單片機原理及應用 設計報告

真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。單片機設計報告編寫：HUBU2015級通信工程 xmx 2017年5月23日一、設計的目的與要求利用8*8LED點陣動態(tài)顯示漢字的字樣。采用STC89C52單片機作為整個控制搭電路的核心，并編制軟件程序，實現(xiàn)漢字的顯示。通過此設計來鞏固單片機硬件系統(tǒng)的設計及軟件系統(tǒng)的編程，通過設計將平時所學知識付諸實踐，提高動手能力。1、設計一個8*8點陣LED電子顯示屏。2、要求在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示一個“大”字。二、總體方案設計2.1 硬件電路的總體設計1、設計總體框圖硬件電路的設計框圖如圖1所示。硬件電路結構由8個部分組成：時鐘電路、復位電路、按鍵接口電路、電源電路、點陣顯示陽極電路、點陣顯示陰極電路和8*8點陣顯示電路。2、工作原理由于是8*8點陣屏設計，需要端口16個，可采用靜態(tài)顯示模式，用P0口控制行，P1口控制列，通過軟件編程，即可實現(xiàn)漢字的顯示。3、元器件清單元件名稱規(guī)格數(shù)量備注STC89C52單片機 一塊附底座晶振12MHZ一塊 8*8點陣LED顯示器一塊SZ411288k按鈕開關 一個四腳極性電容10uF一支 瓷片電容51pF兩個 電阻5k八個 電阻10k一個 2.2 系統(tǒng)軟件的設計軟件程序主要由開始、初始化、主程序、字庫和延時子程序組成。開始系統(tǒng)初始化顯示函數(shù)載入字形延時函數(shù)延遲時間三、系統(tǒng)硬件電路的具體設計3.1 時鐘電路 STC89C52單片機內部的振蕩電路是一個高增益反向放大器，引線X1和X2分別是放大器的輸入端和輸出端。單片機內部雖然有振蕩電路，但要形成時鐘，外部還需附加電路。STC89C52的時鐘產(chǎn)生方式有兩種：內部時鐘電方式和外部時鐘方式。由于外部時鐘方式用于多片單片機組成的系統(tǒng)中，所以此處選用內部時鐘方式。 內部時鐘方式：利用其內部的振蕩電路在X1和X2引線上外接定時元件，內部振蕩電路產(chǎn)生自激振蕩。最常用的是在 X1和X2之間接晶體振蕩器與電路構成穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖4所示電路所示為單片機最常用的時鐘振蕩電路的接法，其中晶振可選用振蕩頻率為12MHz的石英晶體，電容器一般選擇30PF左右3.2 復位電路 單片機在啟動運行時需要復位，使CPU以及其他功能部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。另外，在單片機工作過程中，如果出現(xiàn)死機時，也必須對單片機進行復位，使其重新開始工作。本設計中采用按鍵復位電路，上電瞬間，RC電路充電，RST引線端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持10ms以上的高電平，就能使單片機有效地復位。其中R1選擇10K左右的電阻，電容器一般選擇10F。3.3顯示電路的設計本次設計中采用8*8點陣LED顯示器，簡稱LED點陣板或LED矩陣板。它是以發(fā)光二極管為像素，按照行與列的順序排列起來，用集成工藝制成的顯示器件。有單色和雙色之分，這種顯示器有共陽極接法和共陰極接法兩種。設計中用到的是“列共陽，行共陰”，即 “列用高電平控制，行用低電平控制”。圖中畫出了8*8點陣的二極管。每一行發(fā)光二極管的陽極接在一起，有一個引出端r，每一列發(fā)光二極管的陰極接在一起，有一個引出端c。當給發(fā)光二極管陽極引出端r1加高電平，陰極引出端c1加低電平時，左上角的二極管被點亮因此，對于行和列的電平進行掃描控制時，可以達到顯示不同字符的目的。(1)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P0端口用8芯排芯連接到“點陣模塊”區(qū)域中的“AH”端口上； (2)把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P1端口用8芯排芯連接到“點陣模塊”區(qū)域中的“07”端口上； 為了方便于單片機連接，我們在焊接的過程中特意將07接口排列出來作為列，將AH接口作為行，這樣我們就可以直接將AT89C52單片機的P0口與07接口一次連接，將AT89C52單片機的P1口與AH接口一次連接。要使LED發(fā)亮即使給予數(shù)字端高電平，字母端給予低電平，就能使二極管發(fā)亮。四、系統(tǒng)軟件的具體設計4.1 顯示函數(shù) while(1) for(i=0;i<8;i+) P1=DZ88liei; /列選 高電平有效 P0=DZ88hangi; /行選 低電平有效 4.2 “大”字取模char code DZ88lie=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,;char code DZ88hang=0x77,0xB7,0xD7,0xE0,0xE0,0xD7,0xB7,0x77,; 4.3 延時程序延時程序在單片機編程中使用非常廣泛，也很重要，在本次設計的程序中用到了延時子程序。延時子程序如下：void delay_ms(int z) char x,y; for(x=z;z>0;z-) for(y=110;y>0;y-);4.4 主程序void main() while(1) for(i=0;i<8;i+) P1=DZ88liei; /列選 高電平有效 P0=DZ88hangi; /行選 低電平有效 delay_ms(1); 五、整體電路圖六、系統(tǒng)軟件完整程序代碼#include<reg52.h>#define int unsigned int#define char unsigned charchar code DZ88lie=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,;char code DZ88hang=0x77,0xB7,0xD7,0xE0,0xE0,0xD7,0xB7,0x77,;void delay_ms(int z);char i;void main() while(1) for(i=0;i<8;i+) P1=DZ88liei; /列選 高電平有效 P0=DZ88hangi; /行選 低電平有效 delay_ms(1); void delay_ms(int z) /延時子程序 char x,y; for(x=z;z>0;z-) for(y=110;y>0;y-);七、仿真結果7 / 7