1、点阵课程设计报告材料一方案论证与设计1.1 设计要求 一、使用AT89S51设计一个点阵显示控制系统。二、基本要求（难度系数0.7）：（1）在点阵上显示固定的汉字“中”；（2）同过按键切换显示汉字“中”、“国”；（3）在点阵上滚动显示汉字“中国”。三、发挥部分：（1）增加通过串口设置点阵显示容的功能1.2 要求分析一、点阵说明：88单色点阵共需要64个发光二极管组成，且每个二极管是放置在行线与列线的交叉点上如图（1）。比如:如果要想实现第一发光二极管亮，那么只要将DC8引脚置高电平，DR1引脚置低电平。这样便可以实现第一个二极管亮。如果要实现第一行亮，DC=0x80；DR=0xfe。按照这样的
2、思路就可以让点阵上的任一个二极管亮。本课程设计中，行是由74HC595控制列是由P0口控制的。所以我们下面介绍一下74HC595的用法，及其芯片的原理。图（1）二、74HC595简介:74HC595的输出端为D0D7，这8位并行输出端可以直接控制数码管的8个管段，D7为级联输出端，它用来连接下一片595的串行数据输入端DS，下面给出74HC595控制引脚的详细说明。SRCLK（11脚）用于输入移位时钟脉冲，在上升沿时移位寄存器（shift register）数据移位，D0D1 D2D3D4D5D6D7Q7，其中Q7用于595的级联，本课程设计中串行输入函数Hc595SendByte，使用了SR
3、CLK引脚及下面的DS引脚。SER(14脚)为串行数据输入引脚，Hc595SendByte函数通过移位运算符有高位到低位将各位数据通过SER引脚传行输入595芯片，串行发送时由SRCLK引脚提供移位时钟。For循环控制完成8次移位急可完成1字节的串行传送。RCLK（12脚）提供锁存脉冲，在上升沿时移位寄存器的数据被传入存储器，由于引脚接地，传入存储寄存器的数据会直接出现在输出端D0D7。在串行输入函数完成1个字节的传送后，数据送出由并行输出函数COMMONPORTS在RCLK的上升沿完成。（10脚）在低电平时将移位寄存器数据清零，本课程设计中该引脚直接连接VCC。（13脚）在高电平时禁止输出（
4、高阻态），本课程设计中改引脚接地，存储寄存器中的容将直接输出。74HC595的主要优点是能锁存数据，在移位过程中，输出端的数据保持不变，这有利于使点阵在串行速度较慢的场合不会出现闪烁感。三、按键的介绍：按键的扫面的方法的有两种，本设计中采用较快的行列扫描的方法。 行列扫描：我们可以通过高四位全部输出低电平，低四位输出高电平。当接收到的数据，低四位不全为高电平时，说明有按键按下，然后通过接收的数据值，判断是哪一列有按键按下，然后再反过来，高四位输出高电平，低四位输出低电平，然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下，这样就能够确定是哪一个按键按下了。1.3 方案说明二点阵硬件设计三点阵软件
5、设计void main() display(2); KeyValue=0xff; while(1) KeyDown(); if(KeyValue=0) display(0); if(KeyValue=1) display(1); if(KeyValue=2) int num,temp,tab; temp=ALL0; for(num=0;num15;num+) ALLnum=ALLnum+1; ALL15=temp; for(num=0;num15;num+) for(tab=0;tab8;tab+) Hc595SendByte(0x00); /消隐 COMMONPORTS = TABtab;
6、/输出字码 Hc595SendByte(ALLtab); delay(2); else display(2); 四. 实验结果与分析五总结与体会一、问题与解决方法（1）74HC595芯片不认识 74HC595芯片是我做这个课程设计遇到的最大的问题，起初我以前点阵像数码管一样，是共阴或者是共阳的方式连接。只要在P0进行控制，便可以随意点亮每一个二极管。通过我上网查看，发现他们不是这样的，需要在一段置高电平，另一端置低电平才能点亮。在原理图上，很显然可以看出发光二极管的一端靠P0口控制的，另一端靠74HC595控制。所以我必须要了解595的工作原理，在要求分析阶段我已经对74HC595做了介绍。（
7、2）delay（）函数的延迟计算 延时时间的长短等于指令周期乘以总的只能，如果要是这样算的话。在需要延时一段时间，使用延时延时函数比较方便。如果想要具体延时多久，使用定时器跟准确。（3）“中”字闪烁 “中”字出现了，时间较短的闪烁现象。我马上就想到了，因为我是通过逐行扫描的方式点亮点阵的。所以肯定是扫描的上一行和下一行的眼时间过长。所以只要改变一下delay（）函数的延时时间就可以了。（4）FPGA电路板上电后立刻出现“中”字 因为在刚开始定义ValueKey的时候，没有对其赋值。因为在Keil中， 如果定义某个变量，如果不对其进行赋值，keil会默认它为0；所以进入我的住函数的时候，在我没有
8、按下按键之前ValueKey已经得到一个值了，它马上会显示“中”。在老师的帮助下，查出了这个问题。通过这个问题，我觉得是我编程的时候，不规操作造成的。这提醒我，下次编程的时候，应该在定义个变量的同时将其赋值。参考文献1 靖武,周灵杉.单片机系统的PROTEUS设计与仿真M.:电子工业,20072 红，邹华. 单片机原理及应用 机械工业 2012.073 王悦凯 51单片机系统入门.扩展.应用开发学习手册 中国铁道 20134 彭伟 单片机C语言程序设计实训100例 电子工业 2011附录（1）显示一个“中”程序如下：#include#include#define uchar unsinged
9、char#define COMMONPORTS P0sbit SRCLK=P36;sbit RCLK=P35;sbit SER=P34;unsigned char code TAB8 = 0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;unsigned char code CHARCODE18= 0x7C,0x48,0x48,0xFF,0x48,0x48,0x7C,0x00; /“中”void Hc595SendByte(unsigned char dat) unsigned char a; SRCLK=0; RCLK=0; for(a=0;a7; dat=1;
10、 SRCLK=1; _nop_(); _nop_(); SRCLK=0; RCLK=1; _nop_(); _nop_(); RCLK=0;void delay(unsigned int time) /延迟程序； unsigned int i,j; for(i=0;itime;i+) for(j=0;j121;j+);void main() unsigned char tab; while(1) for(tab=0;tab8;tab+) Hc595SendByte(0x00); /消隐 COMMONPORTS = TABtab; /输出字码 Hc595SendByte(CHARCODE0tab
11、); delay(2); （2）按下S0显示“中”，按下S1显示“国”，按下S2滚动显示“中国”：#include#include#define uchar unsigned char#define GPIO_KEY P1#define COMMONPORTS P0unsigned char KeyValue;sbit SRCLK=P36;sbit R=P35;sbit SER=P34;uchar code TAB8 = 0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;uchar code CHARCODE38= 0x7C,0x48,0x48,0xFF,0x48
12、,0x48,0x7C,0x00,/中 0x00,0xff,0xd3,0xd3,0xff,0xd7,0xd3,0xff,/国 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00/点阵不亮 ;uchar ALL16=0x7C,0x48,0x48,0xFF,0x48,0x48,0x7C,0x00,0x00,0xff,0xd3,0xd3,0xff,0xd7,0xd3,0xff;/“中国”void Hc595SendByte(unsigned char dat) unsigned char a; SRCLK=0; R=0; for(a=0;a7; dat=1; SRCLK=1
13、; _nop_(); _nop_(); SRCLK=0; R=1; _nop_(); _nop_(); RCLK=0;void delay(unsigned int time) /延迟程序； unsigned int i,j; for(i=0;itime;i+) for(j=0;j50;j+);void KeyDown(void) char a=0; GPIO_KEY=0x0f; if(GPIO_KEY!=0x0f)/读取按键是否按下 delay(99);/延时10ms进行消抖 if(GPIO_KEY!=0x0f)/再次检测键盘是否按下 GPIO_KEY=0X0F; /测试列 switch(G
14、PIO_KEY) case(0X07): KeyValue=0;break; case(0X0b): KeyValue=1;break; case(0X0d): KeyValue=2;break; case(0X0e): KeyValue=3;break; GPIO_KEY=0XF0; switch(GPIO_KEY) case(0X70): KeyValue=KeyValue;break; case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+4;break; case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break; case(0Xe0): KeyValue=Key
15、Value+12;break; while(a50)&(GPIO_KEY!=0xf0) /检测按键松手检测 delay(99); a+; void display(unsigned int d) unsigned char tab; for(tab=0;tab8;tab+) Hc595SendByte(0x00); /消隐 COMMONPORTS = TABtab; /输出字码 Hc595SendByte(CHARCODEdtab); delay(1); void main() display(2); KeyValue=0xff; while(1) KeyDown(); if(KeyValue
16、=0) display(0); if(KeyValue=1) display(1); if(KeyValue=2) int num,temp,tab; temp=ALL0; for(num=0;num15;num+) ALLnum=ALLnum+1; ALL15=temp; for(num=0;num15;num+) for(tab=0;tab8;tab+) Hc595SendByte(0x00); /消隐 COMMONPORTS = TABtab; /输出字码 Hc595SendByte(ALLtab); delay(2); else display(2); (3)串口实验：计算机向单片机发
17、送数据，单片机接收到数据点阵就现实“中”#include#include#define uchar unsigned char#define GPIO_KEY P1#define COMMONPORTS P0sbit SRCLK=P36;sbit R=P35;sbit SER=P34;uchar receiveData=0xff,flag;uchar code TAB8 = 0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;uchar code CHARCODE18= 0x7C,0x48,0x48,0xFF,0x48,0x48,0x7C,0x00；void ini
18、t() /程序初始化； SCON=0X50; /设置为工作方式1 TMOD=0X20; /设置计数器工作方式2 PCON=0X80; /波特率加倍 TH1=0XF3; /计数器初始值设置,波特率是4800 TL1=0XF3; ES=1; /打开接收中断 EA=1; /打开总中断 TR1=1; /打开计数器void Hc595SendByte(unsigned char dat) unsigned char a; SRCLK=0; R=0; for(a=0;a7; dat=1; SRCLK=1; _nop_(); _nop_(); SRCLK=0; R=1; _nop_(); _nop_();
19、RCLK=0;void delay(unsigned int time) /延迟程序； unsigned int i,j; for(i=0;itime;i+) for(j=0;j50;j+); void display(unsigned int d) unsigned char tab; for(tab=0;tab8;tab+) Hc595SendByte(0x00); /消隐 COMMONPORTS = TABtab; /输出字码 Hc595SendByte(CHARCODEdtab); delay(2); void main() init(); while(1) if(flag=1) display(0); void Usart() interrupt 4 receiveData=SBUF;/出去接收到的数据 RI=0;/清除接收中断标志位 SBUF=receiveData; /将接收到的数据放入到发送寄存器 while(!TI); /等待发送数据完成 flag=1; / 标志位 TI=0; /清除发送完成标志位 课程设计独创性声明： 学生签名： 指导教师评语：课程设计成绩： 指导教师签名：
