基于单片机的点阵图形显示设计课程设计毕设论文.doc

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1、单片机课程设计题目基于单片机的点阵图形显示设计摘要单片机是计算机技术，大规模集成电路技术和控制技术的综合产物，经过30多年的发展历程，单片机应用已十分广泛和深入，所以可以毫不夸张的说，任何设备和产品的自动化，数字化和智能化都离不开单片机。如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张他说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机，在单片机家族的众多成员中，MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动

2、化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。半导体发光二极管(LED)，是指在半导体PN结通以正向电流时能发光的半导体显示器件。它具有寿命长、功耗低、体积小、多色显示、工作温度稳定性好，响应时间快等优点，已广泛用于各种仪器仪表、计算机、家用电器等领域也可用于光纤通信、信息处理和自动控制。随着技术的发展，LED显示得到了日益广泛的应用，将单色或彩色发光二极管排列成矩阵板即构成LED显示屏，利用单片机或微机来进行控制，使显示内容变得丰富多彩。本文将介绍一种采用单片机AT89C51进行控制的8*8LED点阵显示，该点阵可实现简单的图形、形状显示功能。-1-目录第一章系统功能要求第二章设计

3、方案的确定第三章系统硬件电路的设计3.1.1单片机的时钟电路3.1.2单片机的复位电路3.1.3AT89C51的最小应用系统3.2.18*8点阵LED显示器的组成原理及控制方式3.2.28×8点阵LED显示器与单片机的接口3.3电源电路的设计3.4单片机芯片的性能及功能分析第四章系统程序的设计第五章调试及性能分析5.1软件调试5.2性能分析参考文献附录-18-第一章系统功能要求本系统采用单片机AT89C51为LED显示屏的控制核心，制造一种简单的8×8显示屏，能够在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字稳定、清晰无串扰，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方

4、式。本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。系统框图：本文设计行、列驱动电路，显示屏电路，运用单片机的智能化，系统的将每个功能电路模块连接在一起，总体结构设计如下图所示：点阵显示器行驱动电路单片机89C518*8点阵LED显示器电路PC上位机点阵显示器列驱动电路-18-第二章设计方案的确定一，单片机采用STC89C52RC芯片。二，点阵显示器的驱动电路：由P0.0-P0.7控制点阵的列代码，由P2.0-P2.7控制点阵的行代码，先送列扫描码，然后再送行扫描数据。三，点阵采用8*8LED单色点阵。四，利用keil软件编写相应的程序代码，并生成HEX文件。将HEX文件下载

5、到单片机芯片中，最后实现显示相应图形的目的。-18-第三章系统硬件电路的设计3.1.1单片机的时钟电路AT89C51单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。AT89C51的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在X1和X2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接

6、法，其中晶振可选用振荡频率为12MHz的石英晶体，电容器一般选择30PF左右。-18-3.1.2单片机的复位电路单片机在启动运行时需要复位，使CPU以及其它功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，另外，在单片机工作过程中，如果出现死机时，也必须对单片机进行复位，使其重新开始工作。本设计中采用按键复位电路，其中电容选择10uf、电阻大小为10K。复位电路如下图所示：3.1.3AT89C51的最小应用系统AT89C51是片内有程序存储器的单片机，要构成最小应用系统时只要将单片机接上外部的晶体或时钟电路和复位电路即可，如下图所示。这样构成的最小系统简单可靠，其特点是没有外部扩展，有可供

7、用户使用的大量的I∕O线。-18-3.2.18*8点阵LED显示器的组成原理及控制方式本次设计中采用8×8点阵LED显示器，简称LED点阵板或LED矩阵板。它是以发光二极管为像素，按照行与列的顺序排列起来，用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分，设计中用到的是单色显示器。其内部结构图如下所示：-18-8X8点阵共由64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一