数码管控制器的设计与实现模板简述.docx

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1、课程设计任务书学生姓名，W专业班级，通信1002指导教师：黄秋元工作单位：信息学院题目：数码管显示控制器的设计与实现初始条件，Kei1软件ProteUS软件单片机的有关知识规定完毕的重要任务：（包括课程设计工作量和其技术规定，以和阐明书撰写等详细规定）能自动一次显示出数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列），0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号序列）；然后再从头循环：打开电源自动复位，从自然数列开始显示。序号阶段内容所需时间1选题，原理方案设计2天2电路原理图、印刷版图设计、电路的仿真、实物制作3天3撰写汇报

2、1天4答辩1天合计7天指导教师签名：2023年7月日时间安排：指导教师签名：2023年7月日系主任（或责任教师）签名：2023年7月日目录摘要错误!未定义书签。Abstract错误!未定义书签。2设计方案错误!未定义书签。1. 1方案一基本门电路法错误！未定义书签。2. 2方案二单片机法错误！未定义书签。3. 3方案比较错误!未定义书签。3硬件电路设计错误!未定义书签。3.1芯片和元器件简介错误!未定义书签。3. 1.1AT89C51单片机简介错误！未定义书签。数码管简介错误!未定义书签。4. 2硬件电路错误!未定义书签。单片机最小系统错误!未定义书签。整体电路图错误!未定义书签。4单片机程序

3、错误!未定义书签。4.1部分程序代码错误!未定义书签。数码管段选编码错误!未定义书签。数码管片选编码错误!未定义书签。定期器时设定错误!未定义书签。5. 2总程序代码错误!未定义书签。5仿真成果错误!未定义书签。6总结错误!未定义书签。参照文献错误!未定义书签。附录1：元件清单错误!未定义书签。本次设计口勺数码管显示控制器是可以循环显示：（1）.0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然数列），1、3、5、7、9（奇数列），0、2、4、6、8（偶数列），0、1、2、3、4、5、6、7、0、1（音乐符号序列）；开机启动时先显示自然数歹h采用单片机对数码管进行控制，以单片机为关键。本系统大部分功

4、能由软件来实现，吸取了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简朴明了，系统稳定性大大提高。应用定期器对数码管显示时间进行精确控制。其中应用Kei1软件进行编程，Proteus搭建仿真电路并且和Kei1进行连调。关键词：单片机，Kei1,ProteusAbstractThedesignofthedigita1tubedisp1aycontro11ercancyc1eshow:(1)0,1,2,3,4,5,6,7,8,9(thenatura1numbers),1,3,5,7,9(oddco1umns),0,2,4,6,8(even-numbered),0,1,2,3,4,5,6,7,0

5、,1(musicsymbo1sequence);bootwhenthefirstdisp1ayofnatureseries.Theapp1icationofsing1e-chipmicrocomputerindigita1tubecontro1,withthesing1e-chipmicrocomputerasthecore.Thissystemmostofthefunctionsarerea1izedbysoftware,absorbtheideasofhardwareandsoftware,mostofthefunctionsbysoftware,sothatthecircuitissim

6、p1e,great1yimprovethestabi1ityofthesystem.App1icationofthetimeronthedigita1tubedisp1aytimetocarryontheaccuracycontro1.Theapp1icationofKei1softwareprogramming,Proteusbui1dingsimu1ationcircuitandKei1sandhi.Keywords:SCM,Kei1,Proteus1引言现如今，电气化领域渗透到我们的生活的内容已经越来越宽泛了，对我们的影响也越来越大了，因此，学好有关“电”的知识对我们的未来有很大的协助。

7、我们作为通信工程专业的学生，更应当好好学习有关模电和数电的知识，由于它们是相辅相成的。然而，要想学好这两门课程单靠看书本的内容是很难学好的，有效的学习措施应当是理论与实践的结合。因此，我们必须要认真看待所有的试验设计练习，在实际H勺设计实践中发现自己的局限性并克服多种困难从而提高自己的能力。我通过不停的探讨与合作研究后，终于亲手完毕了我的设计，对单片机有了更深刻的认识，我感到无比的快乐。2设计方案2.1 方案一基本门电路法本控制器重要由四部分构成1）包括一种30进制计数器，负责产生0到29这三十个数，并循环：2） 一种译码后再编码成三十个规定的四位二进制数（0123456789（自然数列），1

8、3579（奇数数列）,02468（偶数数列），0123456701（音乐符号数列）；3） 一利IBCD八段显示译码器，负责将编码译码电路产生的四位二进制数译码4）八段数码管由译码器驱动进行显示。30进制计数器（循环作用）30选1数据选择器数码管（显示需要的数字）七段译码器（进行译码）图门电路法原理框图2.2 方案二单片机法本控制器重要由两部分构成硬件：1）AT89C51单片机最小系统；2）数码管与单片机的输出端吕进行连接。软件：对单片机进行编程以到达设计规定（0123456789（自然数列），13579（奇数数列），02468（偶数数列），0123456701（音乐符号数列），数码管进行动态显

9、示，其中要用定期器来对显示时间进行精确H勺控制。2.3 方案比较通过比较方案一与方案二，可知方案二的电路简朴、易实现，且是由单片机来控制数码管的显示，时间精确。因此本人决定采用方案二来实现数码管显示的控制设计。3硬件电路设计3.1 芯片和元器件简介3.1.1 AT89C51单片机简介AT89C51是一种低功耗、高性能的片内具有4KB快闪可编程/擦除只读存储器(FPERoM-F1ashProgrammab1eandEraseab1eReadOn1yMemory)的8位CMoS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51引脚和指令系统完全兼容。重要性能：与MCS-51微控制器产品系列

10、兼容。片内有4KB可在线反复编程的快闪擦写存储器存储数据保留时间为23年全静态工作：可从OHZ至16MHZ程序存储器具有3级加密保护128*8位内部RAM32条可编程I/O线两个16位定期器/计数器中断构造具有5个中断源和2个优先级可编程全双工串行通道空闲状态维持低功耗和掉电状态保留存储内容存贮为64K,前4K/8K20K在CPU内部，其他程序在EPR0M27512中。数据存贮器为32K(62256),地址为8000FFFFHoI/O扩展8155,片内RAM地址：2000-20FFH8155命令口地址为：210OHA口地址：2101HB地址：2102HC口地址:2103HT低八位：2104HT

11、高八位：2105HD采用精高度,速度快(25US)的AD574,并在其转换前对信号作了采样保持处理。AD574启动地址为:4000H高八位地址为：4002H低四位地址为：4003H多路模拟开关的使用：INO：P1=0F8HIN4：P1=OFCHIN1：P1=0F9HIN5:P1=OFDHIN2：P1=OFAHIN5:P1=OFEHIN3：P1=OFBHIN7:P1=OFFHP1O按CD40510C(9),P1.1按CD4051的B脚(I、P12按CD4051的A脚(U)D/A采用0832输出，地址为：6000H-6FFFH键盘显示(CZ2)采用8279,地址为:7FFEH-7FFFH日历时钟芯

12、片DS12887,命令寄存器为5000H-500DH,不掉电数据存贮器为：500EH-507FH控制板：160x109(mm)供电：+5V300mA+12V100mA-12V100mA图3.111AT89C51实物图图3.112AT89C51引角图3.1.2 数码管简介数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一种发光二极管单元(多一种小数点显示)：按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极CoM接到+

13、5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，对应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，对应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，对应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，对应字段就不亮。编辑本段构造1ed数码管(1EDSegmentDisp1ays)是由多种发光二极管封装在一起构成“8”字型的器件，引线已在内部连接完毕，只需引出它们的各个笔划，公共电极。Ied数码管常用段数般为7段有的另加一种小数点，尚有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1,2,

14、3,4,5,6,8,10位等等.，Ied数码管根据1ED的接法不一样分为共阴和共阳两类，理解1ED的这些特性，对编程是很重要的，由于不一样类型的数码管，除了它们H勺硬件电路有差异外，编程措施也是不一样的。图2是共阴和共阳极数码管H勺内部电路，它们的发光原理是同样的，只是它们的电源极性不一样而已。颜色有红，绿，蓝，黄等几种。Ied数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场所。选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。下面将简介常用1ED数码管内部引脚图片，图这是一种7段两位带小数点10引脚的1ED数码管图3.1.4引脚定义每一笔划都是对应一种字母表达DP是小数点.图3.1.2.310引脚的1E

15、D数码管图3.1.2.41ED数码管引脚定义数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不一样，可以分为静态式和动态式两类。静态显示驱动静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管口勺每一种段码都由一种单片机U勺I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的长处是编程简朴，显示亮度高，缺陷是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5X8=40根I/O端口来驱动，要懂得一种89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：)，实际应用时必须增长译码驱动器进行驱动，增长了硬件电路口勺复杂性。动态显示驱动数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管时8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端连在一起，此外为每个数码管的公共极COM增长位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接受到相似的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字