基于单片机的8x8点阵数字显示

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1、课程设计报告书课题：基于单片机的8X8点阵数字显示院（系）：机电工程学院专业：机械电子工程学生姓名：周堂学号：0800160129题目类型：¨理论研究¨实验研究þ工程设计¨工程技术研究¨软件开发2011年12月5日前言本次课程设计的题目为8X8点阵数字显示，设计的任务为使用单片机控制8X8的点阵显示0到9的数字，不仅显示清晰，并且当按键按一次，显示的数字加一，从0到9循环。在资料收集方面，主要是参考了《51单片机原理及应用—基于KeilC与Proteus》一书，结合了一些网络资料，以及一些集成块的使用说明书。在整个工作过程中，根据收集来的资料绘制出大概的原理图

2、，然后通过Proteus仿真，与此同时运用KeilC编程，用KeilC与Proteus进行联调，调试成功后确定了原理图和控制程序。再使用Protel99绘制原理图以及PCB图。然后利用热转印法做电路板，焊接元器件。最后进行调试。桂林电子科技大学课程设计说明书第I页共I页目录目录I第一章系统概述11.1系统设计思路与方案11.2可行性分析1第二章单元电路及程序设计与仿真22.1电路的设计22.2程序的设计52.3仿真9第三章电路的安装与调试10第四章结束语12附件13参考文献15桂林电子科技大学课程设计说明书第15页共15页第一章系统概述1.1系统设计思路与方案

3、基于设计要求，采用单片机读取键盘的数据，通过程序直接控制点阵的方式。方框图如图1.1.1。单片机8X8点阵按键图1.1.1系统采用51系列单片机控制，选用外部引脚P3.2、P3.3以中断的方式来实现按键信号的读入。采用中断方式的优势在于不会影响到程序的控制流程，有利于控制程序的设计。单片机与8X8点阵之间的信号控制可由P0口与P2口共同实现，由于采用单片机直接控制8X8点阵的控制方式，使得硬件电路相对简单，只需在I/O口与8X8点阵之间接入限流电阻限流即可，同时也有利于程序的设计。P0口作为普通的I/O口使用时，输出的是漏极开路电路，所以需要外界上拉电阻（5~

4、10k）才能正常工作。在完成设计任务基本功能的基础上，还增加了扩展功能，即增加了自动模式和二进制显示功能以及数据记录显示模式。自动模式能自动依次显示组员的学号，中间以“心”隔开。二进制显示用于显示当前点阵所显示数字的二进制代码。数据记录显示模式能过选择任意数字串（长度小于15）进行记录显示。1.2可行性分析51单片机拥有两个外部中断源桂林电子科技大学课程设计说明书第15页共15页，可以以中断的方式引入两个按键。51单片机有4组32个I/O口，分别为P0、P1、P2、P3，能够满足利用两组I/O口来控制8X8点的要求。至于扩展的功能，通过控制程序的设计也可以实现

5、。第二章单元电路及程序设计与仿真2.1电路的设计根据已完成的设计方案可知，硬件电路主要为单片机最小系统板加上中断按键电路，以及电阻限流的8X8点阵电路。（1）单片机最小系统板单片机最小系统版是指单片机运行起来最基本的电路组成，单片机最小系统板主要由复位电路和时钟电路组成，如图2.1.1所示。①复位电路在51单片机中最常见的复位电路有如图2.1.2所示的上电复位和手动复位电路，均能有效的实现复位。RST引脚是复位信号输入端，复位信号为高电平有效，有效持续时间在24个振荡周期以上才能复位。出于对单片机在使用过程中死机时能过方便复位的考虑，这里选用手动复位电路。②时

6、钟电路单片机的时钟连接方式可以分为内部时钟和外部时钟方式。内部振荡方式：如图2.1.3，单片机内有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。把放大器与作为反馈元件的晶体振荡器或陶瓷谐振器连接，就构成了内部自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。外部振荡方式：将外部已有的时钟信号引入单片机内。此处选用内部振荡方式。桂林电子科技大学课程设计说明书第15页共15页图2.1.1图2.1.2图2.1.3（2）中断按键电路桂林电子科技大学课程设计说明书第15页共15页中断按键电路取决于控制程序的设计，在控制程序中选用中断为负跳变

7、触发方式，因此中断按键电路设计如图，当按键未按下时，相应管脚位高电平，当按键按下时，管脚电平负跳变，触发中断，使控制程序转入中断服务程序，如图2.1.4。如图2.1.4（3）电阻限流的8X8点阵电路8X8点阵内部有64个LED组成，驱动时，仅需加限流电阻限流即可，如图2.1.5。图2.1.5由资料知LED发光极管的压降一般为1.5-2.0V，工作电流一般为10-20mA，这里取其工作时，I=10mA，U=1.5V，则限流电阻的阻值为：桂林电子科技大学课程设计说明书第15页共15页R=（5-1.5）/0.01=350Ω由于学校无法买到350Ω的电阻，这里选用限流

8、电阻R=470Ω2.2程序的设计（1）