基于单片机的点阵汉字显示(附C语言程序).doc

湖南科技大学测控技术与仪器专业

单片机课程设计

题目基于单片机的点阵汉字显示设计

姓名

学号

指导教师

成绩____________________

湖南科技大学机电工程学院

二〇一五年十二月制

摘要

LED显示屏在我们的周围随处可见,它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为一种新型的显示器件,在许多场合都可以见到它的身影,不仅是它的应用使呈现出来的东西更加美观,更重要的是它的应用方便,成本很低,除了能给人视觉上的冲击外,更能给人一种美的享受。LED显示屏是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成,通常用来显示时间、图文等各种信息。本设计是基于STC89C51单片机的16*16点阵式显示屏,该LED显示屏能实现16*16个汉字,简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设计包含了硬件、软件、调试等方案,只需简单的级联就能实现显示屏的拓展,但要注意不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、效用多、方便实用、花费小,电路具有结构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。

关键词： LED,STC89C51单片机,显示屏

目录

摘要 (i)

第一章系统效用要求 (1)

1.1系统设计要求 (1)

第二章方案论证 (1)

2.1方案论证 (1)

第三章系统硬件电路设计 (1)

3.1 STC89C51芯片的介绍 (1)

3.1.1 系统单片机选型 (1)

3.1.2 STC89C51引脚效用介绍 (2)

3.1.374LS595的总体特点和工作原理……………………………………

3.2 LED点阵介绍 (2)

3.2.1LED点阵 (2)

3.3系统各硬件电路介绍 (3)

3.3.1系统电源电路设计介绍 (3)

3.3.2复位电路 (3)

3.3.3晶振电路 (4)

3.4系统的总的原理图 (4)

第四章系统程序设计 (5)

4.1基于PROTEUS的电路仿真 (5)

4.2用PROTEUS绘制原理 (5)

4.3PROTEUS对单片机内核的仿真 (6)

第五章调试及性能分析 (6)

5.1系统的调试 (6)

参考文献 (7)

附录 (7)

第一章设计要求

1.1 系统设计要求

1.以STC89C51系列的单片机为核心器件；组成一个点阵式汉字显示屏。

2.显示屏由一块16x16 LED点阵显示器组成；可以依次显示13个汉字。

3.通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。

第二章方案论证

2.1方案论证

以设计方案为指导思想选择合适的器件来实现这一思想,选择器件时要从效用和电气特性两方面来选择和论证。经过对比选择选定STC89C51单片机为核心控制器件,由74LS138作为字位电路器件,三极管2N5551和2N5401为驱动电路器件。论文列出了详细的器件参数和在系统中的连接使用方法。

第三章系统硬件电路设计

3.1 AT89S51芯片的介绍

（1）系统单片机选型

单片机选择在整个系统中有着至关重要的作用,这里要选择一款低成本、高运算速度、内存大等特点的单片机,经过不断的查找资料,最后我们选择了STC89C51作为主控芯片。STC89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system

programmable)的可反复擦写1000次以上的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP

Flash存储单元,效用强大的微型计算机的STC89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。STC89C51芯片具有以下特性：

①指令与8051完全兼容；

②8KB片内Flash程序存储器；

③时钟频率为0～33MHz；

④128字节片内随机读写存储器（RAM）；

⑤32个可编程输入/输出引脚；

⑥2个16位定时/计数器；

⑦2个外部中断,1个串口中断,3个定时器中断

AT89S51有32个可编程IO,1个VCC接口,1个GND接口,1个复位引脚接口,还有2个晶振接口。

（2）STC89C51引脚效用介绍

1)VCC：供电电压。

2)GND：接地。

3)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P1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。

4)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。

5)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口输出其特殊效用寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

6)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。

7)P3口也可作为AT89C51的一些特殊效用口,如下表所示：

8)口管脚备选效用

9)P3.0 RXD（串行输入口）

10)P3.1 TXD（串行输出口）

11)P3.2 /INT0（外部中断0）

12)P3.3 /INT1（外部中断1）

13)P3.4 T0（记时器0外部输入）

14)P3.5 T1（记时器1外部输入）

15)P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）

16)P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）

17)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

18)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。

19)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。

20)/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。

21)/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）。

22)XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

23)XTAL2：来自反向振荡器的输出。