【正文】 20xx 年 11 月 17 日 長(zhǎng)沙師范?？茖W(xué)校教務(wù)處制 中文摘要： 電子顯示屏的應(yīng)用范圍越來越廣泛，它作為一個(gè)重要的宣傳平臺(tái)，已經(jīng)受到全社會(huì) 的普遍認(rèn)可。 本設(shè)計(jì)介紹了基于 AT89C51 單片機(jī)點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)方案，闡述了 16 32 點(diǎn)陣LED 顯示屏的設(shè)計(jì)原理和電路，詳細(xì)敘述了系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)過程。軟件部分同樣也采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，包括中斷模塊、顯示模塊，并采用簡(jiǎn)單流通性強(qiáng)匯編語言編程實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際設(shè)計(jì)調(diào)試過程中， 通過肉眼觀察該顯示屏顯示的圖文是否穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_，查找造成圖文不清晰的根源，確定調(diào)整方案，盡可能的使顯示圖文與要求相符合。 英文摘要： Abstract ： LED electronic display screens, which are applied more and more widely,have been generally accepted by the whole society as an important propagandistic platform,In this work,a digital 16*32 dot matrix LED electronic display screens was designed and made from a 8x8LED electronic display screen and the related peripheral circuits ,with a microcontroller as the controlling core. The thesis introduces the design of a dot matrix display based on AT89C51 the design ideas of 16*32 dot matrix LED display,and expounding the realization process of system hardware and software design in thesis focuses on the design ideas and making of modularization of display module and related driving design including interrupt module and display module is also the idea of modularization,and it es true by the application of a simple and popular language can achieve the function of a clear graphic with Happy Valley with movingout and movingin the actual design and debugging process,they observe the stability of the pictures on the scream through eyes,and find if they are clear without any interference,and work out the reasons why the pictures are not clear,then adjust the plan and make the pictures match to the requirements as mach as possible. Ke y words: AT89C51 Micro Controller Unit。 Lattice display。 Assembly language. 填寫說明 1. 用藍(lán)色或黑色墨水的鋼筆（或簽字筆）填寫，書寫要清晰、工整、規(guī)范，不得打印。一份裝入學(xué)生檔案；一份按此表、開題報(bào)告、中期檢查表、成績(jī)?cè)u(píng)定表、論文正文的順序裝訂成冊(cè)，留院（系）存檔。 I ABSTRACT 1 1． 1 需要實(shí)現(xiàn)的功能 3 2. 1 電源設(shè)計(jì) 4 2. 2. 1 單片機(jī)的選擇 4 2. 2. 1 AT89C55 芯片介紹 10 2. 5 LED 顯示屏電路 11 第三章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì) 17 4. 2 性能分析 18 致謝 19 參考文獻(xiàn) 本課題以單片機(jī)為控制核心，通過 8 8LED 電子顯示屏及相關(guān)的外圍電路，設(shè)計(jì)制作了一個(gè) 16 32 點(diǎn)陣 LED 電子顯示屏。論文重點(diǎn)闡述了顯示模塊及相關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊等的模塊設(shè)計(jì)思路與制作方法。系統(tǒng)能清晰的圖文伴隨跑馬形式移入移出顯示等功能。 關(guān)鍵詞： AT89C55 單片機(jī)； LED；點(diǎn)陣顯示；動(dòng)態(tài)顯示；匯編語言。 LED。 Dynamic display。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式 。 1632 的點(diǎn)陣共有 512 個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多端 口，如果我們采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按 8 位的鎖存器來計(jì)算， 1632 的點(diǎn)陣需要 512/8=64 個(gè)鎖存器。因此在實(shí)際應(yīng)用中 的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法 [1]。具體就 1632 的點(diǎn)陣來說，我們把所有同一行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同 一列的 發(fā)光管的陰極連在一起（共陽的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù) 據(jù)并鎖存，然后選通第一行使其燃亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并 鎖存，然后選通第二行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅； …… 第十六行之后又重新燃亮第一行，這樣反復(fù)輪 回。 采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng) 器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都 傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯 示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng) 器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。 采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一?信號(hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟(jì)的。這樣，對(duì)于一行的 顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn) 備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。 解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí) 間矛盾問題，可以采用重疊處理的方法。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來說 ，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能； 對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來說，應(yīng)具有并行鎖存的功能 。圖 11 為顯示屏電路實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)框圖。單片機(jī)及相應(yīng)軟件，主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)（或生成）顯示數(shù)據(jù)、安排控制信號(hào)的定時(shí)與順序等。 系統(tǒng) 硬件部分電路大致上可以分成穩(wěn)壓電源、單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路、列驅(qū)動(dòng)器電路、行驅(qū)動(dòng)器電 路和 LED 顯示屏電路五部分。它由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個(gè)部分組成，如圖 21 所示： + 電 源 + 整 流 + 濾 波 + 穩(wěn) 壓 + u1 u2 u3 uI U0 _ 變壓器 _ 電 路 _ 電 路 _ 電 路 _ u1 u2 u3 uI U0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t （ a）穩(wěn)壓電源的組成框圖 （ b）整流與穩(wěn)壓過程 根據(jù)要求所確定的穩(wěn)壓電源的電路形式如圖 22 所示。為了得到改善的紋波電壓，再將直流電壓通過電容 C2，然后經(jīng)集成穩(wěn)壓器 IC1 穩(wěn)壓，在輸出端得到穩(wěn)定的5V 直流電壓。電路最后接入的發(fā)光二極管用做電源指示燈。 這里我們選擇了內(nèi)含 20K 字節(jié)Flash 的 AT89C55，因?yàn)槲覀冎恍枰@示特定的圖形，文字和時(shí)間，溫度，需龐大的字庫(kù)，因此 20K Flash 已經(jīng)可以滿足字庫(kù)儲(chǔ)存的需求，不需要擴(kuò)展外存儲(chǔ)器。 2． 2． 2 AT89C55 芯片介紹 采用 AT89C55，它是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含20kbytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器（ ROM）和 256*8bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo) 準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C55圖 21 穩(wěn)壓電源的組成框圖及整流與穩(wěn)壓過程 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 主要性能參數(shù)： 20K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 全靜態(tài)擦寫周期： 0Hz— 33Hz 256*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 三個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 低功耗空閑和掉電模式 功能特性概述： 這個(gè) AT89C55 的是一種低功耗，高性能 8 位 CMOS 單片機(jī)，具有 20K 字節(jié)可重擦寫 Flash閃速存儲(chǔ)器，該設(shè)備是采用 Atmel 的高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)，并與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn) 80C51 指令集和引腳兼容，片上閃存程序存儲(chǔ)器可重新編程的系統(tǒng)或由傳統(tǒng)的非易失性內(nèi)存編程通過將通用的8 位 CPU 與 Flash 在 monolithicchip 芯片， AT89C55 是一個(gè)強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)提供了一個(gè)高度靈活和成本有效地解決許多 嵌入式控制應(yīng)用。 40 個(gè)引腳大致可分為 4 類：電源、時(shí)鐘、控制各 I/O 引腳。 二． 時(shí)鐘 XTAL XTAL2—— 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。所謂復(fù)用線是指具有兩種功能，正常使用時(shí)是一種功能，在某種條件下是另一種功能。 （ 1） ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低八位地址。當(dāng) ALE 信號(hào)有效時(shí)， P0 口傳送的是低 8 位地址信號(hào)； ALE 信號(hào)無效時(shí)， P0 口傳送的是低 8 位地址信號(hào)。 需要指出的是，當(dāng) CPU 不執(zhí)行訪問外 RAM 指令， ALE 以時(shí)鐘振蕩頻率 1/6 的固定頻率輸出，因此 ALE 信號(hào)也可作為外部芯片 CLK 時(shí)鐘或其他需要。 （ 2） PROG 功能：片內(nèi) EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 89C51 讀外 ROM 時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期內(nèi) PSEN 兩次有效輸出。在讀內(nèi) ROM 或讀外 RAM 時(shí)， PSEN 無效。 （ 1）正常工作時(shí)， RST 端為復(fù)位信號(hào)輸入端，只要在該引腳上連續(xù)保持兩個(gè)機(jī)圖 23 AT89C55 引腳圖 器周期以上高電平， AT89C55 芯片即實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，復(fù)位后一切從頭開始， CPU 從0000H 開始執(zhí)行指令。 4． EA/VPP—— 內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。 AT89C55 單片機(jī) ROM 尋址范圍為 64KB，其中 20KB在片內(nèi)， 60KB 在片外。當(dāng) EA保持低電平時(shí)，則