【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 : 單片機(jī)控制 LED 數(shù)碼點(diǎn)陣顯示屏 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 二 00八年六月 摘要 摘要 :我國(guó)改革開放之后，特別是進(jìn)入 90 年代國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，對(duì)公眾場(chǎng)合發(fā)布信息的需求日益強(qiáng)烈， LED顯示屏的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這一市場(chǎng)形勢(shì)，因而在 LED顯示屏的設(shè)計(jì)制造技術(shù)與應(yīng)用水平上都得到了迅速的提高，生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)單片機(jī) 控制LED數(shù)碼點(diǎn)陣顯示模塊從右到左滾動(dòng)顯示“九州光電科技”。它以單片機(jī) 89S51為核心，以公司生產(chǎn)的 1588雙色點(diǎn)陣為顯示模塊，以移位寄存器 74HC595實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣的列掃描。采用單片機(jī)匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程，通過(guò)編程控制各顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng) LED陽(yáng)極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點(diǎn)的亮滅，所顯示字符的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)可以自行編寫（即直接點(diǎn)陣畫圖），也可從標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)中提取。 關(guān)鍵字 ： 單片機(jī) LED 點(diǎn)陣 移位寄存器 目錄 第 1章概述 ............................................................. 1． 1 單片機(jī)概述 ........................................................ 匯編語(yǔ)言及其優(yōu)點(diǎn) 1． 2 LED點(diǎn)陣數(shù)碼顯示屏概述 ............................................ 1． 2． 1 LED 的簡(jiǎn)介 ................................................... 1． 2． 2 點(diǎn)陣的概述 ................................................... 1． 3 LED點(diǎn)陣數(shù)碼顯示屏的前景和發(fā)展 .................................... 第 2章 硬件介紹 ....................................................... 4 MSC51系列 89S51單片機(jī)： ......................................... 4 89S51 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ........................................ 4 MCS51 的引腳說(shuō)明： ........................................... 6 8位移位寄存器 74HC595 ............................... 8 ： .................................................... 8 ...................................................... 8 ........................................................ 8 8*8的 LED1588點(diǎn)陣模塊： ....................................... 10 ： ............................................. 11 PIN連接說(shuō)明 ................................................. 11 ： ................................................... 12 第 3章硬件設(shè)計(jì) ....................................................... 16 3． 1硬件設(shè)計(jì)主框圖 .................................................. 16 LED顯示屏的驅(qū)動(dòng)原理： ........................................... 16 3． 3 1588 8*8LED 點(diǎn)陣連接成顯示屏的硬件連接 .......................... 17 3． 4單片機(jī)與 74HC595的硬件連接 ...................................... 18 3． 5 89S51單片機(jī)、顯示模塊及驅(qū)動(dòng)模塊的硬件連接 ...................... 18 第 4章軟件設(shè)計(jì) ....................................................... 20 4． 1顯示原理 ........................................................ 20 4． 1． 1LED的顯示原理 .............................................. 20 ............................................... 21 ......................................................... 22 1 6點(diǎn)陣字庫(kù)字模的提取 ......................................... 22 圖： ................................................... 26 4． 6程序清單 ........................................................ 28 謝辭 ................................................................. 32 第 1 章概述 1． 1 單片機(jī)概述 單片微型計(jì)算機(jī)（ single chip microputer）簡(jiǎn)稱單片機(jī)，它是為各類專用控制器而設(shè)計(jì)的通用或?qū)Ｓ梦⑿陀?jì)算機(jī)系統(tǒng)，高密度集成了普通計(jì)算機(jī)微處理器，一定容量的 RAM和 ROM以及輸入 /輸出接口，定時(shí)器等電路于一塊芯片上構(gòu)成的。 1976年 Intel 公司推出的 MCS— 48系列 8位單片機(jī)，以其體積小，功能全，價(jià)格低等特點(diǎn)贏得了廣泛的應(yīng)用。 MCS— 48為單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，成為單片機(jī)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要階段。 在 MCS— 48成功的激勵(lì)下，許多半導(dǎo)體公司和計(jì)算機(jī)公司競(jìng)相研制和開發(fā)自己的單片機(jī)系列。其中包括 MOTOROLA,Zilog,Philips,Atmel等公司的產(chǎn)品。 盡管目前單片機(jī)品種繁多，但其中最具有典型性的當(dāng)數(shù) Intel公司的 MCS—51系列。 MCS— 51系列是在 MCS— 48系列的基礎(chǔ)上于 80年代發(fā)展起來(lái)的，雖然它仍然是 8位單片機(jī)，但其功能較 MCS— 48 有很大的增強(qiáng)。此外，它還具有品種全，兼容性強(qiáng)，軟硬件資源豐富的特點(diǎn)，因此應(yīng)用較為廣泛，成為繼 MCS— 48之后最重要的單片機(jī)品種。直到現(xiàn)在， MCS— 51仍不失為一種單片機(jī)是主流芯片。 在 8位單片機(jī)之后， 16位的單片機(jī)也有很大的發(fā)展。例如， 1983 年 Intel公司的 MCS— 96系列單片機(jī)就是 其中的典型代表。與 MCS— 51相比， MCS— 96不但字長(zhǎng)增加了一倍，而且還具有 4路或 8路的 10位的 A/D轉(zhuǎn)換功能。此外，在其他性能方面也有一定的提高。 在單片機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的嵌入式系統(tǒng)已成功進(jìn)入商業(yè)市場(chǎng)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟，硬件可裁減，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能，可靠性，成本，體積，功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 1981年，Ready Systen開發(fā)出世界上第一個(gè)商業(yè)嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核，這個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核包含了許多傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的特征，包括任務(wù)間通信，同步與相互排斥，中斷支持，內(nèi)存管 理等功能。此后一些公司也紛紛推出了自己的嵌入式操作系統(tǒng)，這些嵌入式操作系統(tǒng)都具有嵌入式的典型特點(diǎn)：它們均采用占先式的調(diào)度，響應(yīng)時(shí)間短，任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間可以確定；系統(tǒng)內(nèi)核很小，具有可裁減性。可擴(kuò)充性和可移植性，可移植到各種處理器上，較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。適合嵌入式應(yīng)用。如今，實(shí)時(shí)內(nèi)核逐漸發(fā)展為多任務(wù)操作系統(tǒng)，并作為一種軟件平臺(tái)逐步成為目前國(guó)際嵌入式系統(tǒng)的主流。 嵌入式系統(tǒng)由軟件和硬件兩大部分組成。從硬件方面來(lái)講。嵌入式系統(tǒng)的核心部件是嵌入式處理器。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界嵌入式處理器的品種數(shù)量已經(jīng)超過(guò) 1000多種， 其中 8051體系占大多數(shù)。嵌入式系統(tǒng)的軟件一般由嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件組成。操作系統(tǒng)是連接計(jì)算機(jī)硬件與應(yīng)用程序的系統(tǒng)程序。操作系統(tǒng)有兩個(gè)基本功能：使計(jì)算機(jī)硬件便于使用，高效組織和正確使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 如今，嵌入式系統(tǒng)主要應(yīng)用于工業(yè)控制，交通管理，信息家電，家庭智能管理系統(tǒng)， POS網(wǎng)絡(luò)及電子商務(wù)，環(huán)境監(jiān)測(cè)，機(jī)器人等領(lǐng)域。 單片機(jī)具有以下特點(diǎn)： 1）小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化。它能方便的組合成各種智能化的控制設(shè)備及各種智能儀器與儀表。 2）面向控制，能針對(duì)性的解決從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)，因而能獲得最 佳的價(jià)格性能比。 3）抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度范圍寬，在各種惡劣環(huán)境下都能可靠性工作，這是其它機(jī)種無(wú)法比擬的。 4）可以很方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布控制。使整個(gè)控制系統(tǒng)的效率和可靠性大幅度提高。 單片機(jī)具有體積小、功耗低，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)還還開發(fā)了一些以單片機(jī)母片為核（如 80C51），在片中嵌入更多功能的專用型單片機(jī)（或者叫專用微控制器），因此單片機(jī)在計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 8051是 MCS51 系列單片機(jī)的一個(gè)產(chǎn)品。 MCS51系列單片機(jī)是 Intel 公司推出的通用型單片機(jī)，在本設(shè)計(jì)中我選用的是 89S51。 匯編語(yǔ)言及其優(yōu)點(diǎn) 本設(shè)計(jì)采用的是匯編語(yǔ)言編程，所以下面我們對(duì)匯編語(yǔ)言及其優(yōu)點(diǎn)做一些簡(jiǎn)介。 匯編語(yǔ)言 (Assembly Language)是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。在匯編語(yǔ)句中，用助記符 (Memoni)代替操作碼，用地址符號(hào) (Symbol)或標(biāo)號(hào) (Label)代替地址碼。這樣符號(hào)代替機(jī)器語(yǔ)言的用二進(jìn)制碼，就把機(jī)器語(yǔ)言變成了匯編語(yǔ)言。于是匯編語(yǔ)言亦稱為符號(hào)語(yǔ)言。使用匯編語(yǔ)言編寫的程序，機(jī)器不能直接識(shí)別，要由一種程序?qū)R編語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，這種起翻譯作用的程序叫匯編程序。匯編程序是 系統(tǒng)軟件中語(yǔ)言處理系統(tǒng)軟件。匯編語(yǔ)言把匯編程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言的過(guò)程稱為 f匯編。作為最基本的編程語(yǔ)言之一，匯編語(yǔ)言雖然應(yīng)用的范圍不算很廣，但重要性卻勿庸置疑，因?yàn)樗軌蛲瓿稍S多其它語(yǔ)言所無(wú)法完成的功能。 匯編語(yǔ)言的主要優(yōu)點(diǎn)有： 1）速度快，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作（這對(duì)諸如圖形處理等關(guān)鍵應(yīng)用是非常重要的） 2）能夠直接訪問與硬件相關(guān)的存儲(chǔ)器或 I/O 端口 3）能夠不受編譯器的限制，對(duì)生成的二進(jìn)制代碼進(jìn)行完全的控制 4）能夠?qū)?