【正文】 整個(gè)硬件系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分：單片機(jī)部分，包括其外圍復(fù)位及電源電路； LED 點(diǎn)陣顯示部分，包括輸人限流和行掃描驅(qū)動電路；電源電路，通過穩(wěn)壓蕊片 7805 得到 +5V 電源為系統(tǒng)供 電。設(shè)計(jì)總體上來講，具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點(diǎn)。 如圖 53： 圖 電源電路圖 36 六 總結(jié)與展望 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是一個(gè) 8*8 的點(diǎn)陣 LED 圖文顯示屏， LED 顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字。 單片機(jī)機(jī)統(tǒng)的外圍電路 復(fù)位電路 單片機(jī)在啟動運(yùn)行時(shí)需要復(fù)位，使 CPU 以及其他功能部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作，另外，在單片機(jī)工作過程中，如果出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，也必須對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，使其重新開始工作 ,并且本設(shè)計(jì)需要對前面的三種顯示進(jìn)行復(fù)位，然后實(shí)現(xiàn)跑馬燈功能，所以我們加了一個(gè)按鍵復(fù)位。促使世界各國公司在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，也十分注意降低價(jià)格。低功耗化的效應(yīng)不僅是功耗低，而且?guī)砹水a(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。幾乎所有的單片機(jī)都具有省電運(yùn)行方式。片內(nèi) ROM 的容量可達(dá) 64 KB，RAM 的容量可達(dá) 2 KB?，F(xiàn)指令速度最高者已達(dá)100MIPS(Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒 )，并加強(qiáng)了位處理功能、中斷和定時(shí)控制功能，使單片機(jī)的性能明顯地優(yōu)于同類型的微處理器。如把 LED、 LCD 或 VFD顯示驅(qū)動器也開始集成在 8 位單片機(jī)中。 今后單片機(jī)的發(fā)展趨勢，將是進(jìn)一步向著多功能、高性能、高速度、低功耗、低價(jià)格、存儲容量擴(kuò)大和增強(qiáng) I/O 功能及結(jié)構(gòu)兼容等方面發(fā)展。 89SXX 可以像下兼容 89CXX 等 51 系列芯片。 89S51 就是在這樣的背景下取代 89C51 的，現(xiàn)在，89S51 目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的 Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn) AT89C51，將用 AT89S51 代替。同樣 的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如 ATMEL33 的 89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、 89S51， PHILIPS（菲利浦），和 WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的 89C51 指的是 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)，同時(shí)是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時(shí)鐘，更優(yōu)秀的是由 Flash（程序存儲器的內(nèi)容至少可以改寫 1000 次）存儲器取帶了原來的 ROM（一次性寫入）， AT89C51 的性能相對于 8051 已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。 有些文獻(xiàn)甚至也將 8051 泛指 MCS51系列單片機(jī)， 8051 是早期的最典型的代表作，由于 MCS51單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說 MCS51 內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè) 8 位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。在掉電模式下 ，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在閑置模式下， CPU 停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘 信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 3．振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 32 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于 定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2．管腳說明 ： VCC：供電電壓?？删幊檀型ǖ? 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 128*8 位內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 與 MCS51 兼容 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51 芯片介紹 AT89C51 單片機(jī)的介紹 —— 最常用的 51 芯片 29 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。利用單片機(jī)和溫度傳感器構(gòu)成的電子式智能溫度計(jì)就可以直接測量溫度，得到溫度的數(shù)字值，既簡單方便，又直觀準(zhǔn)確。最常見到的測量溫度的工具是各種各樣的溫度計(jì)，例如，水銀玻璃溫度計(jì)，酒精溫度計(jì)，熱電偶或熱電阻溫度計(jì)等。 溫度是日常生活、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、化工、石油等領(lǐng)域最常遇到的一個(gè)物理量。特別是當(dāng)前用CMOS 工藝制成的各種單片機(jī)，由于功耗低，使用的溫度范圍大，抗干擾能力強(qiáng)、能滿足一些特殊要求的應(yīng)用場合，更加擴(kuò)大了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，也進(jìn)一步促使單片機(jī)性能的發(fā)展。 芯片選擇及功能簡介 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應(yīng)用場合的需要，加之單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因此，在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理、通信系統(tǒng)、高級計(jì)算器、家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，并且正在逐步取代現(xiàn)有的多片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。點(diǎn)陣 LED點(diǎn)陣等效電路圖如圖 31所示，外觀及其引腳如圖 32 所示。此外一次驅(qū)動一列或一行（ 8顆 LED）時(shí)需外加驅(qū)動電路提高電流，否則 LED 亮度會不足。 若使用第一種方式，其掃描頻率必須大于 16 64=1024Hz，周期小于 1ms即可。顯示效果好，功耗小，且比采用 MAX7219 電路的成本更低。 四、按發(fā)光點(diǎn)直徑分類 （一）室內(nèi)屏：Φ 3mm、Φ 、Φ 5mm、 （二）室外屏：Φ 10mm、Φ 12mm、Φ 16mm、Φ 19mm、Φ 20mm、Φ 21mm、Φ22mm、Φ 26mm （三）室外屏發(fā)光的基本單元為發(fā)光筒，發(fā)光筒的原理是將一組紅、綠、藍(lán)發(fā)光二極管封在一個(gè)塑料筒內(nèi)共同發(fā) （四）顯示方式有靜態(tài)、橫向滾動、垂直滾動和翻頁顯示等。 三、按使用場合分類 （一）室內(nèi)顯示屏：發(fā)光點(diǎn)較小，一般Φ 3mmΦ 8mm，顯示面積一般幾至十幾平方米。 （三） LED 點(diǎn)陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。 （三）全彩色顯示屏：紅、綠、藍(lán)三基色， 256 級灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬種顏色。 LED 顯示屏的分類 一、按顏色基色可以分為 （一）單基色顯示屏：單一顏色（紅色或綠色）。它采用低電壓掃描驅(qū)動，具有如下優(yōu)點(diǎn)： 耗電省、使用壽命長、成本低、亮度高、視角大、可視距離遠(yuǎn)、規(guī)格品種多。日本為節(jié)約能源，正在計(jì)劃替代白熾燈的發(fā)光二極管項(xiàng)目( 稱為 照亮日本 ) ，頭五年的預(yù)算為 50 億日元，如果 LED 替代半數(shù)的白熾燈和熒光燈，每年可節(jié)約相當(dāng)于 60 億升原油的能源 , 相當(dāng)于五個(gè) 106kW 核電 站的發(fā)電量，并可減少二氧化碳和其它溫室氣體的產(chǎn)生，改善人們生活居住的環(huán)境。 24 三、 LED 照明光源早期的產(chǎn)品發(fā)光效率低，光強(qiáng)一般只能達(dá)到幾個(gè)到幾十個(gè) mcd，適用在室內(nèi)場合，在家電、儀器儀表、通訊設(shè)備、微機(jī)及玩具等方面應(yīng)用?，F(xiàn)階段手機(jī)背光源用量非常大，一年要用 35 億只 LED 芯片。 二、 LED 背光源以高效側(cè)發(fā)光的背光源最 為引人注目， LED 作為 LCD 背光源應(yīng)用，具有壽命長、發(fā)光效率高、無干擾和性價(jià)比高等特點(diǎn)， 已廣泛應(yīng)用于電子手表、手機(jī)、 BP 機(jī)、電子計(jì)算器和刷卡機(jī)上，隨著便攜電子產(chǎn)品日趨小型化， LED 背光源更具優(yōu)勢，因此背光源制作技術(shù)將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發(fā)展。 LED 的應(yīng)用 一、 顯示屏、交通訊號、廣告業(yè)多媒體、城市亮化顯示光源的應(yīng)用 LED 燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、戶外顯示屏，分為全色、三色和單色顯示屏，全國有 100 多個(gè)單位在開發(fā)生產(chǎn)。 七、技術(shù)先進(jìn)：與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比， LED 光源是低壓微電子產(chǎn)品。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源 六、堅(jiān)固耐用： LED 被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。 23 四、高亮度、低熱量： LED 使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。 三、使用壽命長：有人稱 LED 光源為長壽燈。 二、耗電量低： LED 耗電相當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動，超低功耗（單管 瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近 100%。國際上 LED 顯示屏的市場容量預(yù)計(jì)以每年 30%的速度在增長。 就市場而言，中國加入 WT0、北京申奧成功等，成為 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新契機(jī)。為了適應(yīng) 20xx 年的奧運(yùn)會，利亞德開發(fā)了表面貼裝雙基色顯示屏，大量用于訓(xùn)練館和比賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)。 第三階段從 1999 年開始，紅、純綠、純藍(lán) LED 管大量涌入中國，同時(shí)國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍(lán)三原色 LED 生產(chǎn)的全彩色顯示屏22 被廣泛應(yīng)用，大量進(jìn)入體育場館、會展中心、廣場等公共場所，從而將國內(nèi)的大屏幕帶入全彩時(shí)代。視頻控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將 LED 顯示屏提升到了一個(gè)新的臺階。用于顯示文字和簡單圖片，主要用在車站、銀行、郵局等公共場所，作為公共信息顯示工具。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近 PN結(jié)面數(shù)μ m以內(nèi)產(chǎn)生。除了這種發(fā)光復(fù)合 外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光，如圖 1所示。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。 21 四 LED顯示屏系統(tǒng)原理 LED 的簡介 LED 的發(fā)光原理 發(fā)光二極管是由Ⅲ Ⅳ族化合物，如 GaAs（砷化鎵）、 GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是 PN 結(jié)。}} } Keil uVision與 Protues 的鏈接 Keil uVision 2 和 Protues 的連接要分別設(shè)置這兩個(gè)軟件，設(shè)置好后必須把 Keil 工程的所有的文件放在一個(gè)文件夾里面。break。break。} case 4:{keyscan()。} 20 case 2:{fun1()。 switch(keytmp) { case 1:{fun0()。 }}}} //*****主程序 ****// main() { keytmp=1。P2=scan_con[m]。m8。n20。 h512。}}}} fun2() {int m,n,h。P2=scan_con[m]。m8。n80。 h32。}}}} //*********向上滾動顯示程序 *********// fun1() 19 {int m,n,h。P2=scan_con[m]。m8。n80。 h32。 } //*****功能程序 *******//