1、单片机课程设计报告LED点阵显示微机原理课程设计设计题目： LED点阵显示学 号： 姓 名： 同组人： 指导教师: 设计时间： 2014年3月20日27日设计地点： 电气学院实验中心微机原理 课程设计成绩评定表姓 名学 号课程设计题目：LED点阵显示课程设计答辩或提问记录：成绩评定依据：课程设报告及方案设计情况（ 20%）:课程设什勤情况（5%）:电路焊接情况（15%）课程设计调试情况（40%）:课程设计总结报告与答辩情况（20%）:最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字:微机原理课程设计任务书学生姓名：指导教师：一、 课程设计题目： LED点阵显示二、 课程设计要求1.根
2、据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清 楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2.查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3.完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；4.进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；5.撰写课程设计报告一一最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。三、 进度安排1 .时间安排序号内 容学时安排（天）1方案论证和系统设计12完成电路仿真，写预习报告13电路调试34写设计总结报告与答辩2合计7设计调试地点：电气楼 4102.执行要求微机原理与接口技术课程成绩 80分以上的同
3、学可以自拟题目，其余的同学都是指定题目。每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下， 独力完成所设计的详细电路 （包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。第一章系统方案设计 5第二章仿真 7第三章调试 11第四章结论 13第五章心得体会与建议 13参考文献 14附录：元件清单 15第一章系统方案设计一、题目要求本次课设的题目要求是：应用 51控制器加驱动（74LS245 UA2003或者 74LS573 ,控制8X 8的led点阵显示模块显示数字与文字，显示的内容分为稳定 显示和动画显示两种。显示的具体内容为：稳定显示部分为汉字“上” ，动画显示为汉字“北京交大”。、LED点阵原理
4、8X8点阵屏的内部电路原理图如下图所示，点阵有共阴和共阳两个类型， 本次课程设计中实验室提供的是共阳极的点阵， 下图给出了其内部电路原理及相 应的管脚图。列I列2列3列4列5列6列7列8LED点阵的显示方式是按显示编码的顺序，一行一行地显示。对丁共阳型的点阵来说，当某一点所在的行对应高电平“ 1”并且其所在的列对应低电平“ 0”的时候，这一点就会被点亮。将每一行的显示时间进行一定的延时 ，由丁人的视觉暂留现象，就会感觉到8行LED是在同时显示的。若显示的时间太短，则亮度 不够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。三、单片机控制点阵的原理利用51单片机来控制LED显示汉字，即考虑采用P0 口和P2
5、 口分别输出行 和列的控制信号，经过驱动电路来驱动二极管发光， 从而显示不同字形。同计算 机一样，单片机控制点阵显示中的数据也是以“ 0”和“1”代码来表示的。一般 地，根据编码的不同，最终会显示出不同的字符。对丁 8X 8点阵来说，一个汉 字需要64个点显示，一个字节对应8个点，所以一个汉字需要8个字节来存储。 不同的汉字对应着不同的代码，将这些代码放入单片机存储器中，通过逻辑控制， 最终可将代码读出到硬件驱动电路上， 显示出不同的汉字。下面是本次课程设计 要显示的“上”字和“北京交大”的字模代码。DB 01H,11H,11H,11H,0FFH,01H,01H,01H ; 上DB 0AFH,
6、69H,28H,2CH,0EAH,29H,28H,28H ;北DB 0B9H,05AH,18H,3CH,24H,3CH,0FFH,18H ;京DB 0C3H,24H,18H,099H,66H,24H,0FFH,18H ;交DB 81H,42H,24H,18H,18H,0FFH,18H,18H ; 大晶振电路1=系统方案设计框图四、程序编写通过汇编语言编程对单片机的控制口进行控制操作， 整个程序的详细流程大致如下:(1)PQ P2端口分别活零。为了避免其它的数据影响端口，首先对屏帚进行活屏；(2)输入延时时间，确保每一个字符都能够显示完毕；(3)选中点阵的第一列进行扫描；(4) 列选址信号选通，
7、行数据开始输送 Table中的数据给PD P2端口；(5)读取下一列；(6)判断是否显示完一个汉字，若是，则继续下一个汉字；否则，继续读取；(7)当显示完一个汉字后，调用延时，字能够持续显示所设置的时间；(8)判断是否已显示完4个汉字，若是，则跳出；否则，继续下一个汉字的读 取。第二章 仿真根据系统设计方案，利用Proteus软件进行电路仿真，电路图如下:iTaUirinP DORIE F&IWI FEU-lis： rb H 山心4 FriMKFDD?PJIhl AID 町311 92 7134 911AI2,mg 叩二卜二 , .L t ?JhTO源程序如下：ORG 0000HLJMPMAI
8、NORG0030HMAIN: MOV40H,#01HMOV60H,#01HSTART: MOV30H,#00HMOVDPTR,#TAB2;查表地址MOVR1,#01HMOVR4,#32；最后一个字码偏移量DISPLAY1:MOVR5,#5MOVR3,#8；八列DISPLAY2:MOVR2,#00HDISPLAYS:MOVP2,#00H；活屏MOVA,R2MOVCA,A+DPTR；查表CPL AMOVP0,AINC R2；显示缓冲区地址加1MOVA,R1MOVP2,A；第一行送“1；亮LCALLDELAYLCALLDELAYLCALLDELAYLCALLDELAYLCALLDELAY；延时RL
9、AMOVR1,A;左移行DJNZ R3,DISPLAY3MOV R3,#8DJNZ R5,DISPLAY2INC DPLMOV A,#0FFHMOV P2,AMOV A,P1JNB ACC.0,SHANGDJNZ R4,DISPLAY1LJMP START;判断第一个字是否显示完;如果按键按下则跳转显示静态上字;如果没有按键按下且北后大”都显示完成DELAY:MOVMOVDJNZDJNZRETR6,#0FFHR7,#0FFHR7,$R6,$;延时子程序SHANG: MOVMOVMOVMOVMOVMOVSHANG1: MOVMOVSHANG2:MOVMOVMOVCMOV30H ,#00HDPTR
10、,#TAB1R1,#0FEHR3,#8R4,#100R5,#5R3,#8R2,30HP0,#0FFHA,R2；A,A+DPTRP2,A汐0控制码;8列;活屏;取当前列的显小字的一个字为INC R2MOVA,R1MOVP0,A汐0控制码LCALLDELAYLCALLDELAYLCALLDELAYLCALLDELAYRLA;列控制码左移，显示下一列MOVR1,ADJNZR3,SHANG2;判断是否扫描完8歹0MOVA,P2CJNEA,#0FFH,SHANG3LJMPSHANG4SHANG3: LJMPSHANG1SHANG4: LJMPMAINTAB1: DB 01H,11H,11H,11H,0F
11、FH,01H,01H,01H ;上TAB2: DB 0AFH,69H,28H,2CH,0EAH,29H,28H,28H ;北DB 0B9H,05AH,18H,3CH,24H,3CH,0FFH,18H ;京DB 0C3H,24H,18H,099H,66H,24H,0FFH,18H ;交;大;滚动最后的空屏段DB 81H,42H,24H,18H,18H,0FFH,18H,18HDB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00HEND第三章 调试从实验室领取到了电路板和各种所需器件后，便开始了实物的焊接。首先按照老师的建议，对点阵进行测试，经测试二极管均能点亮，并且得知 其管脚排列
12、顺序如下：R5（标有型号）C8R7C7C2R2C3C1R8R4C5C6R6C4R3（标有1）R1按照仿真电路图和点阵管脚图在电路板上进行布线焊接，完成实物如下:正面图：7， tTL- _T* * T*CA Y T* -mW /V QSG4 tfr f 5JMLH23h + * 5HJh 5 5! 4m， i小机，5心 _ dCQQlpi . H.i ikfiCJOfQQOIF.L， K背面图:经检查，排除了漏焊和虚焊的点之后，焊接全部完成。接下来就是烧程序，经过再次确认仿真源程序无误后，把程序烧进了STC89C52中，插入电路板上的芯片座中，接通电源，观察结果。第一次的结果 是功能基本实现，但
13、滚动的“北京交大”四个字是反的，镜像对称的字，经过分 析思考，我们改变了读取字模的方向，重新编写了字形表，经过三次改变之后终 于得到了正确方向的字。前面方案设计中的就是最终正确的字形码0最后功能都基本成功实现，但 动态显示“北京交大”的时候字的亮度不够 ， 并且亮度不同，比如“大”字的一横就比较暗，而其他部分比较亮，经过分析思 考，得出以下几点：(1) 二极管的保护电阻采用的是 330Q,相对较大，限制了电流，使二极管的 亮度较低；(2)不是程序延时的问题，经过几次试验，改变延时会改变字的滚动速度，并 且程序中设计的每个点延时时间长度相同，而实际问题是不同点的亮度不同；(3)考虑是驱动的问题，
14、因为电路中我们只在 P0口接了排阻和74ls245驱动, 而P2 口并没有驱动，而是直接连接点阵管脚，而出现的问题也恰好是行较亮而列较暗。综合以上分析，我们在P2 口加上了排阻，观察到列的亮度整体有所提高，由丁最初布线没有考虑在 P2 口加741S245驱动，所以最终没能有空间给741S245。以下是我们改进后的系统结构框图：第四章 结论本次课设我们利用STC89C5穿片机芯片，设计了电路来通过 P0 口和P2 口 输出控制信号从而控制8X 8LED点阵显示静态“上”字和滚动显示“北京交大” 四个字，主程序滚动显示，当有按键按下时，跳转子程序显示静态的“上”字， 功能基本成功实现，静态“上”字
15、显示稳定活晰明显，但滚动显示的亮度不够， 并且各点亮度有所差别，最终分析原因为列控制口未加排阻和 741S245驱动，经 处理效果有所改善。晶振电路复位电路第五章 心得体会与建议经过一个星期的单片机课程设计，我有了很大的收获。首先，也是最大的收获，就是让我加深了对单片机的掌握和理解与应用。 修了单片机这门课，学习了理论知识，尽管也做了实验，但也仅仅是在实验箱上进行的。 如果没有这次课 设，我不会知道什么叫点阵，什么叫烧芯片，怎么烧芯片，也不会知道单片机到 底是怎样控制点阵，怎样应用在生活中的。所以说这次课设真的让我收获很大。并且我十分喜欢焊电路板，觉得通过自己的手把各种器件焊在板子上， 思考怎
16、样 能最完美的布线，就像小朋友玩积木一样，最终拼出一件整齐十净美观的作品， 看着就高兴，然而没有功能的板子就像不会眨眼睛的布娃娃，当我为她编入程序 通上电源，她才有了灵魂，看到字形闪动的那一刻真是太有成就感了！ 最后验收 的时候我真的不舍得把她交给老师！同时我乂一次感受到了合作与交流的重要性，一个人思考可能要花上一星期 的事，两个人一起讨论就快得多了。我和我的同组人彭亮同学一起努力， 从设计 电路到仿真编程，再到焊板子，都合作的很愉快，尤其是在焊板子的时候我们配 合的十分默契，轮流操作，有时候元件放不稳不好焊，就两人齐上阵，一个人用 镶子扶住管脚，另一个人来焊接。就这样最后可以说是成功完成了这
17、次课程设计。 另外，我要感谢各位同学无私资助我焊锡。最后十分感谢老师的指导和点拨，让我懂得了科研要善于思考，追求严谨， 认真解决问题，才会有更多的收获，谢谢老师！ o（n_n）o参考文献1胡汉才，单片机原理及其接口技术（第 3版），活华大学出版社2王浩然，秦会斌，LE如阵屏显示单元的设计与驱动控制，电子器件，20103周诗虎，单片机控制LE如阵显示屏，科技彳息，20084杨富强，朱利强，基于单片机的LE以（阵动态显示系统，工业控制计算机，2013, 265 杨延宁，刘立军，张志勇，基于proteus的单片机汉字点阵显示电路设计，液晶与显示，20096 胡建波，微机原理与接口技术实验 基于 proteus仿真，机械工业出版社，2011附录：元器件清单STC89C52 1个（配40脚芯片座1个）74LS24 1个（配20脚芯片座1个）8X 8点阵 1个（20脚芯片座一个）12.0MHz晶振 1个电容15p 2个电容 472 （4.7uF） 1 个电解电容100uF 1个电阻330Q （最终分析知应改为 100Q较好） 8个按键 2个排阻 2个
