【正文】 通訊，即作數(shù)據(jù)線也作地址線。 3 3矩陣鍵盤控制實現(xiàn)不同的顯示方式、顯示不同 的點陣漢字、調速。結構框圖如圖 圖 控制電路結構框圖 顯示電路主要由兩片譯碼器 74LS13 8片行驅動 4953(每片控制兩行 )、 8片列驅動74HC595(每片控制八列 )和 16片 1588共陽極二極管點陣模塊 (8 8)構成。這就決定了本LED顯示屏是 16 64點陣。本屏通過 3 3矩陣鍵盤左移、右移顯示“通信學院電子信息工程”，控制點陣漢字的暫停、開始。結構框 圖如圖 輸入 圖 顯示電路控制結構框圖 單片機AT89C51 3 3 矩陣鍵盤 片外 RAM 數(shù)據(jù)緩沖 輸出 行掃描 控制電路 行驅動 16 64LED 點陣 列驅動 列顯示數(shù)據(jù) 4 譯碼器 74HC154 控制列（方案二） 該系統(tǒng)由 AT89C52最小系統(tǒng)、 16 64LED點陣顯示屏、列驅動電路、行驅動電路、 3 3矩陣鍵盤構成。 AT89C52為主控芯片，顯示屏由 16塊 8 8LED共陽極連接組成，其列驅動電路由 4塊 416線譯碼器 74HC154構成，輸出列選信號，行驅動電路由 2片 74LS273構成。本屏通過 3 3矩陣鍵盤左移、右移顯示“通信學院電子信息 工程”，控制點陣漢字的暫停、開始。，控制顯示系統(tǒng)框圖如圖 圖 LED 點陣系統(tǒng)框圖 方案一、方案二均可實現(xiàn) LED 點陣漢字的顯示，均采用基于 KEIL C51 的編程，故都具有較好的移植功能，程序可讀性 強。模塊化的設計使程序看起來更加簡潔，可 非常方便地任意修改所要顯示的漢字。方案一用 移位寄存器 74HC595 控制列，易于擴展LED 點陣，但行驅動、列驅動所用芯片過多， PCB 版成本過高；方案二用 416 線譯碼器控制列，不易擴展 LED 點陣，但使用芯片較少，制作簡單、方便， PCB 版成本較低。通過比較，方案二成本低、制作方便，故選擇 方案二實現(xiàn) LED 點陣顯示系統(tǒng)。 AT89C51 電源電路 復位電路 時鐘電路 行驅動 列驅動 3 3 矩陣控制鍵盤 16 64 LED 點陣 顯示屏 5 3 系統(tǒng)硬件電路設計 芯片選擇 1） MCS51 單片機 系列單片機 MCS51 是指 INTEL 公司于 1980 年 推出的新一代 8 位單片機系列產品（ 8051）。從嚴格意義上講，其他所有具有 8051 指令系統(tǒng)的單片機都不應直接稱為 MCS51 系列單片機， MCS 只是 INTEL 公司專用的單片機系列符號。 MCS51 系列單片機及其兼容產品通常分為以下幾類： ⑴基本型：典型產品有 8031/8051/8751?；拘筒捎?HMOS 工藝，片內集成有 8位 CPU，片內駐留 4K 8 位的 ROM(8031 片內無 )， 128B 的數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）以及21 個特殊功能寄存器， 32 條 I/O 接口線， 1 個全雙工的串行 I/O 口（ UART） ,2 個 16位的定時 /計數(shù)器， 5 個中斷源和 2 級中斷。數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器的尋址能力 為128KB，指令系統(tǒng)除加、減、乘、除運算外，還提供 了查表和位操作指令，主時鐘頻率為 12MHZ，運算速度增強。 ⑵增強型：典型產品有 8032/8052/8752。與基本型的差異在于內部 RAM增到 256B，805 8752 的內部程序存儲器擴展到 8KB， 16 位定時 /計數(shù)器增至 3 個。 ⑶低功耗型：典型產品有 80C31/87C51/80C51。其基本結構和功能與基本型相同。由于采用 CMOS 工藝，因此適于電池供電或其他低 功耗的場合。 ⑷專用型：典型產品有 8044/8744。在基本型的基礎上用一個 HSLC/SDLC 通信控制器取代了基本型的 UART，適用于總線分布式多機測控系統(tǒng)。 ⑸超 8 位型：典型產品有 PHILIPS 公司的 80C552/87C552/83C552 系列單片機。其基本結構和功能與 MCS51 系列完全相同，但又將 MSC96 系列（ 16 位單片機） I/O部件如高速輸入 /輸出（ HIS/HSO）、 A/D 轉換器、脈沖寬度調制（ PWM）、看門狗定時器（ WDT）等移植進來構成新一代 MCS51 產品。這類產品的功 能介于 MCS51 和MSC96 之間，目前已得到了較廣泛的適用。 ⑹片內閃爍存儲器：典型產品有 ATMEL 公司的 AT89C52 單片機。其內部含有FLASH 存儲器，使得存儲和程序改寫更加方便，從而 受到了應用設計者的歡迎。 MCS51 系列以及 80C51 系列單片機有多種類型，它們是具有 MCS51 內核的各種型號單片機的基礎，也是各種增強型、擴展 型等衍生品種的核心。 6 2. MCS51 單片機內部結構 MCS51 單片機的內部總體結構如圖 所示 P 0 口驅動器 P 2 口驅動器P 1 口驅動器 P 3 口驅動器R A M 地址寄存器R A MP 0 口鎖存器P 2 口鎖存器R O M堆棧指針地址鎖存器緩沖器PC 增量器程序計數(shù)器數(shù)據(jù)指針寄存器 B T M P 2 T M P 1A C CPSWA L U定時和控制指令寄存器O S CP 1 口寄存器P 3 口寄存器P 1 . 0 P 1 . 7 P 3 . 0 P 3 . 7P 0 . 0 P 0 . 7 P 2 . 0 P 2 . 7V c cGNDP S E NA L E / P R O GEA / V p pR S TS C O N T M O D T M O DP C O NTH 0 TL 0 TH 1 TL 1S B U F( TX )S B U F( RX )IPIE中斷 、 串行口和定時器模塊 圖 MCS51 單片機的內部總體結構 總體結構圖主要包含下列的硬件資源： 167。 8 位 CPU，片內振蕩器 167。 4KB/8KB 字節(jié)程序存儲器 ROM 167。 128B/256B 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器 RAM 167。 2/3 個 16 位定時器 /計數(shù)器 167。 32 個可編程的 I/O 線（四個 8 位并行 I/O 端口） 167。 一個可編程全雙工串行口 167。 5/6 個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級 167。 可尋址 64KB 外部數(shù)據(jù)存儲器空間及控制電路 167。 可尋址 64KB 外部程序存儲器空間及控制電路 167。 有位尋址功能，適于布爾處理機的位處理機 備注： 51 子系列： 5 個中斷源， 2 個定時器， 8051 掩模 ROM、 RAM128B、 4KBROM 52 子系列： 6 個中斷源， 3 個定時器， 8052 掩模 ROM， RAM256B， 2KBROM 7 8 0 3 1/8 0 5 1/8 7 5 11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 04 03 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 42 32 22 1P 1 0P 1 . 1P 1 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R S T / VP DR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T 0 / P 3 . 2I N T 1 / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1V s sV c cP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7E A / VP PA L E / P R O GP S E NP 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 03. AT89C51 單片機引腳及其功能 MCS51 單片機引腳圖如圖 ，其引腳按功能分為三部分： I/O 端口、控制引腳、電源與晶振引腳： ⑴ 輸入 /輸出引腳 P0 口（ 39 腳 ~32 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P0 口； P1 口（ 1 腳 ~8 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P1 口； P2 口（ 21 腳 ~28 腳） ： ~ 統(tǒng)稱為 P2 口； P3 口（ 10 腳 ~17 腳）： ~ 統(tǒng)稱為 P3 口； ⑵ 控制引腳 ALE/PROG (30 腳 )： ALE 地址鎖存使能信號 輸出端。存取片外存儲 器時，用于鎖存低 8 位地址。 PROG 是對于 EPROM 型單片機，在 EPROM 編程期間，此引 腳用于輸入編程脈沖。 MCS51 單片機引腳圖如 圖 MCS51 單片機引腳圖 圖 所示 PSEN（ 29 腳）： 程序存儲器輸出使能輸出端。它是外部程序存 儲器的讀選通信號 低電平有效 EA/VPP（ 31 腳）：片內程序存儲器屏蔽控制端，低電平有 效。 RST/VPD(9 腳 )： 復位信號輸入端，高電平有效。備用電源 VPD 功能。 ⑶ 電源和晶振引腳 VCC（ 40 腳）：主電源正端，接 +5V。 VSS（ 20 腳）：主電源負端，接地。 XTAL1（ 19 腳）：它是片內高增益反向放大器的輸入端。 接外部石英晶體和電容的 一端。若使用外部輸入時鐘，該腳必須接地。 XTAL2（ 18 腳）：它是片內高增益反向放大器的輸出端。 接外部石英晶體和電容的 另一端。若使用外部輸入時鐘，該腳作為外部 輸入時鐘的輸入端。 8 2） 16 64LED 點陣顯示 1. 列驅動芯片 74HC154 74HC154是一種高速的 CMOS器件，引腳兼容低功耗肖特基 TTL(LSTTL)系列，74HC154譯碼器可接受 4位高有效二進制地址輸入，并提供 16個互斥的低有效輸出。 ⑴ 74HC154 4線 16 線譯碼器 /解調器 將 4個二進制編碼輸入譯成 16個彼獨立的輸出之一 將數(shù)據(jù)從一個輸入線分配到 16個輸出的任意一個而實現(xiàn)解調功能 輸入箝位二極管簡化了系統(tǒng)設計 與大部分 TTL和 DTL電路完全兼容 ⑵ 74HC154這種 4— 16譯碼器非常適合用于 高性能存儲器的譯碼器 。當兩個選通輸入 G1 和 G2 為低時， 它可將 4 個二進制編碼的輸入譯成 16 個互相獨立的輸出之一。真值 表如表 INPUTS 輸入 SELECTED OUTPUT 選定輸出 (L) G1 G2 D C B A L L L L L L Y0 L L L L L H Y1 L L L L H L Y2 L L L L H H Y3 L L L H L L Y4 L L L H L H Y5 L L L H