8x_8點(diǎn)陣動(dòng)態(tài)廣告牌課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容</b></p><p>　　該電路系統(tǒng)是采用STC89C52單片機(jī)為控制器，控制8X8點(diǎn)陣LED顯示器進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)顯示，顯示的內(nèi)容有：“廣工大電材（2）DCE-ZZZ”，此外，利用單片機(jī)為核心，再加上一些外圍電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)音樂(lè)的播放。播放音樂(lè)時(shí)

2、，點(diǎn)陣不顯示，當(dāng)音樂(lè)播放完畢后，又繼續(xù)進(jìn)行有關(guān)內(nèi)容的循環(huán)顯示，所以就要編寫相關(guān)程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)所有功能。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)</p><p>　?。?）8X8點(diǎn)陣LED顯示器動(dòng)態(tài)循環(huán)顯示有關(guān)內(nèi)容；</p><p>　　（2）音樂(lè)模塊在外圍電路和有關(guān)程序的控制下進(jìn)行演奏；</p><p>　　（3）外圍電路設(shè)有音樂(lè)播放控制

3、按鍵和顯示屏幕停止顯示的按鍵。</p><p>　　三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作</p><p>　　（1）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能要求的電路原理圖；</p><p>　　（2）用仿真軟件繪制電路原理圖，并對(duì)其進(jìn)行仿真，檢測(cè)是否符合要求；</p><p>　?。?）在仿真軟件上對(duì)源程序進(jìn)行調(diào)試，最終得到一個(gè)最精確的程序；</p><p&g

4、t;　?。?）購(gòu)買設(shè)計(jì)中用到的STC89C51單片機(jī)，將所編寫的程序下載進(jìn)去；</p><p>　?。?）購(gòu)買外圍電路的其他元器件和電路板；</p><p>　?。?）按照電路原理圖焊接元器件，制成一塊8X8點(diǎn)陣廣告牌的模型電路板。</p><p>　　四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排</p><p>　　五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)</p>

5、;<p>　　1、李朝青編著.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》（第3版）.北京航天航空大學(xué)出版社2005年</p><p>　　2、蔡明文、馮先成編著.《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》.華中科技大學(xué)出版社.2007年</p><p>　　3、孫惠芹編著.《單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)教程》.電子工業(yè)出版社.2009年</p><p>　　4、陳曉梅、陳育斌編著.《單片機(jī)原理綜合實(shí)驗(yàn)教程》

6、.大連理工大學(xué)出版社.2004年</p><p>　　5、蔡明文,馮先成主編．《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》華中科技大學(xué)出版社，2007</p><p>　　發(fā)出任務(wù)書(shū)日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名：</p><p>　　計(jì)劃完成日期： 年 月 日 基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：</p><p><b

7、>　　主管院長(zhǎng)簽章：</b></p><p><b>　　【目錄】</b></p><p>　　摘要 ………………………………………………………………………4</p><p>　　關(guān)鍵詞 ……………………………………………………………………4</p><p>　　1、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ………………………

8、…………………………………4</p><p>　　1.1 STC89C52單片機(jī)的結(jié)構(gòu) ……………………………………4</p><p>　　1.1.1 52系列單片機(jī)的概述 ………………………………4</p><p>　　1.1.2 單片機(jī)的組成 …………………………………………4</p><p>　　1.2 8×8 LE

9、D點(diǎn)陣顯示模塊的硬件設(shè)計(jì)及工作原理 ……………6</p><p>　　1.2.1 LED點(diǎn)陣 ………………………………………………6</p><p>　　1.2.2顯示原理 ………………………………………………8</p><p>　　2、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ………………………………………………………8</p><p>　　2.1 軟件流程

10、 ………………………………………………………8</p><p>　　2.2數(shù)字字庫(kù)的提取 ………………………………………………9</p><p>　　2.2.1數(shù)字的表示及編碼原理 ………………………………9</p><p>　　2.2.2提取數(shù)字的數(shù)字庫(kù) ……………………………………9</p><p>　　2.3 程序代碼的設(shè)計(jì) …

11、………………………………………10</p><p>　　3、元器件清單及所用工具和軟件 ………………………………………14</p><p>　　4、電路設(shè)計(jì)（仿真圖及實(shí)物圖） ………………………………………15</p><p>　　5、心得體會(huì) ………………………………………………………………17</p><p>　　6、參考文獻(xiàn) …

12、……………………………………………………………18</p><p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　--基于STC89C52的8X8點(diǎn)陣廣告牌</p><p>　　【摘要】本設(shè)計(jì)使用STC89C52系列高速單片機(jī)作為主控制模塊，利用簡(jiǎn)單的外圍電路來(lái)驅(qū)動(dòng)8*8的點(diǎn)陣LED顯示屏，利用STC89C52系列高速單片機(jī)本身強(qiáng)大的

13、功能，可以很方便的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)，并利用軟件方便的進(jìn)行顯示內(nèi)容的多樣變化；另一方面店鎮(zhèn)顯示屏廣泛的應(yīng)用于醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、銀行等公共場(chǎng)所，所以本設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性。</p><p>　　本LED顯示屏能夠以動(dòng)態(tài)掃描的方式顯示8*8點(diǎn)陣漢字，并能通過(guò)上位機(jī)軟件修改顯示內(nèi)容和顯示效果等等。把字符內(nèi)碼存儲(chǔ)在空閑的單片機(jī)程序存儲(chǔ)器空間，使本LED顯示系統(tǒng)能夠掉電存儲(chǔ)1024個(gè)字符。</p>

14、<p>　　本文從LED的顯示原理入手，詳細(xì)闡述了LED動(dòng)態(tài)顯示的過(guò)程，以及硬件電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算和軟件的算法。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】單片機(jī)、8*8點(diǎn)陣、動(dòng)態(tài)顯示、LED顯示 </p><p>　　1、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) </p><p>　　1.1 STC89C52單片機(jī)的結(jié)構(gòu) </p><p>　　1.1.1

15、 52系列單片機(jī)的概述</p><p>　　單片機(jī)也被稱作“單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”，國(guó)際上采用“MCU”(Micro Controller Unit)稱呼單片機(jī)。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位、16位、32位通用型單片機(jī)，以及小型謙價(jià)的專用型單片機(jī)。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，今后單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著CMO

16、S化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝等方面發(fā)展。</p><p>　　1.1.2 單片機(jī)的組成</p><p>　　【圖1】是單片機(jī)典型組成框圖，由圖可見(jiàn)它通過(guò)內(nèi)部總線把計(jì)算機(jī)的各主要部件連為一體，其內(nèi)部總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其中，地址總線的作用是為進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)提供地址，CPU通過(guò)將地址輸出到存儲(chǔ)器或I/O接口；數(shù)據(jù)總線用于在CPU與存儲(chǔ)器或I/O接

17、口之間或存儲(chǔ)器與外設(shè)之間交換數(shù)據(jù)；控制總路線包括CPU發(fā)出的控制信號(hào)線和外部送入CPU的應(yīng)答線等。</p><p>　　52系列有3種封裝形式，一種是DIP（Dual Inline Package）封裝形式，一種是LCC（Quad Flat Package）封裝形式。這種形式是具有44個(gè)“J”形腳的方型芯片。另一種是QFP（Quad Flat Package）封裝形式, 這種形式是具有44個(gè)“J”形腳的方型芯片,

18、但它的體積更小、更薄，是一種表面貼焊的封裝形式。下面介紹下89S52單片機(jī)的引腳的功能和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。AT89S52單片機(jī)實(shí)際有郊的引腳為40個(gè)，以下是89S52單片機(jī)的DIP封裝形式的引腳的名稱，如【圖2】。</p><p>　　【圖3】是89C52的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，由圖可以看到在單片機(jī)內(nèi)部除了有CPU、RAM、ROM和定時(shí)器、串行口等主要功能部件之外，還有驅(qū)動(dòng)器、鎖存器、指令寄存器、地址寄存器等輔助電路部分，以及

19、各功能模塊在單片機(jī)中的位置和相互關(guān)系。</p><p>　　1.2 8×8 LED點(diǎn)陣顯示模塊的硬件設(shè)計(jì)及工作原理</p><p>　　1.2.1 LED點(diǎn)陣</p><p>　　隨著LED應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，要求生產(chǎn)更為直接和方便的LED顯示器件。因而出現(xiàn)了數(shù)碼管、字符管、電平管、LED點(diǎn)陣等多種LED顯示器。不管顯示器的結(jié)構(gòu)怎么變，它的核心部件仍然是發(fā)光

20、半導(dǎo)體芯片。</p><p>　　一個(gè)8X8點(diǎn)陣共需要64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列（Y）置1電平，某一行（X）置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮，如【圖4】：</p><p>　　【圖5】是8*8點(diǎn)陣的外觀及各引腳對(duì)應(yīng)功能圖：</p><p><b>　　1.2.2顯示原理</b></p&g

21、t;<p>　　人眼的亮度感覺(jué)不會(huì)因光源的消失而立即消失，要有一個(gè)延遲時(shí)間，這就是視覺(jué)的惰性。視覺(jué)惰性可以理解為光線對(duì)人眼視覺(jué)的作用、傳輸、處理等過(guò)程都需要時(shí)間，因而使視覺(jué)具有一定的低通性。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)外界光源突然消失時(shí)，人眼的亮度感覺(jué)是按指數(shù)規(guī)律逐漸減小的。這樣當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷，在通斷頻率較低時(shí)，人眼可以發(fā)現(xiàn)亮度的變化；而通斷頻率增高時(shí)，視覺(jué)就逐漸不能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的亮度變化了。不致于引起閃爍感覺(jué)的最低反復(fù)通斷頻率稱為臨界閃

22、爍頻率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明臨界閃爍頻率大約為24Hz。因此采用每秒24幅畫(huà)面的電影，在人看起來(lái)就是連續(xù)活動(dòng)的圖象了。同樣的原理，日光燈每秒通斷50次，而人看起來(lái)卻是一直亮的。由于視覺(jué)具有惰性，人們?cè)谟^察高于臨界閃爍頻率的反復(fù)通斷的光線時(shí)，所得到的主觀亮度感受實(shí)際上是客觀亮度的平均值。</p><p>　　視覺(jué)惰性可以說(shuō)是LED顯示屏得以廣泛應(yīng)用的生理基礎(chǔ)。首先，在LED顯示屏中可以利用視覺(jué)惰性，改善驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，形成

23、了目前廣為采用的掃描驅(qū)動(dòng)方式。掃描驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)在于LED顯示屏不必對(duì)每個(gè)發(fā)光燈提供單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電路，而是若干個(gè)發(fā)光燈為一組共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)掃描的方法，使各組發(fā)光燈依次點(diǎn)燃，只要掃描頻率高于臨界閃爍頻率，人眼看起來(lái)各組燈都在發(fā)光。由于LED顯示屏所使用的發(fā)光燈數(shù)量很大，一般在幾千只到幾十萬(wàn)只的范圍，所以節(jié)約驅(qū)動(dòng)電路的效益是十分可觀的。</p><p>　　2、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) </p><p

24、>　　2.1 軟件流程方框圖</p><p>　　2.2數(shù)字字庫(kù)的提取</p><p>　　2.2.1漢字、字母的表示及編碼原理</p><p>　　如顯示13個(gè)漢字、字母，先將13個(gè)這漢字、字母的點(diǎn)陣從字庫(kù)中讀出，放到顯示緩存,如果要實(shí)現(xiàn)左移或者其它的顯示效果則將顯示緩存中的每個(gè)位進(jìn)行移位或者其它處理,然后再調(diào)用掃描顯示函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)所規(guī)定的效果。</

25、p><p>　　掃描顯示函數(shù)是顯示緩存的內(nèi)容，如果要實(shí)現(xiàn)不同的內(nèi)容，比如說(shuō)圖片、漢字、英文等內(nèi)容，只需要將這些內(nèi)容按掃描顯示函數(shù)對(duì)顯示緩存的協(xié)議要求就可以顯示出來(lái)。</p><p>　　數(shù)字由8*8個(gè)發(fā)光二極管的亮管組成。如【圖6】所示‘電’</p><p>　　DB 03H,7DH,55H,0FFH,54H,7CH, 00H, 20H;"電",3&

26、lt;/p><p>　　第二，三．四，五，六，七，八，一列</p><p>　　其中，0為暗，1為亮。從右到左，第一列為（00000011）B，所以7、8行為亮；第二、六列為（01111101）B，所以2、3、4、5、6、8行為亮；第三、五列為（01010101）B，所以2、4、6、8行為亮；第四列為（11111111）B，所以均亮；第七列為（00000000）B，所以均暗；同理可知其它列的亮

27、暗情況。所有列的亮二極管組成數(shù)字‘電’。同理可得“廣工大電材2 DCE—ZZZ”的數(shù)字顯示情況。</p><p>　　2.2.2提取漢字、字母的數(shù)字庫(kù) </p><p>　　DB 00H,20H,20H,60H,20H,20H,3EH,01H;"廣",0DB 00H,02H,22H,22H,3EH,22H,22H,02H;"工",1DB 00H,

28、11H,12H,1CH,78H,16H,11H,01H;"大",2DB 00H,03H,7DH,55H,0FFH,54H,7CH,00H;"電",3DB 20H,0FFH,32H,28H,34H,0FFH,30H,2CH; "材",4DB 00H,00H,32H,4AH,46H,22H,00H; "(2)",5DB 00H,3CH,42H,42H,7

29、EH;"Ｄ",6DB 00H,24H,42H,42H,3CH,00H;"Ｃ",7DB 5AH,5AH,5AH,7EH,00H; "E",8DB 18H,18H,18H; "-",9DB 62H,52H,4AH,46H,00H; "Z",1DB 62H,52H,4AH,46H,00H; "Z",1DB 62H

30、,52H,4AH,46H,00H; "Z",1</p><p>　　2.3 源程序代碼的設(shè)計(jì)</p><p>　　ORG 0000HLJMP MAIN</p><p>　　ORG 0003HRETIORG 0013HRETIORG 001BHRETIORG 0023HRETIORG 002BHRETIMAIN:CLR P

31、1.4MOVDPTR,#TAB ;字碼表初址賦值 MOVR1,#0FEH ;列控制碼 MOVR3,#8 ;列數(shù)MOVR4,#81 CM:MOVR5,#10 ;每屏反復(fù)顯示10次 MOVR3,#8 ;列數(shù) C1:MOVR2,#0 ;取字指針

32、 C8:MOV P2,#0FFH ;關(guān)顯示 MOVA,R2; MOVCA,@A+DPTR ;取當(dāng)前列的顯示字碼的一個(gè)字節(jié) MOVP0,A ;送1~8行控制口 INC R2MOVA,R1MOVP2,A ;送列控制碼 </p><p>　　MUSI

33、C:LJMP START ;音樂(lè)服務(wù)子程序INC 20HMOV TH0,#0D8HMOV TL0,#0EFHRETISTART:MOV SP,#50HMOV TL0,#0D8H MOV TH0,#0EFHMOV TMOD,#01HMOV IE,#82HMUSIC0:NOPMOV DPTR,#DATMOV 2

34、0H,#00HMOV B,#00HMUSIC1:NOP CLR A MOVC A,@A+DPTR JZ END0 CJNE A,#0FFH,MUSIC5 LJMP MUSIC3MUSIC5:NOP MOV R6,A INC DPTR MOV A,

35、B MOVC A,@A+DPTR MOV R7,A </p><p>　　3、元器件清單及所用工具和軟件　</p><p><b>　　所用工具和軟件：</b></p><p>　　儀器設(shè)備：電腦，萬(wàn)用表，電烙鐵及烙鐵架，錫線，剪線鉗，鑷子，松香，跳線</p><p

36、>　　軟 件：Poteus 7 Professional</p><p>　　Keil uvision3</p><p>　　單片機(jī)下載軟件（STC_ISP_V480）</p><p><b>　　元器件清單：</b></p><p>　　4、電路設(shè)計(jì)：（Proteus仿真通過(guò)）</p><

37、;p>　　8*8點(diǎn)陣廣告牌設(shè)計(jì)仿真電路總原理圖,如【圖7】所示： </p><p><b>　　5、心得體會(huì)：</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)我們進(jìn)行的一次原理及應(yīng)用綜合性專業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的具體步驟。此設(shè)計(jì)任務(wù)是要求我們綜合運(yùn)用《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程中所學(xué)的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)具體的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，使我們

38、將課堂所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，初步掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和接口設(shè)計(jì)的方法，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)中，我在網(wǎng)上、圖書(shū)館參考了許多資料，也學(xué)習(xí)了課本以外的單片機(jī)控制相關(guān)的知識(shí)。課程設(shè)計(jì)后，我感覺(jué)收獲了很多：鞏固和加深已學(xué)過(guò)的知識(shí)，提高動(dòng)手能力及解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，激發(fā)了我對(duì)于單片機(jī)等電子器件的興趣。我認(rèn)為，此次的課程設(shè)計(jì)是以前所學(xué)知識(shí)的總結(jié)、

39、拓展，同時(shí)，更是一個(gè)極為重要的提升過(guò)程。并且此次課程設(shè)計(jì)后，我將繼續(xù)多做幾個(gè)實(shí)用的小制作，比如說(shuō)涉及溫度報(bào)警和液晶顯示這一部分的模塊，通過(guò)實(shí)際動(dòng)手來(lái)進(jìn)一步地學(xué)習(xí)知識(shí)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、鍛煉自己。</p><p>　　通過(guò)實(shí)踐，加深對(duì)單片機(jī)系列知識(shí)的認(rèn)識(shí)。這個(gè)設(shè)計(jì)題目的難度并不是很高，但從中能讓我們受益匪淺。不僅更好地學(xué)習(xí)了相關(guān)的知識(shí)，還很好地鍛煉了實(shí)際的動(dòng)手能力，焊接的過(guò)程要盡量設(shè)計(jì)好元件的布局，以至于在焊接的時(shí)候便于檢

40、查硬件電路中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。而且在焊接的時(shí)候還要保持一定的整齊圓滑，以免虛焊，短接等現(xiàn)象的出現(xiàn)，這些都是要求有一定的細(xì)心和耐心。比如說(shuō)：當(dāng)時(shí)我們焊接出實(shí)物的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)陣的第5列和第5行是不能正常工作，所以我們就細(xì)心的檢查電路，沒(méi)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，我們又用萬(wàn)用表去檢查電路板，終于發(fā)現(xiàn)，由于芯片的引腳很密，焊接的時(shí)候不小心把第5列與第6列連接在了一起，第5行與電源連接在了一起，由此導(dǎo)致不能工作，我們及時(shí)糾正了錯(cuò)誤，讓點(diǎn)陣達(dá)到了預(yù)定的功能。<

41、;/p><p>　　同時(shí)，也學(xué)習(xí)到了很多軟件的使用。本次設(shè)計(jì)，軟件部分用到了protues進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，用keil進(jìn)行程系編譯。還提高了自己的動(dòng)手能力。動(dòng)手在一定程度上反映了一個(gè)人的能力，作為當(dāng)代大學(xué)生，社會(huì)要求的我們不是只能說(shuō)而不能做的人才，實(shí)際動(dòng)手能力無(wú)比重要。從這次實(shí)物制作中，我的動(dòng)手能力提高了。感謝學(xué)院給了我們這次實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)，更感謝我們的劉老師教授了我們單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)。 </p><

42、;p>　　本設(shè)計(jì)還可以擴(kuò)展其他功能，比如還可以做得更加娛樂(lè)、更加吸引人一點(diǎn)，增加一些彩燈使彩燈隨著字符的流動(dòng)而產(chǎn)生不同的閃動(dòng)樣式，增加外圍電路，控制音樂(lè)的播放，以此來(lái)吸引注意，達(dá)到廣告宣傳的目的</p><p><b>　　6、參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1、李朝青編著.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》（第3版）.北京航天航空大學(xué)出版社2005年</p

43、><p>　　2、蔡明文、馮先成編著.《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》.華中科技大學(xué)出版社.2007年</p><p>　　3、孫惠芹編著.《單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)教程》.電子工業(yè)出版社.2009年</p><p>　　4、陳曉梅、陳育斌編著.《單片機(jī)原理綜合實(shí)驗(yàn)教程》.大連理工大學(xué)出版社.2004年</p><p>　　5、蔡明文,馮先成主編．《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》華中