基于AT89C52单片机的LED显示屏设计

2013届本科毕业设计基于AT89C52单片机的LED显示屏设计院（系）名称物理与电子信息学院（小三号黑体）专业名称电气工程及其自动化（小三号黑体）学生姓名张三丰（小三号黑体）学号090544111（小三号TimesNewRoman）指导教师何大壮教授（小三号黑体）完成时间2013年5月8日（小三号黑体）目录摘要........................................................................IAbstract....................................................................II第1章方案论证..............................................................11.1方案选择.............................................................11.2单片机最小系统设计...................................................21.3显示部分设计.........................................................31.4电源部分的设计.......................................................5第2章单片机基础知识........................................................62.1单片机简介...........................................................62.2单片机的特点.........................................................72.3单片机的应用.........................................................7第3章系统的硬件及软件设计..................................................93.1硬件系统的总体设计...................................................93.2单片机AT89C52的分析.................................................93.3系统的软件设计......................................................12第4章结论.................................................................25致谢.......................................................................26参考文献....................................................................27附录1点阵的电气原理图.....................................................28附录2点阵的PCB电路图......................................................29I摘要本设计为一个基于单片机的点阵显示模块，这个设计主要是为了更进一步学习和应用学过的单片机知识，并且结合实际加以应用。因为点阵模块再现在生活中应用十分广泛。LED显示屏作为一种新兴的显示媒体，随着大规模集成电路和计算机技术的高速发展，得到了飞速发展。可用于显示文字、文本、图形、图像、动画、行情等各种信息。由于其亮度高，影像效果好，显示内容多样，显示方式丰富，故障少，能耗低，使用寿命长，性能价格比高，作为新一代的显示媒体，已广泛应用在银行、证券、电信、税务、供电、海关、法院、消防、车站、机场、码头、人才市场、体育场馆等场合以及在室外做告示牌和广告牌。本系统利用AT89C52单片机来实现对LED点阵显示的分析研究。关键词：点阵LED列扫描字库编码IIAbstractThisdesignshowsamoldpieceaccordingtosingleslicethepointofthemachinefor1,thisdesignwasmainlyforthesakeoffurtherstudyandtheapplicationtooncelearnofsingleslicemachineknowledge,andcombinetophysicallytakeintoapplied.Becausepointmoldpieceagaintheapplicationinthemodernlivingbeveryextensive.TheLEDmanifestationholdconductandactionsakindofnewlyarisenmanifestationmedium,alongwiththelargescaleintegrationandthecalculatortechnicalhighspeeddevelopment,gottoflytosoondevelop.Canusedforshowwriting,textoriginally,sketch,picture,animation,conditionofthemarket'setc.bevariousinformation.BecauseitbrightdegreeGao,theimageiseffective,showacontentstobediverseandshowawayabundant,breakdownlittle,canconsumelow,servicelifelong,functionpriceratioGao,Bethemanifestationmediumofnewgeneration,alreadyextensivelyappliedinthesituations,suchasbank,stockcertificate,telecommunication,taxadministration,powersupply,maritimecustoms,court,firefight,station,airport,wharf,talentedperson'smarketandstadiumbuilding...etc.anddobulletinboardandadvertiseacardoutdoors.ThissystemmakesuseofAT89C52tobuilduptypeasingleslicethemachinedevelopmentexperimentinstrumenttocarryouttoshowtotheLEDpointofanalyticalresearch.Keyword:PointArray,LED,row/linescan.database,code洛阳师范学院毕业设计1第1章方案论证1.1方案选择1.1.1需要实现的功能显示预先想要显示的内容，在本设计中要求显示“欢迎乘坐本车请携带好随身物品欢迎次乘坐！”，显示方式分三种：①逐字显示，②向上滚动显示，③向左滚动显示。1.1.2设计思路根据需要实现的功能，初步确定设计方案如下：通过单片机编程依次显示汉字“欢迎乘坐本车请携带好随身物品欢迎次乘坐！”。P0口作为I∕O口，作为字符数据输出口。P2口作为I∕O口，作为字符显示扫描输出口。P1.0、P1.1和P1.2口分别接K1、K2和K3，作为控制信号的输入。通过改变电阻的大小来改变显示字符的亮度。1.1.3单片机AT89C52的选择本方案最大的特点在于核心控制芯片的选择，采用AT89C52单片机，利用AT89C52的掉电工作方式，构成高可靠、低功耗系统方法。AT89C52单片机它是ATMEL公司生产的，为40脚双列直插封装的8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。AT89C52的采用有很多方面的优势。应用AT89C52作为控制核心的设计大多在性能上要求很高。原因在于，在一些应用场合，单片机并不是每时每刻都在工作，而是多数时间处于守候状态。为使单片机系统工作更省电、更可靠，我们可以使单片机在不工作时处于掉电工作方式，其工作状态被冻结，如AT89C52处于掉电工作方式时耗电仅十几微安。此外，AT89C52设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。洛阳师范学院毕业设计21.2单片机最小系统设计1.2.1具体点各个部分电路1．AT89C52单片机的时钟电路AT89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该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。AT89C52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。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器，外接6MHz石英晶体及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，电容使用30pF±10pF。2．单片机的复位电路本设计中AT89C52是采用上电自动复位和按键复位两种方式。最简单的复位电路如图1-2所示。上电瞬间，RC电路充电，RST引线端出现正脉冲，只要RST端保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效地复位。其中R1和R2分别选择200Ω和1KΩ的电阻，电容器一般选择22μF。图1-2AT89C52的复位电路3．AT89C52的最小应用系统AT89C52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图1-1使用片内振荡电路的时钟电路XTAL1XTAL2洛阳师范学院毕业设计3片机接上外部的晶体或时钟电路和复位电路即可，如图1-3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，有可供用户使用的大量的I∕O线。图1-3AT89C52单片机构成的最小系统1.3显示部分设计1.3.1LED电子显示屏简介传统的LED数码管只能显示0～9的数字,用途仅限于数字显示,不能显示汉字及各种复杂的图像，若将许多发光二极管按照点阵（行、列）形式排列起来，显示方式就非常灵活，显示功能亦大大增强。LED点阵显示器亦称LED矩阵板或LED阵列是以发光二极管作为基本发光单元。再按行与列的顺序排列而成的显示器件。它具有发光亮度高、参数一致性好、可靠性高、接线简单、拼装方便等优点，能构成各种尺寸的大屏幕显示屏。因此，它被广泛用于由计算机控制的大型LED智能显示屏、智能仪器和机电一体化设备中，利用先进的智能显示技术来取代传统的数显技术。LED显示屏以其亮度高、动态影像显示效果好、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富、性能价格比高等优势，作为新一代的显示媒体，已广泛应用于各行各业。在短短的十来年中，迅速成长