基于51单片机的汉字点阵显示设计

湖南科技大学测控技术与仪器专业
单 片 机 课 程 设 计
题 姓 学 名 号
目
指导教师 成 绩 ____________________
湖南科技大学机电工程学院 二〇一五年十二月制

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摘要
LED 显示屏在我们的周围随处可见，它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为 一种新型的显示器件，在许多场合都可以见到它的身影，不仅是它的应用使呈现出来的 东西更加美观，更重要的是它的应用方便，成本很低，除了能给人视觉上的冲击外，更 能给人一种美的享受。LED 显示屏是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常 用来显示时间、图文等各种信息。本设计是基于 ATS52 单片机的 16*16 点阵式显示屏， 该 LED 显示屏能实现 16*16 个汉字，简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设 计包含了硬件、软件、调试等方案，只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但要注意 不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、功能多、方便实用、花费小，电路具有结 构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。 关键词： LED，ATS51 单片机，显示屏
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目录
摘要…………………………………………………………………………i 第一章 系统功能要求 ……………………………………………………1 1.1 系统设计要求 ……………………………………………………1 第二章 方案论证 …………………………………………………………1 2.1 方案论证 …………………………………………………………1 第三章 系统硬件电路设计 ………………………………………………1 3.1 AT89S51 芯片的介绍 ………………………………………………1 3.1.1 系统单片机选型…………………………………………………1 3.1.2 AT89S51 引脚功能介绍 …………………………………………2 3.2 LED 点阵介绍………………………………………………………2 3.2.1LED 点阵……………………………………………………………2 3.3 系统各硬件电路介绍 ………………………………………………3
3.3.1 系统电源电路设计介绍……………………………………………3 3.3.2 复位电路……………………………………………………………4 3.3.3 晶振电路……………………………………………………………4 3.4 系统的总的原理图……………………………………………………5 第四章 系统程序设计 ………………………………………………………5 4.1 基于 PROTEUS 的电路仿真……………………………………………5 4.2 用 PROTEUS 绘制原理 ………………………………………………6
4.3PROTEUS 对单片机内核的仿真 ………………………………………6
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4.4 系统主要模块的软件流程…………………………………………7 第五章 调试及性能分析 ………………………………………………7
5.1 系统的调试…………………………………………………………7 参考文献……………………………………………………………………8
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第一章 设计要求
1.1 系统设计要求
1. 以 MCS-51 系列的单片机为核心器件；组成一个点阵式汉字显示屏。 2. 显示屏由一块 16x16 LED 点阵显示器组成；可以依次显示 13 个汉字。 3. 通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。
第二章 方案论证
2.1 方案论证
以设计方案为指导思想选择合适的器件来实现这一思想， 选择器件时要从功能和电 气特性两方面来选择和论证。经过对比选择选定 AT89S51 单片机为核心控制器件，由 74LS154 作为字位电路器件，三极管 2N5551 和 2N5401 为驱动电路器件。论文列出了详 细的器件参数和在系统中的连接使用方法。
第三章 系统硬件电路设计
3.1 AT89S51 芯片的介绍
（1）系统单片机选型 单片机选择在整个系统中有着至关重要的作用，这里要选择一款低成本、高运算速 度、内存大等特点的单片机，经过不断的查找资料，最后我们选择了 AT89S52 作为主控 芯片。 AT89S51 是一个低功耗， 高性能 CMOS 8 位单片机， 片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次以上的 Flash 只读程序存储器， 器件采用 ATMEL 公 司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构， 芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51 芯片具有以 下特性： ①指令与 8051 完全兼容； ②8KB 片内 Flash 程序存储器； ③时钟频率为 0～33MHz； ④128 字节片内随机读写存储器（RAM） ； ⑤32 个可编程输入/输出引脚；
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⑥2 个 16 位定时/计数器； ⑦2 个外部中断，1 个串口中断，3 个定时器中断 AT89S51 有 32 个可编程 IO，1 个 VCC 接口，1 个 GND 接口，1 个复位引脚接口，还有 2 个晶振接口。 （2）AT89S51 引脚功能介绍 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口：P0 口为一个 8 位漏极开路双向 I/O 口，每引脚可吸收 8 个 TTL 门电流。 P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4 个 TTL 门电流。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收， 输出 4 个 TTL 门电流。 P3 口：P3 口管脚是 8 个内部带上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 P3 口也可作为 AT89S51 的一些特殊功能口，即第二功能引脚功能说明如下： P3.0 RXD （串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断 0） P3.3 /INT1（外部中断 1） P3.4 T0（定时/计数器 0 外部输入） P3.5 T1（定时/计数器 1 外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。 EA/VPP：当 EA 保持低电平时，在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH） ，不管是否有 内部程序存储器。注意加密方式 1 时，EA 将内部锁定为 RESET；当 EA 端保持高电平时， 此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP） 。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 3.2 LED 点阵介绍 （1）LED 点阵
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