【正文】 .................................... 14 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 .............................................................................. 16 系統(tǒng)硬件原理圖與仿真 .................................................. 16 程序清單 ........................................................................ 18 三．結(jié)論、建議及 課程設(shè)計(jì)體會(huì) ................................................ 22 四．參考文獻(xiàn) .............................................................................. 22 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 6 一、 總體設(shè)計(jì)方案 總體設(shè)計(jì) 工作原 根據(jù)功能要求，應(yīng)采用動(dòng)態(tài)顯示的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少硬件數(shù)量，顯示數(shù)據(jù)的傳輸采用串行傳輸方式。 （ 2） 掌握動(dòng)態(tài)顯示原理及實(shí)現(xiàn)方法。 （ 4）掌握串行數(shù)據(jù)傳輸方式的應(yīng)用。 硬件部分總體設(shè)計(jì) 根據(jù)功能要求，采用 AT89C51單片機(jī)，動(dòng)態(tài)顯示的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少硬件數(shù)量，顯示數(shù)據(jù)的傳輸采用串行傳輸方式，列掃描地址用 P1口控制， 總體結(jié)構(gòu)框圖如下： 列 驅(qū) 動(dòng) 器串 行 口P 1A T 8 9 C 5 2L E D 顯 示 點(diǎn) 陣行驅(qū)動(dòng)器電 源 圖 11 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 7 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的組成，硬件的選用，芯片的特點(diǎn) 8051 系列的單片機(jī) AT89C 單片機(jī)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。 GND：接地。當(dāng) P1口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高 阻 輸入。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外 部必須被拉高。 P1口管腳寫(xiě)入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 8 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2口被寫(xiě) “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門(mén)電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸 入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字 節(jié)。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出 單片機(jī) AT89C51 最小系統(tǒng) 單片機(jī)采用 12M 晶振作為時(shí)鐘源，復(fù)位采用上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式 仿真原理圖如下： 圖 13 最小系統(tǒng) 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 10 串行口擴(kuò)展 I/O 口 為了減少對(duì) I/O 口的占用，數(shù)據(jù)傳送采用 AT89C51 串行口方式 0 中斷外接同步移位寄存器 74HC595 擴(kuò)展出一個(gè) 8 位并行口實(shí)現(xiàn) 8位數(shù)據(jù)并行傳輸。 QH39。我將它接下一個(gè) 595 的 SI端。 74595 的控制端說(shuō)明： /SCLR(10 腳 ): 低點(diǎn)平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。 SCK(11 腳 )：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。（脈沖寬度： 5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。通常我將 RCK 置為低電平，當(dāng)移位結(jié)束后，在 RCK 端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖（ 5V 時(shí)，大于幾十納秒就行了。 /G(13 腳 ): 高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)）。比通過(guò)數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。 16x16LED 點(diǎn)陣其實(shí)就是 4塊 8x8 點(diǎn)陣 LED 級(jí)聯(lián)而成的，因此 特給出 88 點(diǎn)陣 LED 的工作原理。例如如果 想使左上角 LED 點(diǎn)亮，則 Y0=1， X0=0即可。而 16x16 就是在 8x8 原理的基礎(chǔ)上將四塊 8x8 級(jí)聯(lián)而成，如圖 ： 圖 17 8 8 點(diǎn)陣 LED 外觀及引腳圖 圖 18 8 8點(diǎn)陣 LED 等效電路 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 13 圖 19（ a） 四塊 8x8 點(diǎn)陣 LED 級(jí)聯(lián) 16*16 連接示意圖 圖 19（ b） 四塊 8x8 點(diǎn)陣 LED 級(jí)聯(lián)成 16x16 點(diǎn)陣 LED 點(diǎn)陣的顯示文字圖形原理 ： LED 驅(qū)動(dòng)顯示采用動(dòng)態(tài)掃描方法，動(dòng)態(tài)掃描方式是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒 24 次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。 顯示數(shù)據(jù)可通過(guò)單片機(jī)的 P0,P2 口接驅(qū)動(dòng)電路傳輸?shù)近c(diǎn)陣行引腳。要顯示一個(gè)字符，該字符的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)可以列向（縱向） 16 點(diǎn)組字，又可以行向（橫向） 16 點(diǎn)組