【正文】 AT89S51 Features? Compatible with MCS51174。The LED display can display the change of digital image，text，graphics，Not only can be used for indoor environment can also be used in outdoor environment projectors, LCD TV wall，and the inparable advantages。 The LED display screen and video display into the text by LED matrix blocks。k++) ziku[k]=sort[k]。 } case 39。: while(x) { for(k=0。r39。 switch(mand) { case 39。 }else { for(k=0。 x=1。 ET1=0。 SCON=0X58。 EX1=1。 } else l=1。 } do { display()。 temp=1。n16。 m=0。 } else l=1。 } do { display()。 temp=1。n16。 m=0。 } display()。 }//********************************************************************** //右移顯示//功能：使得LED產(chǎn)生畫面右移得效果//********************************************************************** void sdisplay_right( ) { if(m==1) { z。 } if(z==15) { l=0。 delay(1)。 } OE=0。 else A4=1。W==1) A3=0。 for(j=0。 LE=1。 L1=ziku[i+z]。i++) { CLK_L=0。 delay(5)。 } }}void delay(int k) //延時程序{ while(k)。k++) { SBUF=buffer[k]。 point=0。}//TI=0。 } if(point0amp。 if(point==0) { if(RECEIVR_buffer==39。//*************************************************************//串口中斷程序//功能：接收數(shù)據(jù)，當(dāng)接收滿34位后將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送返回//*************************************************************_interrupt(void)interrupt 4 using 3{ unsigned char RECEIVR_buffer。unsigned char data ziku[32]。 //三態(tài)允許控制端 低電平有效sbit LE=P2^3。 //行移位時鐘sbit CLEAR_H=P1^7。 // 第一行sbit A4=P1^5。unsigned char point。雖然大家來自不同專業(yè)相處時間也不長，但大家共同的愛好相同的目標使得大家互相扶持共同努力。 致 謝這次能夠圓滿完成畢業(yè)設(shè)計我首先要感謝我的指導(dǎo)老師王全老師，感謝他在百忙之中對我畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)、勉勵、和督導(dǎo)，使我在畢業(yè)設(shè)計中避免了不少彎路。認為LED技術(shù)也會進一步發(fā)展，LED應(yīng)用將會更加廣泛。整個設(shè)計采用AT89S51做核心控制器，74LS164和74LS373組成譯碼電路，三極管8550和ULN2803做行和列驅(qū)動。接手題目之后從互聯(lián)網(wǎng)上對LED進行了詳細的資料收集，從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的兩方面對LED進行了了解。各子程序編譯沒有錯誤后再輸入單片機進行驗證，這兩項都通過后再將所有的程序整合到一起形成一個完整的程序再進行編譯和驗證。首先判斷數(shù)據(jù)是否設(shè)定的起始標志位‘S’如果是則開始接收起始位后的33個字節(jié)，不是則中斷返回繼續(xù)等待。因為不同的中斷同時產(chǎn)生而CPU響應(yīng)的順序取決于內(nèi)部查詢順序。ES、ET、EXET0、EX0為對應(yīng)的串行口中斷、定時器/計數(shù)器1中斷、外部中斷1中斷、定時器/計數(shù)器0中斷、外部中斷0中斷的中斷允許位。在編輯中斷程序時首先是將中斷控制寄存器（IE）初始化。 通信程序的設(shè)計系統(tǒng)采用串行中斷的方式進行通信。如此循環(huán)則產(chǎn)生一幅穩(wěn)定運動的畫面。如此依次循環(huán)選通各列來顯示所需畫面[17]。 顯示程序的設(shè)計顯示程序分為靜態(tài)顯示程序、左移顯示、右移顯示、上移顯示、下移顯示五種種顯示方式。8個像素對應(yīng)一個字節(jié)，字節(jié)的位順序是上高下低，比如從上到下8個點的狀態(tài)是“**”(*為黑點，為白點)，則轉(zhuǎn)換的字模數(shù)據(jù)是0x82(B1000_0010)。 對靜態(tài)顯示來說，每一個發(fā)光二極管都需要一套驅(qū)動電路，一幀畫面輸入以后便可一勞永逸地顯示，除非我們改變了顯示內(nèi)容，需要重新輸出新的點陣數(shù)據(jù)．這種方式系統(tǒng)原理相對簡單一些，但所需的譯碼驅(qū)動裝量很多，引線多而繁雜，不便于大屏幕的制造，成本高，其可靠性也較低．另一種動態(tài)掃描顯示是把整個LED屏幕分成若干部分，每一幅畫面的顯示是顯示完一部分后，又顯示第二部分……直到顯示完最后一部分又重新開始顯示第一部分，重復(fù)循環(huán)進行．在重復(fù)掃描速度足夠快的情況下，我們看到的就是一幅穩(wěn)定的畫面．也就是說采用動態(tài)掃描顯示需要不斷進行畫面的刷新．在這種方式下其顯示驅(qū)動電路可重復(fù)利用，引線也大大減少，從而使硬件成本降低，且屏幕上的發(fā)光二極管輪流發(fā)光，使用時的耗電量大大降低．大屏幕的制造、維護要容易許多，可靠性也增加了．兩種顯示方式的比較再結(jié)合51單片機IO口數(shù)量有限的原因決定采用動態(tài)掃描的方式進行顯示。中斷產(chǎn)生后由預(yù)先初始化時設(shè)定跳轉(zhuǎn)執(zhí)行中斷子程序。主程序的工作流程如圖41所示：中斷開始R1=1?起始位？接收顯示數(shù)據(jù)及控制命令將顯示數(shù)據(jù)移入顯示數(shù)組將控制命令賦值給控制字符中斷返回開始系統(tǒng)初始從顯示數(shù)組讀取數(shù)據(jù)到顯示寄存讀取顯示控制命令選擇顯示調(diào)用相應(yīng)顯示程序圖41 主程序流程圖程序開始時首先必須對單片機進行初始化，其中初始化的內(nèi)容包括：中斷優(yōu)先級的設(shè)定，中斷初始化，串行通信時通信方式的選擇和波特率的設(shè)定，各IO口功能的設(shè)定等。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序設(shè)計系統(tǒng)軟件采用C語言編寫，按照模塊化的設(shè)計思路設(shè)計。但這種方法仍然存在難點，一是各獨立的子系統(tǒng)的通信和協(xié)調(diào)性要求更高了，如果要實現(xiàn)顯示內(nèi)容的實時性必須需要不斷更新顯示內(nèi)容則增加了通信數(shù)據(jù)量，逐個的單片機傳送數(shù)據(jù)也會影響整個畫面的更新速度；二是成本提高了。圖37 74LSL64級連構(gòu)建大屏幕LED顯示屏的另一種方法是將以較小的LED顯示系統(tǒng)做為模塊進行級連。譯碼器級連如圖37所示將第1個74LS164的Q7端接第2個74LS164的A端，將第2個74LS164的Q7端接第3個74LS164的A端，如此炮制當(dāng)N塊74LS164相級連時就變?yōu)橐粋€串行輸入7N口輸出的串并轉(zhuǎn)換器。電路圖如圖36所示。在該顯示系統(tǒng)中，MAX232為通信系統(tǒng)中最重要的硬件組成部分[15]。具體電路如圖34所示。所有器件有集電極開路輸出和用于瞬變抑制的續(xù)流箝位二極管。故8550在驅(qū)動電路中起到提供驅(qū)動電流和選通開關(guān)的作用。8550為PNP型三極管，發(fā)射極e接5V電源，基極接譯碼信號輸出端，集電極接輸出驅(qū)動LED點陣屏。參數(shù)最小值額定值最大值單位電源電壓5V輸入高電平電壓2——V輸入低電平電壓——V輸出高電平電壓——－mA輸出低電平電壓——24mA表32 74LS373工作參數(shù)表由表與表比較可以看出，74LS164的輸出條件與74LS373的輸入條件相匹配，理論上可以實現(xiàn)鎖存器對譯碼器的數(shù)據(jù)鎖存。373為三態(tài)輸出的八D透明鎖存器,共有54/74S373和54/74LS373兩種線路結(jié)構(gòu)形式當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時，O0~O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動負載或總線。結(jié)果就是顯示屏無序?qū)ㄩW爍，不能顯示所需內(nèi)容。當(dāng)A、B有一個為高電平，則另一個就允許輸入數(shù)據(jù)，并在CLOCK上升沿作用下決定Q0的狀態(tài)。74LS164為一個8位數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換器。具體電路如圖33所示 串并轉(zhuǎn)換器74LS164列譯碼采用的是芯片74LS164。圖32 控制部分電路圖AT89S51單片機的P1在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，P2口在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。當(dāng)為高電平使允許輸出；。根據(jù)功能選擇一定的單片機端口添加外圍的器件，具體電路如圖32所示。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針6個中斷源三級程序加密鎖4k字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash閃速存儲器 AT89S51簡介AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準8051指令系統(tǒng)及引腳。在51系列單片機中選定一款合適的機型來作為控制單元的主控芯片。（4）單片機要能夠控制LED顯示屏的顯示，并且端口驅(qū)動能力要足以驅(qū)動譯碼電路。AT89S51電源74LS16474LS16474LS164ULN2803ULN280337374LS37374LS37374LS1648550三極管LED點陣模塊陽極4塊8*8點陣模塊構(gòu)成16*16LED點陣屏LED點陣模塊陰極MAX232圖31 硬件原理圖該系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能和要求有以下幾點：（1）LED顯示屏的面積必須滿足至少顯示一個漢字的標準。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 硬件整體設(shè)計概述及功能分析 顯示系統(tǒng)具體設(shè)計主要由通信系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)，譯碼電路，顯示驅(qū)動電路和1616的點陣屏五部分組成。 系統(tǒng)軟件編譯器介紹C語言編寫的程序并不能被單片機直接執(zhí)行還需要編譯為單片機可執(zhí)行的機器語言。與匯編相比，有如下優(yōu)點：對單片機的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對51的存儲器結(jié)構(gòu)有初步了解；寄存器分配、不同存儲器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細節(jié)可由編譯器管理；程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分為不同的函數(shù)。其具有執(zhí)行速度快，占內(nèi)存空間少等優(yōu)點，但在編寫復(fù)雜程序時具有明顯的局限性，匯編語言依賴于具體的機型，不能通用，也不能在不同機型之間移植[8]。最后還要選擇一款與所選單片機的下載器或下載軟件來把編寫的程序下載到單片機中執(zhí)行。設(shè)計目標和硬件總體結(jié)構(gòu)確定的情況下，軟件可以分為主程序，顯示子程序，各種特效顯示子程序，通信程序三個主要部分組成。在單片機和顯示屏之間還需要增加以功能放大位目的的驅(qū)動電路[7]。圖 22 LED點陣圖一個1616的LED顯示屏行和列各有16支引腳，不能單靠51單片機的端口驅(qū)動所以必須要對單片機的端口個數(shù)進行擴展。這就加大了維修的成本。由于單片機的I/O口有限要不能直接用I/O口來驅(qū)動LED顯示屏，所以需要對單片機IO口進行擴展增加單片機并行輸出的能力。通用的通用異步接收/發(fā)送器，簡稱UART（Universal Asynchromous Receeiver/Trabsnitter）是完成這一功能的硬件電路。因此，當(dāng)計算機向外發(fā)送數(shù)據(jù)時，必須將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)再發(fā)送。（1）并行通信并行通信時數(shù)據(jù)的各個位同時傳送，可以字或字節(jié)為單位并行進行。當(dāng)該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。三種設(shè)計方式相比較各有優(yōu)點且都能夠?qū)崿F(xiàn)控制功能，但單片機的技術(shù)門檻較低開發(fā)成本也較低非常適合初學(xué)者進行學(xué)習(xí)和鍛煉使用。（3）EDAEDA(即Electronic Design Automation) 即電子設(shè)計自動化，它是以計算機為工具，在EDA 軟件平臺上，對用硬件描述語言HDL 完成的設(shè)計文件自動地邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對于特定目標芯片進行適配編譯、邏輯影射和編程下載等?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通信、便攜式計算機和便攜式儀表、雷達、圖像、航空、家用電器、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，DSP具有修正的哈佛結(jié)構(gòu)，多總線技術(shù)以及流水線結(jié)構(gòu)。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，NMOS工藝單片機被CMOS代替，并開始向HMOS 過渡。它有很強的接口性能，非常適合于工業(yè)控制,因此又叫微控制器