《电子工程训练》课程实验报告Word文件下载.docx
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2011年5月14日
基于AT89S52单片机的点阵显示与串口通信控制设计
1.设计要求
以AT89S52单片机为核心，设计、焊接并调试一个实际单片机控制系统，通过串口通信控制点阵显示预期的不同内容。
系统设计具体要求：
（1）51单片机最小系统
（2）点阵显示（三极管驱动方式）
（3）动态显示方式
（4）自定义点阵显示内容和具体显示方式
（5）串口通信（使用串口调试助手，通过计算机串口输入16进制数控制点阵显示对应内容）
2.设计分析及系统方案设计
围绕AT89S52单片机，把系统的设计划分为两部分：
硬件部分：
（1）设计并绘制原理图
（2）按照原理图焊接电路板
软件部分：
（1）编写实验程序
（2）系统调试
将单片机最小系统电路的P0口和P2口作为点阵控制端口，P0口进行逐列扫描输入字形，P2口进行逐行扫描。
单片机点阵显示系统通过MAX232电平转换电路与计算机连接，采用RS232C通讯协议。
系统总电路图为：
3.各功能模块硬件电路设计
各功能模块具体硬件电路如下：
（1）最小系统电路图为：
其中：
复位电路：
选用10K电阻和10μF电容
振荡电路：
根据实验要求，选择30pF电容12MHz晶振
（2）点阵系统电路图为：
（3）信号转换电路：
单片机系统使用的是TTL电平而串口输出的信号也是TTL电平，串行口通讯中一般使用的是RS232C通讯协议，两者的电平不相同，需要外接电路进行电平匹配。
解决方案：
MAX232芯片可完成TTL和RS-232C的双向电平转换。
4．系统软件设计
（1）点阵显示软件：
#define_OVER_C_
#include"
reg51.h"
over.h"
#include<
reg51.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharcodetable1[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
ucharcodetable2[]=
{0x00,0x00,0x7f,0x08,0x08,0x08,0x7f,0x00,//H
0x00,0x00,0x7f,0x49,0x49,0x49,0x00,0x00,//E
0x00,0x40,0x40,0x7f,0x40,0x40,0x40,0x00,//T
0x04,0x08,0x30,0x50,0x50,0x30,0x08,0x04,//A
0x00,0x00,0x3c,0x42,0x42,0x3c,0x00,0x00//O
};
uintm,n,h;
voiddelay（uintz）;
voidmain（）
{
while
（1）
{
for（h=0;
h<
40;
h++）//控制显示字数（40/8＝5个）
for（n=0;
n<
15;
n++）//控制帧移动速度
for（m=0;
m<
8;
m++）//显示1帧扫描（分8行，
P2=table1[m];
P0=0xff-table2[m+h];
delay
（2）;
}
}
voiddelay（uintz）
uintx,y;
for（x=z;
z>
0;
z--）
for（y=110;
y>
y--）;
流程图为：
等于5
（2）串口系统软件：
#define_1_C_
1.h"
unsignedchart;
ucharcodetable[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
ucharcodeS[]=
0x00,0x00,0x7f,0x41,0x41,0x22,0x1c,0x00,//D
0x00,0x7e,0x01,0x01,0x01,0x7e,0x00,0x00,//U
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
};
ucharcodeM[]=
0x00,0x00,0x7f,0xd5,0x55,0x55,0x7f,0x00,//自
0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00,//0
0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00,//8
0x00,0x0c,0x74,0x04,0x04,0x7f,0x04,0x00,//4
ucharcodeN[]=
0x00,0x00,0x7f,0x08,0x08,0x08,0x7f,0x00,//H
0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,//O
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
ucharcodeH[]=
0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00,//2
0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00,//8
0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00,0x00,//1
0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00,//9
0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00,//7
voidschool（void）//学校缩写
{uintm,n,h;
24;
h++）//控制显示字数（24/8＝3个）
10;
P2=table[m];
P0=0xff-S[m+h];
}
voidclass（）//专业班级
P0=0xff-M[m+h];
voidname（）//英文名字
P0=0xff-N[m+h];
voidnumber（）//学号
72;
h++）//控制显示字数（72/8＝9个）
P0=0xff-H[m+h];
{TMOD=0x20;
//定时器1工作于8位自动重载模式,用于产生波特率
TH1=0xFD;
//波特率9600
TL1=0xFD;
SCON=0x50;
//设定串行口工作方式
PCON&
=0xef;
//波特率不倍增
RI=0;
TR1=1;
{if（RI）
RI=0;
t=SBUF;
if（t==0x01）
school（）;
elseif（t==0x02）
class（）;
elseif（t==0x03）
name（）;
elseif（t==0x04）
number（）;
else{
P0=0x00;
P2=0x00;
}
delay（10）;
未识别
识别
5．系统调试运行结果说明计分析
（1）系统运行的硬件环境：
80X86cpu电脑一台
（2）系统运行的软件环境：
MedWin（集成开发环境），SuperPro/Z（编程器），软件仿真KeilC51（C51编译器），8X8点阵字模提取软件
其中字符滚动的速度由软件中设置的计数初值给定，可以自由修改。
（3）实验结果：
点阵实验中，成功显示“HETAO”5个预设的字符，并实现滚动循环显示。
串口实验中，点阵显示“DUT”、“自0804”、“HETAO”、“200881197”四个预设字符串，接收串口“0x01”信号时，滚动显示“DUT”；
接收“0x02”信号时，滚动显示“自0804”；
接收“0x03”信号时，滚动显示“HETAO”；
接收“0x04”信号时，滚动显示“200881197”；
无输入时点阵全亮。
6．结论
此次实验电路的设计基本符合设计要求，焊接过程中难度不大，勇于动手就会熟能生巧。
其间应严格按照电路图连接，否则拆除时很麻烦。
在点阵显示过程中，能够滚动显示预设内容，但每次程序执行结束会出现一小段乱码，原因尚未找到，需要进一步的研究。
串口实验中，成功实现了通过串口发送16进制数控制点阵滚动显示4个不同的字符串，实验结果很完美。
通过改变P0口列扫描的代码，可以显示更多的文字图形。
参考文献
1《单片机原理与实例应用》清华大学出版社
作者：
万隆、巴奉丽、陈文刚、王玮等
2《单片机原理与应用实例仿真》北京航空航天大学出版社
李泉溪
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