代电子媒体，具有灵活的显示面积(可任意分割和拼装)、高亮度、长寿命、数字化、实时性等特点，应用非常广泛。该项目预期完成小组成员名字的不断切换以及显示“老师，您辛苦了”等字样功能。目录

3、1 .课程设计题目与要求31.1 设计题目31. 2设计要求42.系统的功能分析与设计42. 1系统主要功能42. 2系统设计方案42. 3系统硬件设计42. 3.1,原理框图43. 3.2.Proteus电路图设计54. 3.3.系统兀器件65. 系统模块设计73. 1主控模块AT89C5174. 2译码器105. 3上拉电阻RESPAKC144 .软件设计154. 1程序流图155. 2主程序设计166. 3总程序设计165 .仿真图17整体效果显示：点阵.mp4176 .设计总结181 .课程设计题目与要求1.1 设计题目基于单片机的1ED显示广告牌系统设计。1. 2设计要求要求基于单片

4、机利用Protues软件仿真设计一个Ied点阵，以实现小组成员名字的切换以及显示“老师，您辛苦了”等字样功能。2.系统的功能分析与设计2.1 系统主要功能主要功能是利用点阵来实现简单的汉字输出。2. 2系统设计方案整个系统采用AT89C51为核心芯片的电路来实现,主要有AT89C51芯片、译码器（741S138）、上拉电阻、16x161ED点阵四部分组成。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，负责产生扫描信号和其他控制信号，配合完成1ED显示屏的扫描显示工作。最后，会显示出想要的文字。2. 3系统硬件设计3.1原理框图J1IU.HHUMff8X8VCCzS13z)zxT1I2M=5=CJ(IPyM

5、1P3.RXD)P11(TXD)门5KbftVm)P3.4(TOP3.XT1)P3.WkjP3.Tf1FbiXrA12XTA1IGNDIADUrOX1JADIiPOIAD2)PO.2AD3)POJAD4)PO.4AD5PO.5D6)P0.6IA1n)P0.7EXNPPA1BpRUgPjSCK1AI5iP2.?(AI4)P6IAMJP3.5(AI2r4IA11)P2.3(AIO)P1S储QS1(8m.0JGr-C,-Q9t-二二工二3：3：1-5rIHHII3564-U274HCI5H,1UIHh3252338X8=2Jx3x2.3.2.Proteus电路图设计在上述原理图中，还加了其他一些元器

6、件，本次报告，我们的设计只需完成在点阵上显示文字即可。2. 3.3.系统元器件9*15万用板8*8共阳点阵块*4 STC89C51 74HC138*240DIP座16DIP座*6（其中4个要剪开做点阵底座）30pF瓷片电容*212MHz晶振IOK电阻IOUF电解电容11102排阻*212小按键*513DC电源接口14自锁开关15导线若干16焊锡若干17USB电源线或电池盒+DC电源插头3.系统模块设计3.1主控模块AT89C51U419XTA11P0.0AP0.1/AD1P0.2/AD2XTA12P0.3/AD3PO4AXP0.5/AD6PO.6/ADeRSTP0.7/AD7P2.0/A8P2

7、.jfiQP2.2/A10391838373893534333229303121222324PSENP2.3/A11A1EP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3,OjTRXDP1.1P3.1/TXD25281272810211312P1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/TOP1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD413514615716817AT89C61AT89C51是一种带4KF1ASH的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。主要管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。PO：PO

8、口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TT1门电流。当PO口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。PO能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。P1：P1是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TT1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，这是由于内部上拉的缘故。在F1ASH编程和校验时，P1作为低八位地址接收。P2：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TT1门电流，当P2被写力”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管

9、脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2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口输出地址的高八位。在给出地址力”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的内容。P2在F1ASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TT1门电流。当P3写入力”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将输出电流(I11)这是由于上拉的缘故。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。3.2译

10、码器741S138为3线一8线译码器，共有541S138和741S138两种线路结构型式。541S138为军用，741S138为民用。工作原理：当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（冠）和（丽）为低电平时,可将地址741S138端（AO、AkA2）的二进制编码在YO至Y7对应的输出端以低电平译出。（即输出为YO至Y7的非）比如：A2A1AO=11O时，则Y6输出端输出低电平信号。利用E1、E2和E3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，741S138还可作数据分配器。可用在8086的译码电路中，扩展内存。引脚功能：A0A

11、2:地址输入端。STA（E1）：选通端。STB（E2）STC（E3）：选通端（低电平有效）。Y0-Y7：输出端（低电平有效）。VCC：电源正。GND：接地。A0A2对应Y0Y7;AO,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平。控制端：711S138有三个附加的控制端。当输出为高电平(S=I),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。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篇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。应用：741S138可以组成三变量输入，四变量输入的任意组

12、合逻辑电路。用一块3线-8线译码器741S138可以组成任何一个三变量输入的逻辑函数，任意一个输入三变量的逻辑函数都可以用一块3线-8线译码器741S138来实现。因为任意一个组合逻辑表达式都可以写成标准与或式的形式，即最小项之和的形式，而块3线-8线译码器741S138的输出正好是二变量最小项的全部体现。二块3线-8线译码器741S138可以组成任何一个四变量输入的逻辑函数。常见的一些编码器、译码器如（741S138）都只是三位或四位二进制的编码译码，只能满足一些简单电子电路的需求，对于复杂电子电路就无能为力了。中规模集成电路741S138的工作原理十分简单,根据输出表达式,从中可以看出译码

13、器741S138是一个完全译码器，涵盖了所有三变量输入的最小项，这个特性正是它组成任意一个组合逻辑电路的基础。741s138还有另一重要应用，可以组成数据分配器。其实在电路在家用电器、自动化控制等方面都有重要的应用。VccYoY1Y2Y3Y4YsYe.IIIIIIII.161514131211109741S13812345678IIIIIIACA】AGzuGzaG1Y?GWD3.3上拉电阻RESPAKC排阻用于数字电路，集成若干单一电阻，内部方式可以串联，或者并联；简化PCB板设计、安装更加方便、保证SMT焊接质量、减小成套设备的体积。阻抗匹配后对本级信号基本无影响。常用排阻，A型排阻的引脚总

14、是奇数的。它的左端有一个公共端（用白色的圆点表示），常见的排阻有4、7、8个电阻，所以引脚共有5或8或9个。B型排阻的引脚总是偶数的。它没有公共端，常见的排阻有4个电阻，所以引脚共有8个。排阻的特点是具有方向性，与色环电阻相比具有整齐、少占空间的优点。排阻引脚说明：1与a2与b3与c4与d之间的电阻都是10欧，与其它的管脚没有任何关系.就是一排电阻，做在了一个原件上。有的还有一个公脚，就是为了方便使用，拿万用表量一下就会发现所有脚对公共脚的阻值均是标称值，除公共脚外其它任意两脚阻值是标称值的两倍，很明显任意两脚是通过公共脚串联的，应用在有很多上下拉电阻的场合特方便，比如并行通讯线上，还节省空间。4.软件设计1 .1程序流程图4 .2主程序设计voidmain()(charx;for(i0;i100;i+)Ciisp1ay(O);for(i0;i100;i+)disp1ay(1);for(i0;i100;i+)disp1ay(2);for(i0;i100;i+)disp1ay(3);for(i=0;i100;i+)dis