单片机原理与应用课程设计

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1、单片机原理与应用课程设计题目：16X16点阵显示专业班级：电气化0901学号：20092081姓名：曲日勇2011年3月18日1.摘要：本设计使用简单单片机AY89S52作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16X16的点阵LED显示屏。在本设计中主要用两个74LS273来驱动16X16点阵现实的列，用两个74LS273来驱动显示屏的行，然后通过一个74LS138来进行片选。最终可以实现——“青岛农业大学机电工程学院”12个字的现实和移动。硬件电路大致上可以分为单片机系统和外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。从而实现一个16X16

2、点阵显示屏，在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀，可现实图像和文字。最后用烧写软件可以方便的实现单片机和PC机的数据传输。关键字：AT89S52;8X8点阵；74LS273;74LS138;2.简介：文章分别阐述了显示屏显示的基本原理，硬件设计，控制方法及其程序的实现。利用单片机I/O口火扩展锁存器的方式控制点阵显示。经过调试和分析，设计的结果能够实现对温习的静态和动态现实，动态现实的内容有多种方式。同时又可以通过上位机更新显示的内容。3．系统设计：3.1原理图设计：3.2设计论证：图文显示一般有静态和动态显示两种方案，静态方案虽然设计

3、简单，但其使用的管脚太多，如本设计中16ｘ16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口，如果我采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16ｘ16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大，因为我们仅仅是16ｘ16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另外一种称为动态扫描的显示方法。动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。具体就16ｘ16的点阵来

4、说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（共阳极的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能够看到显示屏上稳定的图形了。采用扫描方式进行显示时，每一行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要

5、把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并列方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并列传输的方案是不可取的。采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都以传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备（传输）和

6、列数据显示两部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下留给行显示的时间就太少了，以致影响到LED的亮度。解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时，传送下一列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有所存功能。经过上述分析，就可以归纳出列驱动器电路应具有的功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并处的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的

7、列数据，而不会影响本行的显示3.3涉及芯片：AT89C51芯片AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89C51引脚图如图2.1所示。AT89C51引脚图单片机是在一块硅片

8、上集成了各种部件的微型机，这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。8051单片机的基本结构见图2.2。8951单片机的基本结构AT89C51的功