【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位 元就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。透過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè) LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過(guò)程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 口，而且功耗更低。 本設(shè)計(jì)采用的是 4 位共陰極 LED 數(shù)碼管的串行驅(qū)動(dòng)電路來(lái)達(dá)到顯示的目的。驅(qū)動(dòng)器采用 74LS164，由單片機(jī) 89C51 的 P3 口來(lái)控制 LED 數(shù)碼管的顯示。顯示電路圖如 所示。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 1abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 2abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 3abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 4Q05Q16Q27Q38Q49Q510Q611MR4C L K3B2A1Q71274L S 164Q05Q16Q27Q38Q49Q510Q611MR4C L K3B2A1Q71274L S 164Q05Q16Q27Q38Q49Q510Q611MR4C L K3B2A1Q71274L S 164Q05Q16Q27Q38Q49Q510Q611MR4C L K3B2A1Q71274L S 164P 3. 1V C C 圖 顯示電路 74LS164 是 8 位串行輸入，并行輸出的移位寄存器。其引腳及各個(gè)引腳的作用如下圖 所示： 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) V C C14Q713Q612Q511Q410MR9CP8Q36Q03D S A1D S B2Q14Q25G N D7 圖 74LS164 引腳及說(shuō)明 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序、顯示子程序、鍵盤(pán)子程序、延時(shí)子程序等構(gòu)成。本章節(jié)系統(tǒng)的介紹了利率顯示屏的主程序和各主要功能子程序的設(shè)計(jì)流程，具體的程序代碼見(jiàn)附錄。 主程序軟件設(shè)計(jì) 主程序構(gòu)成無(wú)限循環(huán)，主要完成單片機(jī)初始化 、關(guān) 中斷 、 菜單顯示內(nèi)容初始化 、 按鍵掃描等功能。 主程序的流程圖如圖 。 符號(hào) 引腳 說(shuō)明 DSA 1 數(shù)據(jù)輸入 DSB 1 數(shù)據(jù)輸入 Q0~Q3 3~6 輸出 GND 7 地 (0 V) CP 8 時(shí)鐘輸入（低電平到高電平邊沿觸發(fā)） /MR 9 中央復(fù)位輸入（低電平有效） Q4~Q7 10~13 輸出 VCC 14 正電源 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 開(kāi) 始單 片 機(jī) 初 始化 設(shè) 置顯 示 狀 態(tài)有 鍵 按 下鍵 碼 分 析命 令 鍵數(shù) 碼 鍵 處 理命 令 鍵 碼 處理YNYN 圖 主程序流程圖 主程序流程說(shuō)明： 電路主要分為以下幾個(gè)部分，分別是電源部分、顯 示部分、按鍵部分 ,各部分具有不同的子程序。 主程序的作用主要是先初始化寄存器以及顯示內(nèi)容；然后查詢按鍵操作，并且對(duì)按鍵進(jìn)行分析以及處理，通過(guò)分析處理，對(duì)于功能 鍵，則設(shè)定各個(gè)利率數(shù)據(jù)。 鍵盤(pán)程序設(shè)計(jì) 在操作按鍵時(shí)，無(wú)論是按下還是松開(kāi)，觸點(diǎn)在閉合和斷開(kāi)時(shí)均會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，此時(shí)邏輯電平是不穩(wěn)的，如果得不到正確處理，可能會(huì)引起單片機(jī)對(duì)按鍵命令的錯(cuò)誤執(zhí)行。解決這個(gè)問(wèn) 題的簡(jiǎn)單方法是利用軟件延時(shí)。在單片機(jī)處理按鍵操作后都延時(shí) 10ms，如果確定是按鍵后再延時(shí)，這樣基本可以避免鍵盤(pán)的抖動(dòng)。然后由單片機(jī)進(jìn)行鍵碼分析 ，并執(zhí)行相應(yīng)的命令，顯示并且返回。圖 是鍵盤(pán)程序設(shè)計(jì)流程圖。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 開(kāi) 始有 鍵 閉 合調(diào) 用 延 時(shí) 子程 序 1 0 m s確 有 鍵 閉 合判 斷 閉 合 鍵鍵 碼閉 合 鍵 釋 放執(zhí) 行 鍵 碼 對(duì)應(yīng) 的 子 程 序結(jié) 束調(diào) 用 延 時(shí) 子程 序YYYNNN 圖 鍵盤(pán)程序流程圖 按鍵 設(shè)置采用了 行 掃描法，要判斷鍵盤(pán)中有無(wú)鍵按下時(shí)將全部行線 Y0Y3置低電平，列線置高電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低， 則表示鍵盤(pán)中有鍵被按下，而 且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 4 個(gè)按鍵之 中。若所有列線均為高電平，則鍵盤(pán)中無(wú)鍵按下。 判斷閉合鍵所在的位置時(shí)，在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉 合鍵的 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 過(guò)程。 圖 為確定閉合鍵的程序流程圖。 開(kāi) 始其 中 一 行 為0 ， 其 余 為 1讀 P 1 口 數(shù) 據(jù)高 四 位 是 否 有 0Y判 斷 一 位 為 0確 定 鍵 位結(jié) 束N 圖 確定閉合鍵程序流程圖 其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 例如 ： 將單片機(jī)的 P1 口用作鍵盤(pán) I/O 口，鍵盤(pán)的列線接到 P1 口的低 4 位，鍵盤(pán)的行線接到 P1 口的高 4 位。 令第一行為 0 其余為 1（ 為 0， ~為 1），若讀 取 P1 口的數(shù)據(jù)為 11100000，則為第一行的第一個(gè)按鍵按下。 5 系統(tǒng)調(diào)試 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)用的數(shù)碼管和 74LS164 芯片比較多不能進(jìn)行試驗(yàn)室實(shí)際仿真調(diào)試，所以利用 proteus 仿真軟件進(jìn)行輔助仿真。上面兩個(gè)圖為用 proteus 軟件仿真的結(jié)果。第一張圖為單片機(jī)初始化后的仿真效果，第二張為利用鍵盤(pán)更改利率數(shù)據(jù)后顯示屏顯示效果仿真圖。 6 總結(jié) 經(jīng)過(guò)兩周的資料查找和設(shè)計(jì)，我已完成了單片機(jī)系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì) 。本文設(shè)計(jì)了利率顯示屏的智能系統(tǒng)，介紹了利率顯示屏系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)的一系列步驟。本設(shè)計(jì)采用矩陣鍵盤(pán)作為輸入設(shè)備， 74LS164 驅(qū)動(dòng) LED 八段數(shù)碼管作為顯示設(shè)備， AT89C51 單片機(jī)作為控制芯片，實(shí)現(xiàn)了利率顯示屏的智能顯示項(xiàng)目。 縱觀整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，單片機(jī)使用了常用的 AT89C51 單片機(jī)，從而使整個(gè)控制芯片了如指掌。熟悉的控制芯片設(shè)計(jì)起來(lái)也是得心應(yīng)手。所用芯片簡(jiǎn)單實(shí)用，減少了開(kāi)發(fā)和硬件開(kāi)銷(xiāo)。輸入部分采用矩陣鍵盤(pán)既節(jié)約了單片機(jī)的 I/O 口，又使整個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易操作。顯示模塊采用常見(jiàn)的移位寄存器 74LS164 驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并且 LED 數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、清晰、明了，適合絕大部分人們觀看。 同時(shí)，由于設(shè)計(jì)的時(shí)間和能力有限，還有許多功能和技術(shù)沒(méi)有充分研究，可能存在不合理的地方。例如沒(méi)有時(shí)鐘顯示模塊。輸入設(shè)備固定，沒(méi)有藍(lán)牙和紅外輸入功能。但是，一個(gè)完整的課程設(shè)計(jì)過(guò)程，讓我掌握了單片機(jī)系統(tǒng)和電子操作軟件等方面的知識(shí)，尤其是熟悉了用 protel 畫(huà)電路原理圖和用 visio 畫(huà)程序流程圖以及用 proteus 進(jìn)行系統(tǒng)仿真。這使我在動(dòng)手能力方面有很大的提升，也給今后更成功、完善的設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。