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wangluoanquan
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wangluoanquan
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浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计
数理与信息工程学院
课 程 设 计
题 目: 基于单片机电子显示屏
专 业: 计算机科学与技术(专升本)
班 级: 056
班
姓 名: 王高鋆 学号: 05191139
指导老师: 余水宝
( 2006.6 )
浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计
目 录
第 1 节 引 言………………………………………………………………………3
1.1 概述……………………………………………………………………………………3
1.2 设计任务………………………………………………………………………………3
第 2 节 系统的硬件构成及功能………………………………………………………4
2.1 MCS-51 系列单片机……………………………………………………………………4
2.2 MCS-51 系列单片机引脚……………………………………………………………6
2.3 系列单片机最小系统最低配置………………………………………………………7
2.4 点阵知识…………………………………………………………………………………8
第 3 节 LED 点阵显示数据编码………………………………………………10
3.1 5X7 点阵显示数据编码……………………………………………………………10
3.2 16X16 点阵显示数据编码………………………………………………………………12
第 4 节 串行接口芯片…………………………………………………………………13
4.1 串行接口芯片 74HC595………………………………………………………………
13
4.2 硬件电路图……………………………………………………………………………15
第 5 节 源程序……………………………………………………………………16
结束语………………………………………………………………………………20
参考文献 ……………………………………………………………………… 21
浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计
第 1 节 引 言
1.1 概述
随着人们生活环境的不断改善和美化, 在许多场合可以看到彩色霓虹灯。
L ED 彩灯由于其低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用, 用彩灯
来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。但目前市场上式样的 L ED 彩灯控
制器大多数用全硬件电路实现, 电路结构复杂、功能单一, 这样一旦制作成品只
能按照固定的模式闪亮, 不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、
模式、闪烁频率等动态参数。这种彩灯控制器结构往往有芯片过多,电路复杂
功率损耗大而且样式单调,缺乏用户可操作性。影响亮灯效果。因此有必要对
现有的彩灯控制器进行改进。
1.2 本设计任务
本文提出了一种基于 A T 89C51 单片机的彩灯控制方案, 实现对 L ED 彩
灯的控制。本方案以 A T 89C51 单片机作为主控核心, 与键盘、显示、驱动等模
块组成核心主控制模块。在主控模块上设有 8 个按键和 5 位七段码 LED 显示器,
根据用户需要可以编写若干种亮灯模式,利用其内部定时器 T0 实现一个基本单
位时间为 5m s 的定时中断, 根据各种亮灯时间的不同需要,在不同时刻输出灯
亮或灯灭的控制信号,然后驱动各种颜色的灯亮或灭。
随 着 大 规 模 集 成 电 路 的 出 现 和 发 展 , 芯 片 生 产 厂 家 把 中 央 处 理 器
CPU(Central Processing Unit),随机存取内存 RAM(Random Access
Memory),只读存储器 ROM(Read Only Memory),定时器 /计数器以
及 I/O(Input/Output)接口电路等主要计算机部件,集成在一块集成电路芯
片( 硅片 )上 ,形 成芯 片级 计算 机, 称为 单片 微型 计算 机( single chip
microcomputer),直译为单片机。
虽然单片机只是一个芯片,但从组成和功能上看,它已具有了微机系统的
含义,又称微型处理部件 MCU(Micro Controller Unit),单片机商品名称
为微控制器单元。单片机具有优异的性能价格比、体积小、可靠性高、控制功
能强,广泛应用在智能仪表、机电一体化、实时过程控制、机器人、家用电器
模糊控制、通信系统等领域。本文详细介绍了基于 AT89S51 单片微型计算机电
子显示屏的硬件设计与软件编程。
浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计
第 2 节 系统的硬件构成及功能
2.1 MCS-51 系列单片机:
根据单片机能够一次处理的数据的宽度(二进制位数),单片机分为 1 位
机、4 位机、8 位机、16 位机、32 位机。
目前,应用最广的产品是 8 位单片机,其中又属 Intel 公司出品的 MCS-
51 系列单片机应用最广。MCS-51 系列单片机已经成为事实上的工业标准,其
内部包含如下功能部件:
(1) 一个 8 位的中央处理器 CPU,完成运算和控制功能;
(2) 一个片内振荡器及时钟电路,外接石英晶体和微调电容需外接,
为单片机产生时钟脉冲序列,系统允许的晶振频率 0~33MHz;
(3) 256B RAM 数据存储器,前 128 单元作内部数据存储器,可擦写
的数据,后 128 单元为专用寄存器。
(4) 两个 16 位定时器/计数器,以实现定时或计数功能,并以其定时
或计数结果对计算机进行控制。
(5) 可寻址的 64KB 外部数据存储器以及控制电路。
(6) 可寻址的 64KB 外部程序存储器以及控制电路。
(7) 21 个特殊功能寄存器
(8) 32 条可编程的 I/O 线(四个 8 位 I/O 并行端口)
(9) 一个可编程全双工串行口,可作全双工异步通信收发器使用,实现
浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计
单片机和其它设备之的串行资料传送;也可作为同步移位器使用
(10) 五个中断源,外中断 2 个,定时/计数中断 2 个,串行中断 1 个;两
个优先级,全部中断分为高级和低级共两个优先级。
(11) 根据内部程序存储器 ROM 多少,MCS-51 系列主要芯片与差异
8031 片内无 ROM
8051 片内 4K 掩膜 ROM
8751 片内 4K 紫外线可擦除可编程程序存储器,EPROM
89C51 片内 4K 电可擦除可编程程序存储器,FLASH EEPROM
89S51 片内 4K 电可擦除可编程程序存储器,FLASH EEPROM,
支持 ISP
89S52 片内 8K 电可擦除可编程程序存储器,FLASH EEPROM,
支持 ISP
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wangcongxi
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