【正文】 void disp4(void)。 void disp2(void)。 //函數(shù)聲明 void disp0(void)。 圖 41 主程序流程圖 代碼分析 本系統(tǒng)程序代碼如下。 湖南工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 12 第四章 軟件設計 軟件開發(fā)流程 圖 41 為系統(tǒng)主程序流程圖，系統(tǒng)上電后初始化，進入按鍵掃描程序，當有相應按鍵按下時，執(zhí)行相應顯示方式。第二，要注意的是， 在 25ms 時間內(nèi)，要逐一輪流點亮 8 行，而且每行點亮的持續(xù)時間要相同，這樣亮度才能均勻。這里利用了人眼的視覺滯留效應。 在實際應用中一般采用動態(tài)顯示方式，動態(tài)顯示采用掃描的方式工作，從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通，同時又向各列送出表示圖形或文字信息的列數(shù)據(jù)信號，反復循環(huán)以上操作，就可顯示各種圖形或文字。顯示元件采用 8 8 單色 LED點陣顯示器。由于 AT89C51 單片機 P0 口內(nèi)部沒有上拉電阻，呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，所以不能正常地輸出高、低電平， 因此該 組 I/O 口在使用時務必要外接上拉電阻。所以在實際設計中應當盡量采用灌電流。如果電流方向是向其內(nèi)部流動的則是“灌電流”，一般是要吸收負載的電流，其吸收電流的數(shù)值叫“灌電流”。 在使用數(shù)字集成電路時，拉電流輸出和灌電流輸出是一個很重要的概念，兩者都是針對端口而言的，是衡量電路輸出驅(qū)動能力的參數(shù)。電流越大，其亮度越強，但若電流過大，會引起二極管或單片機 I/O口引腳的燒毀。八組 LED燈即為輸出顯示設備，由 P2 口和 P0口共同控制。按鍵需要加上上拉電阻， 在按鍵沒按下時 P1 口能維持高電平。 湖南工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 9 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C13 0 p FC2X1CR Y S T A LR11 0 kC3+5V23456789 1234567891 按鍵電路 本系統(tǒng)是在單片機能夠維持工作的最小應用系統(tǒng)上 ,添加 8 個獨立按鍵來構成核心主控制模塊 ,每一個按鍵對應一種顯示模式。單片機的復位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中也包括使程序計數(shù)器 PC 地址為 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。按鍵復位是通過 R1 和 R2 形成回路，使 RESET 端產(chǎn)生高電平，按鍵的時間決定了復位時間。上電復位是利用電容器 C1 充電來實現(xiàn)。在本系統(tǒng)中采用簡單的按鍵電平復位電路。 這種情況下 XTAL2接地，外部時鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， 為 AT89C51 提供基準時鐘信號。 外接 電容 C C2為 f?22 。對外接電容 C C2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩器工作的穩(wěn)定性和起振的難易程度。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體（或陶瓷諧振器）一起構成自激振蕩器，振蕩器電路參見下圖 3— 2。 晶振電路 本設計采用的是內(nèi)部時鐘振蕩方式 。另外需要注意對于 31 引腳(EA/VPP)，當接高電平時，單片機在復位后從內(nèi)部 ROM開始執(zhí)行，當接低電平時，復 湖南工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 8 位后直接從外部 ROM 開始執(zhí)行。圖 31為 AT89C51 單片機的最小系統(tǒng)電路圖。 湖南工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 7 第三章 硬件電路 設計 電源電路 本次設計為了電源的簡潔，采用了 USB 接口為循環(huán)彩燈系統(tǒng)電路提供穩(wěn)定的 5V工作電壓，這樣能使整體電路更簡潔，更節(jié)約成本，也在一定的程度上減少了硬件設計的復雜性。 如 EA 端為高電平（接 VCC 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 EA/VPP(31 腳 ):內(nèi)部和外部程序存儲器選擇信號 欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 PSEN (29腳 ):外部程序存儲器讀選通信號 當 AT89C51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 無效。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE 操作。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG (30腳 )：地址鎖存允許信號 /編程脈沖輸入端 訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 P3口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的功能是它的第二用途，如下表所示： 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) 0INT (外中斷 0) 1INT (外中斷 1) T0(定時 /計數(shù)器 0外部輸入 ) T1(定時 /計數(shù)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口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號。對 P3 端口寫 入 “ 1” 時，他們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVXRI指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。作 輸入 口 使用時， 因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 （吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯電平。 Flash 編程和程序校驗期間， P1接受低 8位地址。對 P1 端口寫 “ 1”，內(nèi)部上拉電阻把端口拉 到 高 電平 ，此時可以作為輸入口使用。 湖南工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 5 在 flash 編程時， P0 口作為原碼輸入口 ,接收指令字節(jié)， 在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。作為輸出口 用時 ， 每位能以吸收電流的方式驅(qū)動 8個 TTL 邏輯門電路，對 端口寫 “ 1”可作為 高阻抗輸入 端用 。 復位后影響片內(nèi)特殊功能寄存器的狀態(tài)，但不影響片內(nèi) RAM 的狀態(tài)。 RST/Vpd(9 腳 ):復位信號 /備用電源引腳 。 VCC:電源電壓 ④ 實用性好： 體積小，功耗低，價格便宜，易于產(chǎn)品化。 ② 便于擴展：片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件，片外有很多可供擴展用的管腳，很容易組成一定規(guī)模的計算機應用系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件 (如：程序指令，常數(shù)，表格 )固化在 ROM 中，不易受病毒破壞。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位。同時， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 可編程串行 UART 通道 兩個 16 位定時 /計數(shù)器 128 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz 4K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲器 主要性能參數(shù) 按鍵控制電路可改變彩燈循環(huán)模式。這樣既能達到預期設計的功能，且性價比高。因此，現(xiàn)在還有很大一部分電子屏使用 AVR 作為控制器。他有通用寄存器一共 32個 ,前 16 個寄存器都不能直接與立即數(shù)打交道 ,因而通用性有所下降。 方案二：利用 AVR 單片機為控制器的 LED顯示屏 。功能強大的 AT89C51 單片機可為使用者提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。 MCS51系列單片機是專為控制應用所設計的八位 CPU，片內(nèi)含有 4KB（ 8KB/8052）的程序存儲器（ ROM）和 128 字節(jié)可供存儲數(shù)據(jù)的 RAM（ 8052:256 字節(jié)），其 ROM、 RAM都可擴充至 64K，具有全多工傳輸信號 UART，內(nèi)部有兩組 16位定時器（ 8052 有 3 個）。本次設計中我們提出了以下兩種方案。 湖南工程職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 2 第二章 總體設計方案及主控芯片介紹 方案論證 由于單片機 的 種類繁多 ,各種型號都有其一定 的功能特性和 應用環(huán)境 ,因此在選用時要多加比較 ,合理選擇 ,以期獲得最佳的性價比。 課題研究意義 循環(huán)彩燈在現(xiàn)代社會中有廣泛的應用，如大型電子廣告牌、霓虹燈、兒童玩具等都有循環(huán)彩燈的應用。它的各種功能部件，如 CPU、RAM、 ROM、 I/O 接口電路、定時 /計數(shù)器等都制作在一塊集成芯片上，構成了一個完整的微型計算機，可以實現(xiàn)微型計算機的基本功能。而單片機又是 PC的一個分支，隨著信息技術革命的深入和計算機技術的飛速發(fā)展，單片機的應用越來越廣泛，并逐漸成為一門關鍵的技術學科。 PC 在性能和價格方面適合個人用戶購買和使用。微型計算機不但具有其他計算機快速、精確、程序控制等特點，而且還具有體積小、重量輕、功耗低、價格便宜等優(yōu)點。 關鍵詞 ： AT89C51 單片機， LED 彩燈，可編程 湖南工程職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） II 目錄 第一章 課題研究背景和意義 .....................................................................................1 課題研究背景 ...........................................................................................................1 課題研究意義 ...........................................................................................................1 第二章 總體設計方案及主控芯片介紹 ...................................................................2 方案論證 ...................................................................................................................2 方案的總體設計框圖 ...............................................................................................2 主控芯片 AT89C51 ..................................................................................................3 主要性能參數(shù) ......