基于AT89S52的16x16点阵显示设计

1附件5：南京信息职业技术学院毕业设计论文作者学号系部专业题目基于AT89S52的16x16点阵显示设计指导教师评阅教师完成时间：2016年5月15日2毕业设计(论文)中文摘要(题目)：基于AT89S52的16*16点阵显示设计摘要：本设计利用4个8*8LED点阵模块组成16*16LED点阵模块，设计用单片机来控制的点阵显示，控制一个列驱动器74HC154和两个行驱动器74HC595来驱动LED点阵显示。单片机开发的典型代表在20世纪,英特尔公司MCS-51系列单片机,并很快得到推广和应用在我国,虽然在90年代末英特尔不是主要集中在研发和生产的CPU,并逐渐从市场退出,但MSC-51单片机核心技术仍然是许多单片机开发和生产公司内核核心技术，以ATMEL公司的Flash技术的优势加上英特尔80c51的核心技术,推出AT89系列单片机,在继承的基础上MCS-51单片机,增加了Flash闪存,消除繁琐的外部延伸,进一步促进拓展单片计算机的发展市场。关键词：单片机；LED显示；AT89S52；C语言；3毕业设计(论文)外文摘要Title:16*16dotmatrixdisplaydesignbasedonAT89S52devicesAbstract:thisdesignistheuseoffour8*8LEDdotmatrixmoduleof16*16LEDdotmatrixmodule,MCUcontroldotmatrixdisplaydesign,controlacolumndrive74hc154andtwolinesofthe74hc595areneededtodrivetheLEDdotmatrixdisplay.AtypicalrepresentativeofthesinglechipmicrocomputerisdevelopedintheIntelcompanyMCS-51seriesmicrocontroller,andsoongetpromotionandapplicationinourcountry,thoughIntelinthelate90shadbeendonenothave,themainfocusonther&dandproductionofCPU,andgraduallyintroducedMCUmarket,thecoretechnologyofthesingleMSC-51isstillmorethansinglechipmicrocomputertothekerneltechnologyresearchanddevelopmentandproductioncompany.AstotheadvantagesofATMELcompanyFlashtechnologycombinedwithIntel80c51coretechnology,producedtheAT89seriesmicrocontroller,onthebasisofinheritingtheMCS-51singlechipmicrocomputer,increasedtheFlashFlashmemory,eliminatingtheexternalextensionoftrival,furtherpromotethedevelopmentofthesinglechipcomputermarket.keywords:singlechipmicrocomputer；LEDdisplay；AT89S52；Clanguage；4目录1引言.................................................................12系统方案.............................................................12.1比较与选择......................................................12.2方案描述........................................................13理论分析.............................................................23.1单片机系统结构和介绍............................................23.289S52单片机及其结构介绍........................................34硬件设计..............................................................44.1单片机控制模块..................................................44.2时钟信号电路....................................................54.3复位电路........................................................54.4显示驱动模块....................................................64.5矩阵键盘的设计..................................................74.6电源模块........................................................84软件设计..............................................................95性能测试与结果分析...................................................105.1测试方案与条件.................................................105.2测试结果.......................................................105.3测试结果分析...................................................10总结..................................................................10致谢..................................................................10参考文献..............................................................11附录一.................................................................1附录二.................................................................111引言LED电子显示是随着计算机和相关光电子技术,微电子技术的快速发展而形成的一个显示信息的媒体，它是用发光二极管(led)点阵单元模块的模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕,使用寿命长,可靠性高,环境适应性强,性价比高,成本低,在短短十年等,快速增长的平板显示的主流产品,在信息显示领域得到广泛应用。本设计是一个用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。2系统方案2.1比较与选择方案一：理论上,都显示图形和文本,只要你控制的复合图形或文本不同的点的位置对应于LED发光半导体设备,你可以得到我们想要的图形显示结果,每一个LED灯的同时控制方法叫做静态驱动显示模式16*16点阵的设计共有256个发光二极管,很明显,单片机与其说是端口,如果你想使用锁来扩展端口,然后根据八门闩来计算,16*16点阵需要256/8=32门闩这个数字很大,因为16*16点阵,实际应用的显示屏更频繁,所以在门闩上花费的成本将是一个很大的数字。方案二：动态扫描：动态扫描方式仅仅是轮流点亮,逐行扫描驱动电路可以实现与榜首的多行(如16行)共享的一组列驱动器。具体为16*16点阵,我们把所有相同的发光二极管(led)阳极线在一起,发光的所有相同的列管的阴极连接(杨),对应的第一行发光GuanLiang首先发送数据锁存,然后门口第一次行使权利点亮一段时间,然后出去,又发出第二行数据锁住,然后第二行使门点亮,然后熄灭;……16又点燃了第一行线后,这一次又一次的循环。当这样一个足够快的循环(每秒超过24次),由于人眼的视觉暂留现象,我们可以看到屏幕上显示的视觉文本的稳定性。综上所述，所以本设计采用方案二动态扫描的显示方案。2.2方案描述本设计只有一个16*16LED点阵显示屏，利用单片机接口电路P0，P2作为行驱动传输。用单片机、点阵显示屏等设计一个16×16点阵LED点阵，系统可以分为电源模块、时钟信号电路、复位电路、驱动模块、单片机控制模块、显示模块等，其系统2时钟电路复位电路单片机16×16点阵LED显示屏行驱动列驱动结构框图如下图1图1系统结构框图3理论分析3.1单片机系统结构和介绍MCS-51单片机内部的逻辑结构及各个部件的功能与特点：中央处理器（CPU）、内部程序存储器、定时器／计数器、内部数据存储器、并行I／O口、串行口、中断控制系统、始终电路、位处理器、总线。MCS-51单片机的内部存储器MCS-51单片机芯片内部程序两种内存和数据存储器,称为内部ROM和RA我们把握内部数据存储结构的关键,目的、地址分配和使用特点。MCS-51的堆栈操作①堆栈的功用②堆栈的设置③堆栈指示器3④堆栈使用方式5.内部程序存储器AT89S52芯片内有4K的ROM存储单元，其地址为0000H～0FFFH，也就是我们所讲的内部程序存储器（或简称“内部ROM”）。不论片内或者是片外存储器（对于无片内ROM的单片机），对于在程序存储器中有一组特殊的保留单元0000H～002AH，使用时应该特别注意。系统启动单元：0000H～0002H五个中断源中断地址区：0003H～002AHMCS-51单片机有四个物理空间（片内ROM、片外RAM、片内RAM、片外ROM），三个相互独立的逻辑空间（片内外统一编址的ROM空间：0000H～FFFFH、片内RAM空间：00H～FFH、片外RAM空间：0000H～FFFFH）。6.MCS-51单片机并行输入/输出口电路7.单片机芯片,并行I/O电路的一个重要内容。单片机MCS-51共有四个8位并行双向I/O端口,分别由P0,P1,P2,P3,事实上他们被归类为特殊寄存器。四口除了字节寻址、还可以根据处理,四口一起,总共32位。MCS-51单片机时钟电路与时序。时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。而时序所研究的则是指令执行中各信号之间的相互时间关系。要理解时钟电路的产生与作用，能根据外部所加入的晶体的振荡频率计算时序的定时单位。MCS-51的外部晶体的振荡频率范围：1.2MHz～12MHzMCS-51时序的定时单位共有4个，依次是：拍节、状态、机器周期和指令周期。3.289S52单片机及其结构介绍兼容MCS51微控制器，AT89S52单片机,4K字节FLASH存贮器支持在系统编程ISP1000次擦写周期,256字节片内RAM,工作电压4.0V到5.5V,全静态时钟0Hz到33MHz,三级程序加密,32个可编程IO口,2/3个16位定时/计数器,6/8个中断源,全双工UART,低功耗支持Idle和Power-down