基于单片机的拉幕式数码显示技术--课程设计

基于单片机的拉幕式数码显示技术--课程设计单片机程设计报告题目：拉幕式数码显示技术电气工程学院拉幕式数码显示技术摘要：单片机具有体积小，重量轻，控制灵活方便，价格低廉等优点，通常配以简单的外围电路就可以构成一个完整的控制系统。

用AT89S51单片机的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口接数码管的a－h 端，8 位数码管的S1－S8 通过74LS138译码器的Y0－Y7 来控制选通每个数码管的位选端。

AT89S51 单片机的P1.0－P1.2 控制74LS138 的A，B，C 端子。

在8 位数码管上从右向左循环显示“12345678”。

能够比较平滑地看到拉幕的效果。

关键字：单片机 AT89S51 74LS138 拉幕式数码显示Abstract: The MCU is small, light weight, control flexibility, the advantages of low cost, usually accompanied by a simple external circuit can form a complete control system. P0.0/AD0-P0.7/AD7 with AT89S51 microcontroller port connected digital tube a-h-side, 8-bit digital control of the S1-S8 through the 74LS138 decoder Y0-Y7 to control the strobe tube each digital The bit select. AT89S51 MCU P1.0-P1.2 control 74LS138 of A, B, C terminal. In the 8-bit digital tube display from right to left circle, "12345678." Can be smoothed to see the curtain effect.Keywords:MCU AT89S51 74LS138 pull-screen digital display目录1总体设计方案 (3)1.1概述 (3)1.2系统总体流程方框图 (3)1.2.1主程序框图 (3)1.2.2中断服务程序框图 (5)1.3元件 (6)1.3.1基本元件 (6)1.3.2基本芯片 (6)2芯片介绍 (7)2.1单片机AT89S51 (7)2.1.1AT89S51芯片简介及功能概述 (7)2.1.2引脚功能介绍 (8)2.2芯片74LS138 (9)2.2.1 74LS138概述 (9)2.2.2 74LS138引脚介绍 (10)3电路模版设计 (11)4软件设计 (12)4.1 总体设计方案 (12)4.2 汇编程序设计 (12)5总结 (15)5.1设计总结 (15)5.2 心得体会 (15)6参考文献 (16)7附录 (17)拉幕式数码显示技术1总体设计方案1.1概述：单片机具有体积小，重量轻，控制灵活方便，价格低廉等优点，通常配以简单的外围电路就可以构成一个完整的控制系统。

用AT89S51单片机的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口接数码管的a－h 端，8 位数码管的S1－S8 通过74LS138译码器的Y0－Y7 来控制选通每个数码管的位选端。

AT89S51 单片机的P1.0－P1.2 控制74LS138 的A，B，C 端子。

在8 位数码管上从右向左循环显示“12345678”。

能够比较平滑地看到拉幕的效果。

1.2系统总体流程方框图1.2.1主程序框图图11.2.2中断服务程序框图图2 1.3元件1.3.1基本元件拉幕式数码显示设计中选用的元件有1个晶振，2个电容，1个电阻，1电解电容及2个4位数码管。

1.3.2基本芯片在此设计中选用了单片机AT89S51，和74LS138。

图3图42芯片介绍2.1单片机AT89S512.1.1AT89S51芯片简介及功能概述：AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4Kbytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，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8051指令系统及引脚。

它集Flash 程序存储器可在线编程也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为用户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。

AT89S51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速储存器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。

2.1.2引脚功能介绍：图5VCC：电源电压GND：接地PO口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口，作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据储存器或程序储存器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash编程时，PO口接收指令节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。

作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

Flash编辑和程序校验期间，P1接收低8位地址。

表1P2（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。

作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据储存器（例如执行MOVX @DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。

在访问8位地址的外部数据储存器（如执行MOVX @Ri指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。

Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。

P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。

P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对P3口写如“1”时，他们被内部上拉电阻高并可作为输入端口。

作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。

P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是他的第二功能：P3口还接收一些用于Flash闪速储存器编译和程序校验的控制信号。

表2RST使单片机复位。

WDT溢出将使该引脚输出高电平，设置SFR AUXR 的DISRTO 位（地址8EH）可打开或关闭该功能。

DISRTO位缺省为RESET输出高电平打开状态。

ALE/ PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。

即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此他可对外输出时钟或用于定时目的。

要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE的脉冲。

对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。

该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。

此外，该引脚会被弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。

PSEN：程序储存器允许（PSEN）输出是外部程序储存器的选通信号，当AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。

当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN信号。

EA/VPP：外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。

需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。

Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程电压VppXTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端XTAL2：振荡器反相放大器的输出端2.2芯片74LS1382.2.1 74LS138概述74LS138 为3 线－8 线译码器，共有54/74S138和54/74LS138 两种线路结构型式，其工作原理如下：当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/(G2A)和/(G2B)）为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成32 线译码器，若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。

图62.2.2 74LS138引脚介绍A、B、C 译码地址输入端G1 选通端/(G2A)、/(G2B) 选通端（低电平有效）Y0～Y7 译码输出端（低电平有效）表3：功能表3电路模版设计3.1电路原理图1.把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7 用8 芯排线连接到“动态数码显示”区域中的a－h 端口上；2.把“三八译码模块”区域中的Y0－Y7 用8 芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8 端口上；3.把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.2 端口用3 根导线连接到“三八译码模块”区域中的A、B、C“端口上；图74软件设计4.1总体设计方案动态数码显示技术；如何进行动态扫描，由于一次只能让一个数码管显示，因此，要显示8位的数据，必须经过让数码管一个一个轮流显示才可以，同时每个数码管显示的时间大约在1ms 到4ms 之间，所以为了保证正确显示，我必须每隔1ms，就得刷新一个数码管。

而这刷新时间我们采用单片机的定时/计数器T0 来控制，每定时1ms 对数码管刷新一次，T0 采用方式2。

在进行数码显示的时候，要对显示单元开辟8 个显示缓冲区，每个显示缓冲区装有显示的不同数据即可。

4.2 汇编程序设计DISPBUF EQU 30HDISPCNT EQU 38HDISPBIT EQU 39HT1CNTA EQU 3AHT1CNTB EQU 3BHCNT EQU 3CHORG 00HLJMP STARTORG 0BHLJMP INT_T0START: MOV DISPCNT,#8MOV A,#10MOV R1,#DISPBUFLP: MOV @R1,AINC R1DJNZ DISPCNT,LPMOV DISPBIT,#00HMOV T1CNTA,#00HMOV T1CNTB,#00HMOV CNT,#00HMOV TMOD,#01HMOV TH0,#(65536-1000) / 256 MOV TL0,#(65536-1000) MOD 256 SETB TR0SETB ET0SETB EASJMP $INT_T0:MOV TH0,#(65536-1000) / 256 MOV TL0,#(65536-1000) MOD 256 MOV A,DISPBITADD A,#DISPBUFMOV R0,AMOV A,@R0MOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRMOV P0,AMOV A,P1ANL A,#0F8HADD A,DISPBITMOV P1,AINC DISPBITMOV A,DISPBITCJNE A,#08H,NEXTMOV DISPBIT,#00H NEXT: INC T1CNTA MOV A,T1CNTACJNE A,#50,LL1MOV T1CNTA,#00HINC T1CNTBMOV A,T1CNTBCJNE A,#8,LL1MOV T1CNTB,#00HINC CNTMOV A,CNTCJNE A,#9,LLXMOV CNT,#00HMOV A,CNTLLX: CJNE A,#01H,NEX1 MOV 30H,#8LL1: LJMP DONENEX1: CJNE A,#02H,NEX2 MOV 31H,#8MOV 30H,#8LJMP DONENEX2: CJNE A,#03H,NEX3 MOV 32H,#8MOV 31H,#8MOV 30H,#8LJMP DONENEX3: CJNE A,#04H,NEX4 MOV 33H,#8MOV 32H,#8MOV 31H,#8MOV 30H,#8LJMP DONENEX4: CJNE A,#05H,NEX5 MOV 34H,#8MOV 33H,#8MOV 32H,#8MOV 31H,#8MOV 30H,#8LJMP DONENEX5: CJNE A,#06H,NEX6MOV 35H,#8MOV 34H,#8MOV 33H,#8MOV 32H,#8MOV 31H,#8MOV 30H,#8LJMP DONENEX6: CJNE A,#07H,NEX7MOV 36H,#8MOV 35H,#8MOV 34H,#8MOV 33H,#8MOV 32H,#8MOV 31H,#8MOV 30H,#8LJMP DONENEX7: CJNE A,#08H,NEX8MOV 37H,#8MOV 36H,#8MOV 35H,#8MOV 34H,#8MOV 33H,#8MOV 32H,#8MOV 31H,#8MOV 30H,#8LJMP DONENEX8: CJNE A,#00H,DONEMOV 37H,#10MOV 36H,#10MOV 35H,#10MOV 34H,#10MOV 33H,#10MOV 32H,#10MOV 31H,#10MOV 30H,#10LL: LJMP DONEDONE: RETITABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H 5总结5.1设计总结通过本次课程设计，从硬件和软件两方面较详细地介绍了以AT89S51芯片为控制核心，配合使用74LS138芯片实现了拉幕式数码显示在设计过程中我主要做了以下几步工作：1.寻找资料，阅读资料，分析资料，确定课题题目。