《单片机课程设计报告LED点阵显示》Word格式文档下载.docx

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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

2

完成电路仿真，写预习报告

3

电路调试

4

写设计总结报告与答辩

合计

7

设计调试地点：

电气楼410

2.执行要求

微机原理与接口技术课程成绩80分以上的同学可以自拟题目，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（74LS245UA2003或者74LS573,控制8X8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

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8

LED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8X8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。

DB01H,11H,11H,11H,0FFH,01H,01H,01H;

上

DB0AFH,69H,28H,2CH,0EAH,29H,28H,28H;

北

DB0B9H,05AH,18H,3CH,24H,3CH,0FFH,18H;

京

DB0C3H,24H,18H,099H,66H,24H,0FFH,18H;

交

DB81H,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）PQP2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，行数据开始输送Table中的数据给PDP2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:

iTaU

■ir

in>

PDORIEF&

IWIFEU-lis：

rbH山心4FriMK

FD^D?

PJIhl■AID町311927

■134911AI2

■mg叩二卜二,■.Lt?

JhTO

源程序如下：

ORG0000H

LJMP

MAIN

ORG

0030H

MAIN:

MOV

40H,#01H

MOV

60H,#01H

START:

30H,#00H

DPTR,#TAB2

;

查表地址

R1,#01H

R4,#32

；

最后一个字码偏移量

DISPLAY1:

R5,#5

R3,#8

八列

DISPLAY2:

R2,#00H

DISPLAYS:

P2,#00H

活屏

A,R2

MOVC

A,@A+DPTR

查表

CPLA

P0,A

INCR2

显示缓冲区地址加1

A,R1

P2,A

第一行送“1；

'

亮

LCALL

DELAY

延时

RLA

R1,A

左移行

DJNZR3,DISPLAY3

MOVR3,#8

DJNZR5,DISPLAY2

INCDPL

MOVA,#0FFH

MOVP2,A

MOVA,P1

JNBACC.0,SHANG

DJNZR4,DISPLAY1

LJMPSTART

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:

DJNZ

RET

R6,#0FFH

R7,#0FFH

R7,$

R6,$

延时子程序

SHANG:

SHANG1:

SHANG2:

30H,#00H

DPTR,#TAB1

R1,#0FEH

R4,#100

R2,30H

P0,#0FFH

汐0控制码

8列

取当前列的显小字的一个字为

RL

A

列控制码左移，显示下一列

R3,SHANG2

判断是否扫描完8歹0

A,P2

CJNE

A,#0FFH,SHANG3

SHANG4

SHANG3:

LJMP

SHANG1

SHANG4:

TAB1:

DB01H,11H,11H,11H,0FFH,01H,01H,01H;

上

TAB2:

DB0AFH,69H,28H,2CH,0EAH,29H,28H,28H;

大

滚动最后的空屏段

DB81H,42H,24H,18H,18H,0FFH,18H,18H

DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

END

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顺序如下：

R5

（标有型号）

C8

R7

C7

C2

R2

C3

C1

R8

R4

C5

C6

R6

C4

R3

（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：

，■t

TL-_T*»

*T*CA\YT*--

mW/VQSG4tfrf

<

.…I

■.**>

5JMLH>

23

h+*5HJh55

!

4

m，■i小机，5心]__dCQQl

pi.H

.i^ikfiCJO'

fQQOI

F.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，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8X8LED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，2010

[3]周诗虎，单片机控制LE如阵显示屏，科技彳息，2008

[4]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，

2013,26

[5]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，2009

[6]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

元器件清单

STC89C521个（配40脚芯片座1个）

74LS241个（配20脚芯片座1个）

8X8点阵1个（20脚芯片座一个）

12.0MHz晶振1个

电容15p2个

电容472（4.7uF）1个

电解电容100uF1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