《电子工程训练》课程实验报告

大连理工大学本科实验报告

题目：基于AT89S52单片机的点阵显示与串口通信控制设计

课程名称：《电子工程训练》

学院（系）：电子信息与电气工程学部

专业：自动化

班级：0804

学号：200881197

学生姓名：何韬

成绩：

2011 年 5 月14 日

题目：基于AT89S52单片机的点阵显示与串口通信控制设计

1. 设计要求

以AT89S52单片机为核心，设计、焊接并调试一个实际单片机控制系统，通过串口通信控制点阵显示预期的不同内容。系统设计具体要求：（1）51单片机最小系统

（2）点阵显示（三极管驱动方式）

（3）动态显示方式

（4）自定义点阵显示内容和具体显示方式

（5）串口通信（使用串口调试助手，通过计算机串口输入16进制数

控制点阵显示对应内容）

2. 设计分析及系统方案设计

围绕AT89S52单片机，把系统的设计划分为两部分：

硬件部分：（1）设计并绘制原理图

（2）按照原理图焊接电路板

软件部分：（1）编写实验程序

（2）系统调试

将单片机最小系统电路的P0口和P2口作为点阵控制端口，P0口进行逐列扫描输入字形，P2口进行逐行扫描。单片机点阵显示系统通过MAX232电平转换电路与计算机连接，采用RS232C通讯协议。系统总电路图为：

3. 各功能模块硬件电路设计各功能模块具体硬件电路如下：

（1）最小系统电路图为：

其中：

复位电路：

选用10K电阻和10μF电容

振荡电路：

根据实验要求，选择30pF电容12MHz

晶振

（2）点阵系统电路图为：

(3)信号转换电路：

单片机系统使用的是TTL电平而串

口输出的信号也是TTL电平，串行

口通讯中一般使用的是RS232C通

讯协议，两者的电平不相同，需要

外接电路进行电平匹配。解决方

案：MAX232芯片可完成TTL和

RS-232C的双向电平转换。4．系统软件设计

(1)点阵显示软件：

#define _OVER_C_

#include "reg51.h"

#include "over.h"

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code table1[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

uchar code table2[]=

{0x00,0x00,0x7f,0x08,0x08,0x08,0x7f,0x00, //H

0x00,0x00,0x7f,0x49,0x49,0x49,0x00,0x00, //E

0x00,0x40,0x40,0x7f,0x40,0x40,0x40,0x00, //T

0x04,0x08,0x30,0x50,0x50,0x30,0x08,0x04, //A

0x00,0x00,0x3c,0x42,0x42,0x3c,0x00,0x00 //O

};

uint m,n,h;

void delay(uint z);

void main()

{

while(1)

{

for(h=0;h<40;h++)//控制显示字数（40/8＝5个） {

for(n=0;n<15;n++)//控制帧移动速度

{

for(m=0;m<8;m++)//显示1帧扫描（分8行， {

P2=table1[m];

P0=0xff-table2[m+h];

delay(2);

}

}

}

}

}

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;z>0;z--)

for(y=110;y>0;y--);

}

(2)串口系统软件：

#define _1_C_

#include "reg51.h"

#include "1.h"

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

unsigned char t;

uchar code table[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; uchar code S[]=

{

0x00,0x00,0x7f,0x41,0x41,0x22,0x1c,0x00, //D

0x00,0x7e,0x01,0x01,0x01,0x7e,0x00,0x00, //U

0x00,0x40,0x40,0x7f,0x40,0x40,0x40,0x00, //T

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00

};

uchar code M[]=

{

0x00,0x00,0x7f,0xd5,0x55,0x55,0x7f,0x00, //自

0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, //0

0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //8

0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, //0 0x00,0x0c,0x74,0x04,0x04,0x7f,0x04,0x00, //4

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00

};

uchar code N[]=

{

0x00,0x00,0x7f,0x08,0x08,0x08,0x7f,0x00, //H

0x00,0x00,0x7f,0x49,0x49,0x49,0x00,0x00, //E

0x00,0x40,0x40,0x7f,0x40,0x40,0x40,0x00, //T

0x04,0x08,0x30,0x50,0x50,0x30,0x08,0x04, //A

0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00, //O

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00

};

uchar code H[]=

{

0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00, //2 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, //0 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, //0 0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //8 0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //8 0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00,0x00, //1 0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00,0x00, //1 0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00, //9 0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00, //7 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 };

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;z>0;z--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void school(void) //学校缩写

{ uint m,n,h;

for(h=0;h<24;h++)//控制显示字数（24/8＝3个）

{

for(n=0;n<10;n++)//控制帧移动速度

{

for(m=0;m<8;m++)//显示1帧扫描（分8行，

{

P2=table[m];

P0=0xff-S[m+h];

delay(2);

}

}

}

}

void class() //专业班级

{ uint m,n,h;

for(h=0;h<40;h++)//控制显示字数（40/8＝5个） {

for(n=0;n<10;n++)//控制帧移动速度

{

for(m=0;m<8;m++)//显示1帧扫描（分8行， {

P2=table[m];

P0=0xff-M[m+h];

delay(2);

}

}

}

}

void name() //英文名字

{ uint m,n,h;

for(h=0;h<40;h++)//控制显示字数（40/8＝5个） {

for(n=0;n<10;n++)//控制帧移动速度

{

for(m=0;m<8;m++)//显示1帧扫描（分8行， {

P2=table[m];

P0=0xff-N[m+h];

delay(2);

}

}

}

}

void number() //学号

{ uint m,n,h;

for(h=0;h<72;h++)//控制显示字数（72/8＝9个）

{

for(n=0;n<10;n++)//控制帧移动速度

{

for(m=0;m<8;m++)//显示1帧扫描（分8行，

{

P2=table[m];

P0=0xff-H[m+h];

delay(2);

}

}

}

}

void main()

{ TMOD = 0x20; // 定时器1工作于8位自动重载模式, 用于产生波特率TH1 = 0xFD; // 波特率9600

TL1 = 0xFD;

SCON = 0x50; // 设定串行口工作方式

PCON &= 0xef; // 波特率不倍增

RI = 0;

TR1 = 1;

while(1)

{ if(RI)

{

RI=0;

t=SBUF;

if(t==0x01)

school();

else if(t==0x02)

class();

else if(t==0x03)

name();

else if(t==0x04)

number();

}

else{

P0=0x00;

P2=0x00;

}

delay(10);

}

}

5．系统调试运行结果说明计分析

(1)系统运行的硬件环境：80X86cpu电脑一台

(2)系统运行的软件环境：MedWin（集成开发环境），SuperPro/Z(编程器)，软件仿真Keil C51 （C51编译器），8X8点阵字模提取软件

其中字符滚动的速度由软件中设置的计数初值给定，可以自由修改。

(3)实验结果：点阵实验中，成功显示“HETAO”5个预设的字符，并实现滚动循环显示。串口实验中，点阵显示“DUT”、“自0804”、“HETAO”、“200881197”四个预设字符串，接收串口“0x01”信号时，滚动显示“DUT”；接收“0x02”信号时，滚动显示“自0804”；接收“0x03”信号时，滚动显示“HETAO”；接收“0x04”信号时，滚动显示“200881197”；无输入时点阵全亮。

6．结论

此次实验电路的设计基本符合设计要求，焊接过程中难度不大，勇于动手就会熟能生巧。其间应严格按照电路图连接，否则拆除时很麻烦。在点阵显示过程中，能够滚动显示预设内容，但每次程序执行结束会出现一小段乱码，原因尚未找到，需要进一步的研究。串口实验中，成功实现了通过串口发送16进制数控制点阵滚动显示4个不同的字符串，实验结果很完美。通过改变P0口列扫描的代码，可以显示更多的文字图形。

参考文献

1《单片机原理与实例应用》清华大学出版社

作者：万隆、巴奉丽、陈文刚、王玮等

2《单片机原理与应用实例仿真》北京航空航天大学出版社

作者：李泉溪