第一篇：单片机课程设计(实习)大纲
单片机及应用
课程设计（实习）大纲
一、单片机课程设计（实习）目的和任务
单片机课程设计（实习）主要达到以下目的：
（1）使学生增进对MCS51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解。
（2）使学生掌握软硬件的有关知识等。
（3）使学生了解和掌握软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现应用系统打下良好基础。
（4）通过简单课题的设计练习，可使学生了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。
单片机课程设计（实习）应能加强学生如下能力的培养：
(1)独立工作能力和创造力；
(2)综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。
(3)查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；
(4)工程绘图的能力；
(5)写技术报告和编制技术资料的能力。
二、单片机课程设计（实习）内容及要求
（1）初步了解电路图设计方法
（2）分析给定电路图
（3）电路焊接
（4）设计简单程序
三．单片机课程设计（实习）步骤
1、明确任务和查阅资料；
2．电路分析；
3、画出电路硬件原理图（用PROTEL）；
4、电路焊接；
5、编写源程序文件；
6、上机调试软件;
7、编写实习报告；
8、答辩；
四、成绩评定方法
根据完成文件的份量与质量，体现的水平及设计时教师通过检查、指导对学生独立能力的了解，结合答辩情况，综合后给每一位学生的课程设计（实习）评定一个成绩。
成绩分为优、良、中、及格、不及格。
第二篇：单片机课程设计实习报告
单片机课程设计实习报告
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实训任务：
做单一灯的左移右移，八个发光二极管l1-l8分别接在单片机的p1.0→p1.2→p1.3┅→p1.7→p1.6→┅→p1.0亮，重复循环3次。然后左移2次，右移2次，闪烁2次（延时的时间０.2秒）。
一、实训目的和要求：
（1）熟练掌握keil c51集成开发环境的使用方法
（2）熟悉keil c51集成开发环境调试功能的使用和dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台的使用。
（3）利用单片机的p1口作io口，学会利用p1口作为输入和输出口。
（4）了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤。
（5）学会用单片机汇编语言编写程序，熟悉掌握常用指令的功能运用。
（6）掌握利用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图。
（7）了解pcb板的制作腐蚀过程。
二、实训器材：
pc机（一台）http://shixi.xiexiebang.com/
pcb板（一块）
520ω电阻（八只）
10k电阻（一只）
led发光二极管（八只）
25v 10μf电容（一只）
单片机ic座（一块）
at89c51单片机芯片（一块）
热转印机（一台）
dp?51pro.net单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台（一台）
三、实训步骤：
（1）根据原理图（下图所示），用导线把单片机综合开发平台a2区的j61接口与d1区的j52接口相连。
（2）将流水灯程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行。
（3）使用导线把a2区j61接口的p1口7个口分别与j52接口的八个led相连。
（4）打开电源，将编写好的程序运用tkstudy ice进行全速运行，看能否实现任务要求。
（5）观察运行结果，若能实现功能，则将正确编译过的hex文件通过easypro51编程器写入mcu片内存储器，然后将烧写的芯片a2区的圆孔ic座进行最终实验结果的演示。
（6）制板。首先利用protel 99 se画好原理图，根据原理图绘制pcb图，然后将绘制好的pcb布线图打印出来，经热转印机转印，将整个布线图印至pcb板上，最后将印有布线图的pcb板投入装有三氯化铁溶液的容器内进行腐蚀，待pcb板上布线图外的铜全部后，将其取出，清洗干净。
（7）焊接。将所给元器件根据原理图一一焊至pcb板相应位置。
（8）调试。先把at89c51芯片插入ic座，再将+5v电源加到制作好的功能板电源接口上，观察功能演示的整个过程（看能否实现任务功能）。
（流水灯控制器原理图）
四、流水灯控制器程序的主程序：
org 0000h
sjmp start
org 0030h
start: mov a,#0ffh
mov r0,#1ch
mov r1,#12h
mov r2,#12h
clr c
loop1: acall delay
djnz r0,loop
2sjmp loop
4loop2: mov p1,ahttp://shixi.xiexiebang.com/
rlc a
jnc loop
3sjmp loop
1loop3: acall delay
mov p1,a
rrc a
jnc loop1
sjmp loop3
loop4: acall delay
djnz r1,loop
5sjmp loop6
loop5: mov p1,a
rrc ajnc loop4
sjmp loop4
loop6: acall delay
djnz r2,loop7
sjmp zy
loop7: mov p1,a
rlc a
jnc loop6
sjmp loop6
zy: acall delay
mov a,#00h
mov p1,a
acall delay
mov a,#0ffh
mov p1,a
acall delay
mov a,#00h
mov p1,a
acall delay
mov a,#0ffh
mov p1,a
sjmp start
delay: mov r3,#20
dly1: mov r4,#20
dly2: mov r5,#248
djnz r5,$http://shixi.xiexiebang.com/
djnz r4,dly2
djnz r3,dly1
ret
;
end
(pcb布线图)
五、实训体会与自我评价：
本设计成品是以单片机at89c51芯片为核心部件，实现了单一灯的左移右移重复循环3次。然后左移2次，右移2次，闪烁2次（延时０.2秒）的功能。此次设计在软件、编写程序方面花费时间太多我们上网找资料，上图书馆，尽可能多的了解流水灯控制的相关知识。通过这一周的综合实训（单片机课程设计），熟练掌握了keil c51集成开发环境的使用方法，了解并掌握到单片机芯片的烧写方法与步骤，进一步加深了对单片机常用指令的理解与运用。能够较熟练的运用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图，对pcb板的一般制作过程有了一定的了解。在实训过程中，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题、全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步。
同时在老师的悉心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。使我们认识到课程的重要性，同时也感受到理论与实践之间的差距，使我们对单片机系统的应用有了更加深刻的认识。
第三篇：单片机课程设计实习报告
单片机课程设计实习报告
课程 2009-06-09 23:23:55 阅读1900 评论2 字号：大中小 订阅
实训任务：
做单一灯的左移右移，八个发光二极管L1-L8分别接在单片机的P1.0→P1.2→P1.3┅→P1.7→P1.6→┅→P1.0亮，重复循环3次。然后左移2次，右移2次，闪烁2次（延时的时间０.2秒）。
一、实训目的和要求：
（1）熟练掌握Keil C51集成开发环境的使用方法
（2）熟悉Keil C51集成开发环境调试功能的使用和DP51PRO.NET单片机仿真器、编程器、实验
仪三合一综合开发平台的使用。
（3）利用单片机的P1口作IO口，学会利用P1口作为输入和输出口。
（4）了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤。
（5）学会用单片机汇编语言编写程序，熟悉掌握常用指令的功能运用。
（6）掌握利用Protel 99 SE绘制电路原理图及PCB图。
（7）了解PCB板的制作腐蚀过程。
二、实训器材： PC机（一台）PCB板（一块）520Ω电阻（八只）10K电阻（一只）LED发光二极管（八只）25V 10μF电容（一只）单片机IC座（一块）AT89C51单片机芯片（一块）
热转印机（一台）
DP51PRO.NET单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台（一台）
三、实训步骤：
（1）根据原理图（下图所示），用导线把单片机综合开发平台A2区的J61接口与D1区的J52接
口相连。
（2）将流水灯程序编写完整并使用TKStudy ICE调试运行。
（3）使用导线把A2区J61接口的P1口7个口分别与J52接口的八个LED相连。（4）打开电源，将编写好的程序运用TKStudy ICE进行全速运行，看能否实现任务要求。（5）观察运行结果，若能实现功能，则将正确编译过的HEX文件通过EasyPRO51编程器写入MCU片内存储器，然后将烧写的芯片A2区的圆孔IC座进行最终实验结果的演示。
（6）制板。首先利用Protel 99 SE画好原理图，根据原理图绘制PCB图，然后将绘制好的PCB布线图打印出来，经热转印机转印，将整个布线图印至PCB板上，最后将印有布线图的PCB板投入装有三氯化铁溶液的容器内进行腐蚀，待PCB板上布线图外的铜全部后，将其取出，清洗干净。
（7）焊接。将所给元器件根据原理图一一焊至PCB板相应位置。
（8）调试。先把AT89C51芯片插入IC座，再将+5V电源加到制作好的功能板电源接口上，观察功
能演示的整个过程（看能否实现任务功能）。
（流水灯控制器原理图）
四、流水灯控制器程序的主程序：
ORG 0000H SJMP START ORG 0030H START: MOV A,#0FFH MOV R0,#1CH MOV R1,#12H MOV R2,#12H
CLR C LOOP1: ACALL DELAY DJNZ R0,LOOP2 SJMP LOOP4 LOOP2: MOV P1,A
RLC A JNC LOOP3 SJMP LOOP1 LOOP3: ACALL DELAY
MOV P1,A RRC A JNC LOOP1 SJMP LOOP3 LOOP4: ACALL DELAY DJNZ R1,LOOP5 SJMP LOOP6 LOOP5: MOV P1,A
RRC A JNC LOOP4 SJMP LOOP4 LOOP6: ACALL DELAY DJNZ R2,LOOP7
SJMP ZY LOOP7: MOV P1,A
RLC A JNC LOOP6 SJMP LOOP6 ZY: ACALL DELAY MOV A,#00H MOV P1,A
ACALL DELAY MOV A,#0FFH MOV P1,A ACALL DELAY MOV A,#00H MOV P1,A ACALL DELAY MOV A,#0FFH MOV P1,A SJMP START DELAY: MOV R3,#20 DLY1: MOV R4,#20 DLY2: MOV R5,#248
DJNZ R5,$ DJNZ R4,DLY2 DJNZ R3,DLY1
RET;END
(PCB布线图)
五、实训体会与自我评价：
本设计成品是以单片机AT89C51芯片为核心部件，实现了单一灯的左移右移重复循环3次。然后左移2次，右移2次，闪烁2次（延时０.2秒）的功能。此次设计在软件、编写程序方面花费时间太多我们上网找资料，上图书馆，尽可能多的了解流水灯控制的相关知识。通过这一周的综合实训（单片机课程设计），熟练掌握了Keil C51集成开发环境的使用方法，了解并掌握到单片机芯片的烧写方法与步骤，进一步加深了对单片机常用指令的理解与运用。能够较熟练的运用Protel 99 SE绘制电路原理图及PCB图，对PCB板的一般制作过程有了一定的了解。在实训过程中，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题、全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步。
同时在老师的悉心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。使我们认识到课程的重要性，同时也感受到理论与实践之间的差距，使我们对单片机系统的应用有了更加深刻的认识。
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP T0I MAIN: MOV P1,#0FFH MOV R6,#10 MOV A,#0FEH L: MOV P1,A MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 JNB F0,$ CLR F0 RL A SJMP L T0I: L5:JB P2.0,L1 SJMP L5 L1: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ R6,L3 MOV R6,#10 SETB F0 L3: RETI END
第四篇：单片机课程设计
单片机课程设计
课题： 简易电子琴设计
学
院：
电气与信息工程学院 专
业：
电子信息工程 姓
名：
李琳琳 学
号：
093411106
指导老师：
田巍
河南城建学院
2014年
01 月
01 日
第五篇：单片机课程设计
课 程 设 计
设计题目： 基于单片机的8*8点阵显示数字设计
学生姓名： 指导教师： 二级学院： 专
业： 班
级： 学
号：
目 录
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„Ⅱ 1 方案选择及总体设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1方案确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1.1功能要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1.2方案确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2器件选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2 控制系统设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1 控制系统硬件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1.1整体模块设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1.2单片机AT89C51„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2.1.3单片机最小系统设计„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.3.1晶振电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.3.2复位电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1.4驱动电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.1.5LED点阵显示设计„„„„„„„„„„„„„„„„9 2.2控制系统软件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.2.1软件设计思想„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.2.2主程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 2.2.3子程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 3 系统仿真及调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.1系统调试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.2系统仿真„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.2.1protrus软件仿真„„„„„„„„„„„„„„„„14 3.2.2程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„^„17 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18
I
摘 要
现在市场上各类基于LED的显示屏较多，但大部分产品为单一模式的LED显示屏，其在显示内容的更换及显示屏的重组等方面都存在不便之处。但随着信息化社会的迅速发展，LED显示屏正在向显示内容丰富、信息更改方便等方面发展。因此制作一款多功能的LED广告显示屏是非常有意义地。
LED驱动显示采用动态扫描方法，动态扫描方式是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。以8×8点阵为例，把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第2行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；第8行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。
本次课程设计的题目为8×8点阵数字显示，设计的任务为使用单片机控制8×8的点阵显示0到9的数字，不仅显示清晰，并且每经过一定时间，显示的数字加一，从0 到 9 循环。以AT89C51单片机为核心，采用串行传输、动态扫描技术，制作一款模块化LED多功能显示屏。
在资料收集方面，主要是参考了《51单片机原理及应用—基于Keil C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，然后通过Proteus仿真，与此同时运用Keil 编程，用Keil 与Proteus进行联调，调试成功后确定了原理图和控制程序。
II
第一章 方案选择及总体设计
1.1 方案确定
1.1.1 功能要求
1、采用STC-51单片机作为微处理器。
2、设计一个8×8点阵LED数码字符显示器。
3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。
4、动态显示“0——9”几个字符。
1.1.2 方案确定
采用ST89C51单片机作为微处理器，将共阳极二极管用共阴型接法连接成8×8点阵LED数码字符阵列，通过程序控制，采用动态显示，建立字符库“0——9”。
1.2 器件选择
微处理器采用ST89C51系列单片机，ST89C51单片机是这几年在我国非常流行的单片机，是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）高性能单片机，可擦除只读存储器可以反复擦除100次，具有低功耗、高性能的特点。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
第二章 控制系统设计
2.1控制系统硬件设计
2.1.1整体模块设计
本设计行、列驱动电路，显示器电路，运用单片机的智能化，系统的将每个功能电路模块连接在一起，总体结构设计如图2-1所示。
点阵显示器行驱动电路PC上位机单片机8×8点阵LED显示器电路点阵显示器列驱动电路
图2-1 硬件系统框图
此次需要实现的功能是利用一个ST89C51，一个8×8LED点阵，动态显示“0——9”10个字，采用PC上位机驱动显示电路。
2.1.2 单片机AT89C51 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产, 兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机能提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
AT89C51单片机引脚图如图2-2所示。
图2-2 AT89C51引脚图
AT89C51管脚说明： VCC：供电电压。GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行
存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： P3口管脚
备选功能： P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
2.1.3 单片机最小系统设计
单片机的最小系统是能够让单片机工作的最小硬件电路。除了单片机外，最小系统还包括复位电路和时钟电路。
复位电路：单片机的复位电路接在复位信号RST上，复位电路用于将单片机内部电路的状态恢复到初始值。需要复位时按下按钮即可。
时钟电路：时钟电路为单片机工作提供基本时钟。时钟电路中包含一个晶体振荡器，简称晶振，频率范围是1.2~12MHz。晶体振荡频率越高，系统的时钟频率也越高，单片机的运行速度也就越快
ST89C51单片机最小系统电路由复位电路、晶振电路两部分组成。2.1.3.1 晶振电路设计
ST89C52单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的的输入端和输出端，时钟可有内部或外部生成，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率采用12MHZ，C1、C2的电容值取30pF，电容的大小起频率微调的作用。晶振电路图如图2-3所示。
C1XTAL130pFC2XTAL230pF图2-3 晶振电路图
X112MHZ
2.1.3.2 复位电路设计
ST89C51单片机在启动运行时或者出现死机时需要复位，使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机有多种复位方式，常用的复位操作有上电复位和手动复位方式。本设计采用最简单的上电复位方式，电路如图2-4所示。上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，复位电路产生的复位信号（高电平有效）由RST引脚送入到内部的复位电路，对ST89C51单片机进行复位，复位信号要持续两个机器周期（24个时钟周期）以上，才能使ST89C51单片机可靠复位。当上电时，C1相当于短路，有时碰到干扰时会造成错误复位，可在复位端加个去耦电容，可以取得很好的效果。
ST89C51单片机复位电路如下图所示：
VCCAT89C51VCCC510MF/25VRSTR94.7KVSSR24.7KVSSRSTR1C10MF/25VS5 RSTVCCAT89C51VCC
图2-4 上电复位电路图
图2-5 按键电平复位电路图
复位电路工作原理：
上电瞬间RST引脚的电位与VCC等电位，RST引脚为高电平，随着电容C5充电电流的减少，RST引脚的电位不断下降，可以保持RST引脚在为高电平的时间内完成复位操作。
当单片机已在运行当中时，按下复位键S5后再松开，也能使RST引脚为一段时间的高电平，从而实现ST89C51单片机复位。
2.1.4 驱动电路设计
驱动电路图如图2-6所示。
图2-6 驱动电路图
74LS245引脚图如图2-7所示。
图2-7 74LS245引脚图
引出端符号： A A总线端
B B总线端
/G 三态允许端(低电平有效)DIR 方向控制端
74LS245是用来驱动LED或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。
如果用89C51的P0口输出到数码管，那就要考虑到数码管的亮度以及P0口带负载的能力，当89C51单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS245等总线驱动器。选用74LS245提高驱动能力。P0口的输出经过74LS245提高驱动后，输出到数码管显示电路。
工作原理：
当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由B向A传输;（接收）DIR=“1”，信号由A向B传输；（发送）当CE为高电平时，A、B均为高阻态。
正向点亮一颗LED，至少也要10～20mA，若电流不够大，则LED不够大。而不管是ST89C51的I/O口，还是TTL、CMOS的输出端，其高态输出电流都不是很高，不过1～2mA而已。因此很难直接高态驱动LED，这时候就需要额外的驱动电路，通常有共阳型与共阴型LED阵列驱动电路，本设计才用共阴型高态扫描信号驱动电路。
共阴型LED阵列驱动电路采用高态扫描，也就是任何时间只有一个高态信号，其它则为低态。一行扫描完成后，再把高态信号转化到近邻的其他行，扫描信号接用一个反向驱动器，ST89C51本身内置一个反向驱动器，本设计将ST89C51作为点矩阵显示控制系统的控制核心，通过点矩阵实时显示并移动字符。
单片机的串口与行驱动器相连，用来发送显示数据信息。P3口与LED阵列的行引脚相连，送出数据、地址以及系统控制信号。输出低态时，最大可吸取0.5A，即500mA，若每个LED取30mA，7个LED同时点亮，需要210mA，完全满足LED点亮的基本条件。
所要显示的信号送入74LS245芯片，然后连接到LED阵列的列阵脚。对于高态的显示信号，将可提供其所连接LED的驱动电流，而这个驱动电流经过LED到输出端，形成正向回路，即可点亮该LED。其中每个晶体管任何时间只需负
责驱动一个LED，所以选择30mA射极电流的晶体管。驱动电路如图2-6所示。
2.1.5 LED点阵显示设计
本设计采用ATMEL公司的AT89C51作矩阵显示控制系统控制核心，12MHZ晶振,88点阵共阳LED显示器。其中，P0口作为字符数据输出口,P3口为字符显示扫描输出口,第31脚(EA)接电源，改变电阻（270×8）的大小可改变显示字符的亮度，驱动用74LS245芯片。
本设计LED矩阵显示器电路选用8×8点阵模块，系统由单片机控制。LED显示屏是将发光二极管按行按列布置的，在扫描驱动方式下可以按行扫描按列控制，也可以按列扫描按行控制。本文就是使用1块8×8点阵，采用按列扫描按行控制控制方式，扫描顺序自左向右，以满足数字显示的要求。8×8点阵LED结构如图2-8所示。
8×8点阵LEDabcdefgh12345678
图2-8 LED数码显示管
8×8 点阵LED的工作原理：LED点阵的显示方式是按显示编码的顺序，一行一行地显示。对于共阳型的点阵来说，当某一点所在的行对应高电平“1”并且其所在的列对应低电平“0”的时候，这一点就会被点亮。将每一行的显示时间进行一定的延时,由于人的视觉暂留现象，就会感觉到8行LED是在同时显示的。若显示的时间太短，则亮度不够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。图2-9为8×8点阵LED外观及引脚图，其等效电路如图2-10所示，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。一个8×8点阵是由64个发光二极管按规律组成的，如图2-10所示。图中，行接高电平，列接低电平，发光二极管导通发光。
图2-9 8×8点阵LED外观及引脚图
图2-10 8×8点阵LED等效电路
8×8点阵数字显示的编码原理: 8×8点阵数字显示主要应用行扫描动态显示的方法实现，如图2-11所示，将行线依次置零，一次对列线编码，有红色填充部分为1，无填充部分为0。
图2-11 8×8点阵数字显示的编码原理
如此可得到“0”的编码为{0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00},同理可得到：
{0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00}
//1 {0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00}
//2 {0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//3 {0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00}
//4 {0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00}
//5 {0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00}
//6 {0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00}
//7 {0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//8 {0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00}
//9 2.2控制系统软件设计
2.2.1 软件设计思想
主程序先进行设置中断，并启动，再进行键盘扫描载入“0——9”字型，然后判断一组字型是否扫描完，按不同情况进行循环调用子程序。进入子程序后，首先设置相应的程序，反复调用显示子程序，并在显示过程中反复调用键盘扫描子程序进行延时，判断是否退出相应的方式显示子程序。设计过程中，能很好得提高按键响应速度。
2.2.2 主程序流程图
主程序首先设置并启动T0中断，然后调用初始化程序，为后面程序要用到的数据调入，并清零一些用到的数据单元，然后载入“0——9”字型，进行扫描。图2-12为主程序流程图。
图2-12 主程序流程图
2.2.3 子程序流程图（定时中断服务程序）
图11 子程序流程图（定时中断服务程序）
第三章 系统仿真及调试
3.1系统调试
根据硬件电路图核对了元器件的型号、极性，安装是否正确，检查硬件电路连线是否与电路原理图一致，检查电路元器件是否都已经连接好。
通电后，用示波器检测单片机的复位和晶振电路是否有复位信号和振荡信号。
3.2 系统仿真
3.2.1 proteus软件仿真
使用proteus原理及仿真如图3-1所示。
如图3-1 proteus原理及仿真图
3.2.2 程序
#include
{ 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00，//0 //1 0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00，//2 0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，//3 0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00，//4 0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00, 0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00，0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00
};uchar i=0,t=0,Num_Index;//主程序 void main(){ P3=0x80;
Num_Index=0;
//从0开始显示
TMOD=0x00;
//T0方式0 TH0=(8192-2000)/32;//2ms定时
TL0=(8192-2000)%32;IE=0x82;
//允许T0中断
TR0=1;
//启动T0 while(1);}
//T0中断函数
void LED_Screen_Display()interrupt 1 { TH0=(8192-2000)/32;
//恢复初值
TL0=(8192-2000)%32;P0=0xff;
//输出位码和段码
P0=~Table_of_Digits[Num_Index*8+i];P3=_crol_(P3,1);
//P3循环向左一位 //5 //6 //7
//8 //9
}
if(++i==8)i=0;if(++t==250){
} t=0;
//每屏一个数字由8个字节构成 //每个数字刷新显示一段时间
if(++Num_Index==10)Num_Index=0;//显示下一个数字
总结
经过单片机的课程设计，我有了很大的收获。
首先，就是让我加深了对单片机的掌握和理解与应用，知道单片机到底是怎样控制点阵，怎样应用在生活中的。并且让我懂得了要善于思考，追求严谨，认真解决问题，才会有更多的收获。
然后，提高了通过查阅资料解决问题的能力。通过查阅大量的相关资料，详细了解了LED的发光原理和LED显示屏的原理，了解了LED的现状，清楚地了解了LED显示屏与其它显示屏相比较有那些优点，明确了研究目标。并且通过对单片机资料的查阅和应用，更进一步增加了对单片机知识的理解和运用能力。并证实了自己的思路：“查资料→思考总结→运用→找出差错，再查资料和向别人询问→再次运用”的正确性。
最后，本系统能够完成设计任务，能够显示数字0-9，并且显示也较为稳定清晰。本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。在本次课程设计中，主要使用了Proteus和Keil等软件进行硬件电路和控制程序的设计，加深了对这些软件的了解。感到Proteus对电子专业的同学来说是一个很有用的软件。总体来说这次的课程设计很成功，达到了预想的目的：学到了知识，提高了能力，完成了任务。
参考文献
[1] 张靖武,周灵彬 《单片机系统的PROTEUS设计与仿真》北京 电子工业出版社 [2] 吴金戌，沈庆阳，郭庭吉 《8051单片机实践与应用》北京 清华大学出版社 [3] 李群芳，肖看 《单片机原理、接口及应用》北京 清华大学出版社
[4] 张毅刚，彭喜元等 《新编MCS-51单片机应用设计 》黑龙江 哈尔滨工业大学出版社 [5] 李朝青，刘艳玲编著 《单片机原理及接口技术》北京 航空航天大学出版社
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