畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于單片機(jī)的led點(diǎn)陣字符顯示器的設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告</p><p>　　題 目 基于單片機(jī)的LED點(diǎn)陣字符顯示器的設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 .</p><p>　　專 業(yè) 光電子技術(shù) .</p><p>　　班 級(jí) 0802 .</p><

2、p>　　學(xué)生姓名 .</p><p>　　學(xué) 號(hào) .</p><p>　　指導(dǎo)教師 . </p><p>　　基于單片機(jī)的LED點(diǎn)陣字符顯示器的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文介紹一種實(shí)用的漢字顯示屏的制作，使用了4塊8*8的點(diǎn)陣發(fā)光管

3、模塊，組成了16行16列的發(fā)光點(diǎn)陣。單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來(lái)搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì)有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過(guò)你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智

4、能，高效率，以及高可靠性！本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為核心， 用四塊8*8點(diǎn)陣的LED顯示單個(gè)漢字。采用串行傳輸、動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，模塊化的基于單片機(jī)的LED點(diǎn)陣字符顯示器，并通過(guò)對(duì)AT89C51單片機(jī)的編程，實(shí)現(xiàn)本校校訓(xùn)“志存高遠(yuǎn)，技報(bào)天下”的顯示。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89C51、LED、單片機(jī)</p><p>　　Based on SCM of LED dot matrix

5、 characters display design</p><p>　　Abstract: This article introduced that one kind of practical Chinese character display monitor's manufacture, has used 4 8*8 lattice photo tube modules, has composed 1

6、6 line of 16 row illumination lattices. The monolithic integrated circuit is depending on the procedure, and may revise. Realizes the different function through the different procedure, particularly special unique some f

7、unctions, this is other component needs to take the very big effort to be able to achieve, some are the flowered </p><p>　　Keywords: AT89C51, leds, microcontroller</p><p><b>　　目錄</b>

8、</p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　第1章 LED的背景介紹3</p><p>　　1.1 LED及LED顯示屏3</p><p>　　1.2單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介3</p><p>　　第2章74L系列芯片的功能要求5</p><p&g

9、t;　　2.1 4 LS154芯片介紹5</p><p>　　2.2 74ALS244芯片介紹5</p><p>　　2.3 T89C51單片機(jī)介紹6</p><p>　　2.3.1主要特性6</p><p>　　2.3.2管腳說(shuō)明7</p><p>　　2.3.3振蕩器特性8</p>

10、<p>　　2.3.4芯片擦除9</p><p>　　第3章 LED點(diǎn)陣字符顯示器的方案實(shí)現(xiàn)11</p><p>　　3.1 LED點(diǎn)陣字符顯示器硬件電路設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1.1 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路12</p><p>　　3.1.2列驅(qū)動(dòng)電路12</p><p>　　3.1.3

11、行驅(qū)動(dòng)器13</p><p>　　3.2 LED點(diǎn)陣字符顯示器系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.2.1 顯示驅(qū)動(dòng)程序13</p><p>　　3.2.2 系統(tǒng)主程序14</p><p>　　第4章 字符顯示器的性功分析與總結(jié)16</p><p>　　4.1 字符顯示器的性功分析16</p>

12、;<p>　　4.2字符顯示器的性功分析與總結(jié)16</p><p>　　第5章 調(diào)試及性能分析17</p><p>　　5.1硬件調(diào)試17</p><p>　　5.2軟件調(diào)試17</p><p>　　附錄 1 主要匯編程序清單20</p><p>　　附錄2 16ｘ16的點(diǎn)陣LED圖文顯示

13、屏的硬件原理圖29</p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以極其高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)注，所以應(yīng)用很廣，發(fā)展

14、很快。單片機(jī)的特點(diǎn)是體積小、集成度高、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開發(fā)較為容易。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)有如此多的優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎到了無(wú)孔不入的地步。在我國(guó)，單片機(jī)已被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀表、智能化家用電器、航空航天系統(tǒng)和和國(guó)防軍事、尖端武器等各個(gè)方面。我們可以開發(fā)利用單片機(jī)系統(tǒng)以獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的意義是單片機(jī)的應(yīng)用改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和方法。以前采用硬

15、件電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種以軟件結(jié)合硬件或取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控制技術(shù)。例如，本文所要論述的通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制LED點(diǎn)陣顯示。</p><p>　　LED是發(fā)光二極管英文Light Emitting Diode 的簡(jiǎn)稱，是六十年代末發(fā)展起來(lái)的一種半導(dǎo)體顯示器件，七十年代，隨著半導(dǎo)體材料合成技術(shù)、單晶制造技術(shù)和P-N結(jié)形成技術(shù)的研究進(jìn)展，發(fā)光二極管在發(fā)光顏色、

16、亮度等性能得以提高并迅速進(jìn)入批量化和實(shí)用化。進(jìn)入八十年代后，LED在發(fā)光波長(zhǎng)范圍和性能方面大大提高，并開始形成平板顯示產(chǎn)品即LED顯示屏。</p><p>　　LED電子顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它是集微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的顯示系統(tǒng)，是目前國(guó)際上極為先進(jìn)的顯示媒體。由于它具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富、工作性能穩(wěn)定以及對(duì)室內(nèi)室外

17、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而日漸成為顯示媒體中的佼佼者。在我國(guó)改革開放之后，特別是進(jìn)入90年代國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，對(duì)公眾場(chǎng)合發(fā)布信息的需求日益強(qiáng)烈，LED顯示屏的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這一市場(chǎng)形勢(shì)，因而在LED顯示屏的設(shè)計(jì)制造技術(shù)與應(yīng)用水平上都得到了迅速的提高，生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏的發(fā)展過(guò)程。</p><p>　　隨著信息產(chǎn)業(yè)

18、的高速發(fā)展，LED顯示屏作為信息傳播的一種重要手段成為現(xiàn)代信息化社會(huì)的一個(gè)閃亮標(biāo)志。近年LED顯示屏已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)、外需要進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場(chǎng)所如銀行、營(yíng)業(yè)部、車站、機(jī)場(chǎng)、港口、體育場(chǎng)館等信息的發(fā)布，政府機(jī)關(guān)政策、政令，各類市場(chǎng)行情信息的發(fā)部和宣傳等。目前，對(duì)于那些需要顯示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相對(duì)比較低的場(chǎng)合，使用大、小屏幕LED點(diǎn)陣顯示器是比較經(jīng)濟(jì)適用的，它可以用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)顯示字符、數(shù)字

19、、漢字和簡(jiǎn)單圖形，可以根據(jù)需要使用不同字號(hào)、字型。</p><p>　　漢字顯示方式是先根據(jù)所需要的漢字提取漢字點(diǎn)陣（如16×16點(diǎn)陣），將點(diǎn)陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼。而在使用時(shí)則需要先根據(jù)新的漢字編碼組成語(yǔ)言，再由MCU根據(jù)新編碼提取相應(yīng)的點(diǎn)陣進(jìn)行漢字顯示。具體顯示技術(shù)和原理將會(huì)在正文中得到詳細(xì)論述。</p><p>　　第1章 LED的背景介紹</p>

20、<p>　　1.1 LED及LED顯示屏 </p><p>　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附著 </p><p>　　在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面

21、空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)決定光的顏色，是由形成P-N結(jié)材料決定的。 </p><p>　　LED的內(nèi)在特征決定了它具有很多優(yōu)點(diǎn)，諸如： 體積小、耗電量低使用壽命長(zhǎng)、高亮度、低熱量、

22、環(huán)保、堅(jiān)固耐用、多變幻、技術(shù)先進(jìn)。</p><p>　　發(fā)光二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)ǎ聪蚪刂?、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。 &l

23、t;/p><p>　　假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與價(jià)帶空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個(gè)中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在靠近PN結(jié)面數(shù)μm以內(nèi)產(chǎn)生。 </p>

24、<p>　　理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(zhǎng)λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度Eg有關(guān)，即 </p><p>　　λ≈1240/Eg（nm） </p><p>　　式中的Eg單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長(zhǎng)在380nm紫光～780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間。比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)的光為紅外光?，F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成

25、本、價(jià)格很高，使用不普遍。 1.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介</p><p>　　第1階段(1971年—1978年)，以MCS-48系列為代表，稱4位單片機(jī)。在片內(nèi)：CPU有4位或8位；ROM有1KB或2KB；RAM有64B或128B；只有并行接口，無(wú)串行接口；只有1個(gè)8位的定時(shí)/計(jì)時(shí)器；中

26、斷源只有2個(gè)。在片外：尋址范圍只有4KB；芯片引腳有40個(gè)。</p><p>　　第2階段(1978年—1983年)，以MCS-51系列為代表，稱8位單片機(jī)。在片內(nèi)：CPU有8位；ROM有4KB或8KB；RAM有128B或256B；有串/并行接口；有2個(gè)或3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)時(shí)器；中斷源有5至7個(gè)。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有40個(gè)。</p><p>　　第3階段(1983年以后

27、)，以MCS-96系列為代表，稱16位單片機(jī)。在片內(nèi)：CPU有16位；ROM有8KB；RAM有232B；有串/并行接口；有4個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)時(shí)器；中斷源有8個(gè)；增加了D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有48個(gè)或68個(gè)。</p><p>　　以上MCS-51系列以其優(yōu)良的性價(jià)比，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　第2章74L系列芯片的功能要求</

28、p><p>　　2.1 74 LS154芯片介紹</p><p>　　74LS154是一個(gè)4—16譯碼器，在本設(shè)計(jì)中做為列掃描信號(hào)，其真值表如圖2-1</p><p>　　圖2-1 74LS154的真值表</p><p><b>　　、</b></p><p>　　2.2 74ALS244芯片

29、介紹</p><p>　　全名是八緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器/線接收器</p><p>　　主要起到驅(qū)動(dòng)作用。因?yàn)榻?jīng)過(guò)P0口和P2口的電流較小，而發(fā)光二極管正常工作所需要的電流是10-16毫安。74ALS244的作用是增大P0口和P2口的輸出電</p><p><b>　　邏輯圖</b></p><p><b>　　元件

30、參數(shù)</b></p><p>　　2.3 AT89C51單片機(jī)介紹</p><p><b>　　2.3.1主要特性</b></p><p>　　與MCS-51 兼容 </p><p>　　·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 </p><p>　　·壽命：1000寫/擦循環(huán)&

31、lt;/p><p>　　·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年</p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz</p><p>　　·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定</p><p>　　·128*8位內(nèi)部RAM</p><p>　　·32可編程I/O線</p><p>　　

32、·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　·5個(gè)中斷源 </b></p><p><b>　　·可編程串行通道</b></p><p>　　·低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 </p>&

33、lt;p>　　89C51是一種帶4K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATM

34、EL的89C51是一種高效微控制器， 89C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。</p><p><b>　　2.3.2管腳說(shuō)明</b></p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p&

35、gt;　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。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。</p><p>　　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4個(gè)TTL門電流，

36、當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。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)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙

37、向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。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。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：</p><p><b>　　口管腳 備選功能</b></p><p>　　P3.0 RX

38、D（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）</p>&l

39、t;p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）</p><p>　　P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)

40、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FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。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。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。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。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行

41、狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><p>　　/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（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET

42、；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(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）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　2.3.3振蕩器特性</p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。

43、如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p><b>　　2.3.4芯片擦除</b></p><p>　　整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣

44、列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。</p><p>　　此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。</p><p>　　很多初學(xué)51

45、單片機(jī)的網(wǎng)友會(huì)有這樣的問(wèn)題：AT89S51是什么?書上和網(wǎng)絡(luò)教程上可都是8051，89C51等！沒(méi)聽說(shuō)過(guò)有89S51 ？</p><p>　　這里，初學(xué)者要澄清單片機(jī)實(shí)際使用方面的一個(gè)產(chǎn)品概念，MCS-51單片機(jī)是美國(guó)INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 8031（內(nèi)部沒(méi)有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘

46、汰）和8751等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的89S51、已經(jīng)停產(chǎn)的89C51等），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與MCS-51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。</p><p>　　有些文獻(xiàn)甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機(jī)，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說(shuō)MCS-51內(nèi)核實(shí)際

47、上已經(jīng)成為一個(gè)8位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　其他的公司的51單片機(jī)產(chǎn)品都是和MCS-51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。同樣的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、89S51， PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（華邦）等，我們常說(shuō)的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機(jī)，同時(shí)是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時(shí)鐘，更優(yōu)秀的是由F

48、lash（程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容至少可以改寫1000次）存儲(chǔ)器取帶了原來(lái)的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對(duì)于8051已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。</p><p>　　不過(guò)在市場(chǎng)化方面，89C51受到了PIC單片機(jī)陣營(yíng)的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現(xiàn)在，89S51目前已經(jīng)成

49、為了實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)上新的寵兒，作為市場(chǎng)占有率第一的Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競(jìng)爭(zhēng)力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同時(shí)，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場(chǎng)上見到的89C51實(shí)際都是Atmel前期生產(chǎn)的巨量庫(kù)存而以。</p><p>　　89S51相對(duì)于89

50、C51增加的新功能包括：</p><p>　　新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格卻基本不變，甚至比89C51更低！ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說(shuō)S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。具有雙工UART串行通道。 內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像

51、89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。</p><p>　　全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說(shuō)所有。</p><p>　　第3章 LED點(diǎn)陣字符顯示器的方案實(shí)現(xiàn)</p><p>　

52、　從理論上說(shuō)，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。16ｘ16的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多的端口，如果我采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，16ｘ16的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是16ｘ16的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣

53、在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。</p><p>　　動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。具體就16ｘ16的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同1行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同1列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)極的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選

54、通第1行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。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，就能夠看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。</p><p>　　采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放

55、。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹?lt;/p><p>　　采用串行傳輸?shù)姆椒ǎ刂齐娐房梢灾挥靡桓盘?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)

56、按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢螅@一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度。</p><p>　　解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)

57、的同時(shí)，傳送下一列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有所存功能。經(jīng)過(guò)上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。圖1為顯示屏電路實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)框圖。</p><p>　　3.1 LED點(diǎn)陣字符顯示

58、器硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路</p><p>　　單片機(jī)采用MSC-51或其兼容系列芯片，采用24MHZ或更高頻率晶振，以獲得較高的刷新頻率，時(shí)期顯示更穩(wěn)定。單片機(jī)的串口與列驅(qū)動(dòng)器相連，用來(lái)顯示數(shù)據(jù)。P1口低4位與行驅(qū)動(dòng)器相連，送出行選信號(hào)；P1.5～P1.7口則用來(lái)發(fā)送控制信號(hào)。P0口和P2口空著，在有必要的時(shí)候可以擴(kuò)展系統(tǒng)的ROM和RAM。16

59、ｘ16的點(diǎn)陣顯示屏的硬件原理圖如圖2所示（在附錄A）。</p><p>　　3.1.2列驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　列驅(qū)動(dòng)電路有集成電路74HC595構(gòu)成。它具有一個(gè)8位串入并出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立的，可以實(shí)現(xiàn)在顯示本行列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，既達(dá)到重疊處理的目的。</p><p>　　74H

60、C595的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-1-2所示。它的輸入側(cè)有8個(gè)串行移位寄存器，每個(gè)移位寄存器的輸出都連接一個(gè)輸出鎖存器。引腳SI是串行數(shù)據(jù)的輸入端。引腳SCK是移位寄存器的移位時(shí)鐘脈沖，在其上升沿發(fā)生移位，并將SI的下一個(gè)數(shù)據(jù)打入最低位。</p><p>　　移位后的各位信號(hào)出現(xiàn)在各移位寄存器的輸出端，也就是輸出鎖存器的輸入端。RCK是輸出鎖存器的打入信號(hào)，其上升沿將移位寄存器的輸出打入輸出鎖存器。引腳G是輸出三態(tài)

61、門的開放信號(hào)，只有當(dāng)其為低時(shí)鎖存器的輸出才開放，否則為高組態(tài)。SCLR信號(hào)是移位寄存器清零輸入端，當(dāng)其為低時(shí)移位寄存器的輸出全部為零。由于SCK和RCK兩個(gè)信號(hào)是互相獨(dú)立的，所以能夠做到輸入串行移位與輸出鎖存互不干擾。芯片的輸出端為QA～QH，最高位QH可作為多片74HC595級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)，向上一級(jí)的級(jí)聯(lián)輸出。但因?yàn)镼H受輸出鎖存器的打入控制，所以還從輸出鎖存器前引出QH，作為與移位寄存器完全同步的級(jí)聯(lián)輸出</p><

62、p>　　QB 1 16 Vcc</p><p>　　QC 2 15 QA</p><p>　　QD 3 14 SI</p><p>　　QE 4 13 G&

63、lt;/p><p>　　QF 5 12 RCK</p><p>　　QG 6 11 SCK</p><p>　　QH 7 10 SCLR</p><p>　　GND

64、 8 9 QH</p><p>　　圖3-1-2 74HC595外形及引腳</p><p>　　3.1.3 行驅(qū)動(dòng)器</p><p>　　單片機(jī)P1口低4位輸出的行號(hào)經(jīng)4/16線譯碼器74LS154譯碼后生成16條行選通信號(hào)線，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的行線。一條行線上要帶動(dòng)16列的LED進(jìn)行顯示，按每一LE

65、D器件20MA電流計(jì)算，16個(gè)LED同時(shí)發(fā)光時(shí)，需要320MA電流，選通三極管8550作為驅(qū)動(dòng)管可滿足要求。</p><p>　　3.2 LED點(diǎn)陣字符顯示器系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 顯示驅(qū)動(dòng)程序</p><p>　　顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計(jì)算公式如下：

66、</p><p>　　刷頻率（幀頻）=1/16×T0溢出率</p><p>　　=1/16×f/12（65536-t） </p><p>　　其中f位晶振頻率，t為定時(shí)器T0初值（工作在16位定時(shí)器模式）。</p><p>　　然后顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢當(dāng)前燃亮的行號(hào)，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口發(fā)送給移位

67、寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開顯示。圖4為顯示驅(qū)動(dòng)程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖。</p><p>　　3.2.2 系統(tǒng)主程序</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件能使系統(tǒng)在目測(cè)條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖形或文

68、字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。</p><p>　　系統(tǒng)主程序開始以后，首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口；然后以“卷簾出”效果顯示圖形，停留約3s；接著向上滾動(dòng)顯示“我愛單片機(jī)”這5個(gè)漢字及一個(gè)圖形，然后以“卷簾入”效果隱去圖形。由于單片機(jī)沒(méi)有停機(jī)指令，</p><p>　　所以可以設(shè)置系統(tǒng)程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。</p><p>

69、;　　單元顯示屏可以接收來(lái)自控制器（主控制電路板）或上一級(jí)顯示單元模塊傳輸下來(lái)的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級(jí)顯示模塊單元中，因此顯示板可擴(kuò)展至更多的顯示單元，用于顯示更多的顯示內(nèi)容。</p><p>　　圖3-2-2是系統(tǒng)主程序流程圖。</p><p>　　圖 3-2-2 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　第4章5

70、1單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)在可靠的復(fù)位之后，才會(huì)從0000H地址開始有序的執(zhí)行應(yīng)用程序。同時(shí)，復(fù)位電路也是容易受到外部噪 聲干擾的敏感部分之一。因此，復(fù)位電路應(yīng)該具有兩個(gè)主要能： </p><p>　　1. 必須保證系統(tǒng)可靠的進(jìn)行復(fù)位；2. 必須具有一定的抗干擾的能力；</p><p>　　4.1復(fù)位電路的原理</p><

71、p>　　首先RST保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)自動(dòng)復(fù)位</p><p>　　1、上電復(fù)位：上電瞬間，電容充電電流最大，電容相當(dāng)于短路，RST端為高電平，自動(dòng)復(fù)位；電容兩端的電壓達(dá)到電源電壓時(shí)，電容充電電流為零，電容相當(dāng)于開路，RST端為低電平，程序正常運(yùn)行。</p><p>　　2、手動(dòng)復(fù)位：首先經(jīng)過(guò)上電復(fù)位，當(dāng)按下按鍵時(shí)，RST直接與VCC相連，為高電平形成復(fù)位，同時(shí)電解電容被短

72、路放電；按鍵松開時(shí)，VCC對(duì)電容充電，充電電流在電阻上，RST依然為高電平，仍然是復(fù)位，充電完成后，電容相當(dāng)于開路，RST為低電平，正常工作。</p><p>　　4.2復(fù)位電路的RC選擇</p><p>　　復(fù)位電路應(yīng)該具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的功能。以MCS-51單片機(jī)為例，復(fù)位脈沖的高電平寬度必須大于2個(gè)機(jī)器周期，若系統(tǒng)選用6MHz晶振，則一個(gè)機(jī)器周期為2us，那么復(fù)位脈沖寬度最小應(yīng)為

73、4us。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，考慮到電源的穩(wěn)定時(shí)間，參數(shù)漂移，晶振穩(wěn)定時(shí)間以及復(fù)位的可靠性等因素，必須有足夠的余量。圖1是利用RC充電原理實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位的電路設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明，上電瞬間RC電路充電，RESET引腳出現(xiàn)正脈沖。只要RESET端保持10ms以上的高電平，就能使單片機(jī)有效的復(fù)位。</p><p><b>　　圖 1</b></p><p>　　對(duì)于圖1-a中的電容C

74、兩端的電壓（即復(fù)位信號(hào)）是一個(gè)時(shí)間的函數(shù)：</p><p>　　u(t)=VCC*[1-exp(-t/RC)]</p><p>　　對(duì)于圖1-b中的電阻R兩端的電壓（即復(fù)位信號(hào)）也是一個(gè)時(shí)間的函數(shù)：</p><p>　　u(t)=VCC*exp(-t/RC)</p><p>　　其中的VCC為電源電壓，RC為RC電路的時(shí)間常數(shù)=1K*22uF

75、=22ms。有了這個(gè)公式，我們可以更方便的對(duì)以上電路進(jìn)行透徹的分析。</p><p>　　圖1-a中非門的最小輸入高電平UIH=2.0v，當(dāng)充電時(shí)間t=0.6RC時(shí)，則充電電壓u(t)=0.45VCC=0.45*5V，約等于2V，其中t即為復(fù)位時(shí)間。圖a中時(shí)間常數(shù)=22ms，則t=22ms*0.6=13ms。</p><p>　　4.3復(fù)位電路的可靠性與抗干擾性分析</p>

76、<p>　　單片機(jī)復(fù)位電路端口的干擾主要來(lái)自電源和按鈕傳輸線串入的噪聲。這些噪聲雖然不會(huì)完全導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位，但有時(shí)會(huì)破壞CPU內(nèi)的程序狀態(tài)字的某些位的狀態(tài)，對(duì)控制產(chǎn)生不良影響。</p><p>　　4.3.1.電路結(jié)構(gòu)形式與抗干擾性能</p><p>　　以圖1為例，電源噪聲干擾過(guò)程示意圖如圖2種分別繪出了A點(diǎn)和B點(diǎn)的電壓擾動(dòng)波形。</p><p>　　有圖

77、2可以看出，圖2(a)實(shí)質(zhì)上是個(gè)低通濾波環(huán)節(jié)，對(duì)于脈沖寬度小于3RC的干擾有很好的抑制作用；圖2(b)實(shí)質(zhì)上是個(gè)高通濾波環(huán)節(jié)，對(duì)脈沖干擾沒(méi)有抑制作用。由此可見，對(duì)于圖1所示的兩種復(fù)位電路，a的抗干擾電源噪聲的能力要優(yōu)于b。</p><p>　　4.3.2復(fù)位按鈕傳輸線的影響</p><p>　　復(fù)位按鈕一般都是安裝在操作面板上，有較長(zhǎng)的傳輸線，容易引起電磁感應(yīng)干擾。按鈕傳輸線應(yīng)采用雙絞線（

78、具有抑制電磁感應(yīng)干擾的性能），并遠(yuǎn)離交流用電設(shè)備。在印刷電路板上，單片機(jī)復(fù)位端口處并聯(lián)0.01-0.1uF的高頻電容，或配置使密特電路，將提高對(duì)串入噪聲的抑制能力</p><p>　　4.4晶振的作用及原理  </p><p>　　1.晶振作用：給單片機(jī)正常工作提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。原理：在石英晶體的兩個(gè)極板上加一個(gè)電場(chǎng)，晶片會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，對(duì)極板施加機(jī)械力使其變形，又會(huì)

79、在極板上產(chǎn)生相應(yīng)的電荷，這叫壓電效應(yīng)。如果在兩個(gè)極板上加上交變的電壓，晶片便會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形震蕩，同時(shí)這種機(jī)械震蕩還會(huì)產(chǎn)生交變的電場(chǎng)（比較的微?。钱?dāng)外加交變的電壓的頻率與晶片固有的頻率（由其形狀和尺寸決定）相等時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的幅度會(huì)加劇，產(chǎn)生交變電場(chǎng)也增大。叫做壓電諧波。</p><p>　　2.即使去掉晶振，電路照樣的能振蕩，并且如果把那兩個(gè)電容改成可調(diào)電容的話也能得到想要的某個(gè)頻率，那還要晶振干什么：晶振、

80、陶瓷諧振槽路、RC振蕩器以及硅振蕩器是適用于微控制器的四種時(shí)鐘源。針對(duì)具體應(yīng)用優(yōu)化時(shí)鐘源設(shè)計(jì)依賴于以下因素：成本、精度和環(huán)境參數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動(dòng)，成本也比較低，但通常在整個(gè)溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差，會(huì)在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化；但相對(duì)RC振蕩器而言，基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。</p><p><b>　　第5章 實(shí)物的制作<

81、;/b></p><p>　　5.1調(diào)試及性能分析</p><p>　　首先檢查各個(gè)焊接點(diǎn)的焊接是否焊接正確，看是否有短路和斷路，看各條線連接是否確，對(duì)照原理圖逐條線逐個(gè)點(diǎn)的檢查；然后檢查芯片的沒(méi)個(gè)引腳的功能，</p><p>　　圖5-1-1 圖5-1-2</p><p>　　看其是否有

82、實(shí)現(xiàn)，一部分一部分的檢查，直至檢查出錯(cuò)誤或保證電路完全正確。在設(shè)計(jì)中由于連線過(guò)多加至板面有限，布線時(shí)線布的過(guò)于密，因此要防止相鄰的兩條線之間短路，所以要一條線一條線的檢查，把短路的給分離開，把斷路的給補(bǔ)上。硬件調(diào)試時(shí)首先要檢查晶振是否會(huì)正常起振，既看STC89C51的18腳是否有約12MHZ的頻率，看30腳是否有1/6的晶振頻率，然后再檢查74LS154的使能端是否正常工作，再看74LS595的SER端是否有脈沖并檢查其它引腳的脈沖和時(shí)

83、序是否都正常工作，最后再檢查L(zhǎng)ED燈的各行和各列是否都連接正確，各部分都調(diào)試正常之后就可以進(jìn)行軟件調(diào)試了。</p><p>　　軟件部分需要調(diào)試的分需要調(diào)試的主要有顯示屏的刷新率及顯示效果部分。</p><p>　　顯示屏的刷新率由定時(shí)器T0的溢出率和單片機(jī)的晶振頻率決定。顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器T0重新賦初值，以保證顯示屏的刷新率的穩(wěn)定。定時(shí)器T0設(shè)定為工作方式1，即16位

84、定時(shí)器模式，晶振頻率f為11.0592MHZ,通過(guò)計(jì)算得定時(shí)器T0的初值,。</p><p>　　顯示效果處理程序的內(nèi)容及方法非常廣泛，采用的是左移、兩邊對(duì)移、和上移。調(diào)試時(shí)要編一些檢查L(zhǎng)ED燈是否完好、是否連接正確的小程序，看控制的端口的控制命令是否正確，顯示的字是否亮度均勻、充足、顯示的文字是否穩(wěn)定、清晰無(wú)串繞。</p><p><b>　　5.2元器件清單</b>

85、;</p><p>　　總結(jié)本文的研究工作，主要做了下面幾點(diǎn)較突出的工作</p><p>　　一、通過(guò)查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了LED的發(fā)光原理和LED顯示屏的原理，了解了LED的現(xiàn)狀，清楚地了解了LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點(diǎn)，明確了研究目標(biāo)。</p><p>　　二，本文設(shè)計(jì)的LED顯示屏能夠?qū)崿F(xiàn)在目測(cè)條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示圖

86、形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。</p><p>　　三，文章給出了系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計(jì)方案,硬件結(jié)構(gòu)電路圖，軟件流程圖和具體匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與調(diào)試等方面。</p><p>　　四，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)會(huì)了 Protel 99se 的基本使用，感到Protel 99se 對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的同學(xué)來(lái)說(shuō)是一門很有用的課程。</p>

87、<p>　　五，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，重新復(fù)習(xí)并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了MCS-51；熟練掌握了WORD軟件的使用。</p><p>　　六，存在缺陷：沒(méi)有考慮抗干擾的問(wèn)題。</p><p>　　附錄 1 主要匯編程序清單</p><p>　　以下是16ｘ16的點(diǎn)陣LED電子圖文顯示屏的源程序采用匯編語(yǔ)言編寫（也可采用C語(yǔ)言編寫，C程序KeilｕVision2 V2

88、.30環(huán)境下調(diào)試通過(guò)。</p><p>　　以下為用匯編語(yǔ)言編寫的字符顯示控制程序：</p><p>　??； ***************************************</p><p>　??； * *</p>

89、<p>　?。?* 單個(gè)16ｘ16的點(diǎn)陣電子屏字符顯示器 *</p><p>　??； * ATA89C52 12MHz晶振 *</p><p>　??； * 2004.2.11 LRM *</p>&

90、lt;p>　　； ***************************************</p><p>　?。伙@示字用查表法，不占用內(nèi)存，字符用16ｘ16共陽(yáng)LED點(diǎn)陣，</p><p>　??；效果：向上滾動(dòng)顯示5個(gè)字，再重復(fù)循環(huán)。</p><p>　??；R1：查表偏址寄存器，B：查表首址，R2：掃描地址（從00～0FH）

91、。</p><p>　??；R3：滾動(dòng)顯示時(shí)控制移動(dòng)速度，單字顯示可控制靜止顯示的時(shí)間。</p><p>　??；*************；</p><p><b>　?。恢袛嗳肟诔绦?；</b></p><p>　?。?************；</p><p><b>　?。?lt;/

92、b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP START</p><p>　　ORG 0003H</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　ORG 000BH</p><p>　　LJ

93、MP INTTO</p><p>　　ORG 0013H</p><p><b>　　ERTI</b></p><p>　　ORG 001BH</p><p><b>　　ERTI</b></p><p>　　ORG 0023H</p>

94、;<p><b>　　RETI</b></p><p>　　ORG 002BH</p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　??；***********；</p><p>&

95、lt;b>　?。怀跏蓟绦?；</b></p><p>　??；***********；</p><p><b>　??；</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　??；***********；</p><p>　??； 主程序 ；&l

96、t;/p><p>　　；***********；</p><p><b>　??；</b></p><p>　　START: MOV 20H,#00H ；清零標(biāo)志，00H為第16行開始掃描標(biāo)志，01為1幀</p><p><b>　?。粧呙杞Y(jié)束標(biāo)志</b></p><p

97、>　　MOV A,#0FFH ；端口初始化</p><p>　　MOV P1,A </p><p>　　MOV P1,A</p><p>　　MOV P3,A</p><p>　　MOV P0,A</p><p>　　CLR P1.6 ；串行寄存器輸入打入輸出

98、控制位</p><p>　　MOV TMOD,#01H ；使用T0做16位定時(shí)器，行掃描用。</p><p>　　MOV TH0,#0FCH ；1ms初值（12MHz）</p><p>　　MOV TL0,#18H</p><p>　　MOV SCON,#00H ；串口0方式傳送顯示字節(jié)</p>&

99、lt;p>　　MOV IE，#82H ；T0中斷允許，總中斷允許</p><p>　　MOV SP，#70H</p><p>　　MAIN： LCALL DISI ；顯示準(zhǔn)備，黑屏，1.5s</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　LCALL MOVDISP

100、；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（8個(gè)字）</p><p>　　INC DPH</p><p>　　LCALL MOVDISP ；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（8個(gè)字）</p><p>　　INC DPH</p><p>　　LACLL MOVDISP ；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（8個(gè)字）</p><p>　　AJMP

101、 MAIN</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　；***********************；</p><p>　??； 多字滾動(dòng)顯示程序 ；</p><p>　??；****************

102、*******；</p><p>　??；每次8個(gè)字，入口時(shí)定義好DPTR值</p><p><b>　　；</b></p><p>　　MOVDISP: MOV B,#00H ；向上移動(dòng)顯示，查表偏值暫存（從00開始）</p><p>　　DISLOOP: MOV R3,#07H ；移動(dòng)速度

103、</p><p>　　DISMOV： MOV R2,00H ；第0行開始</p><p>　　MOV R1,B</p><p>　　SETB TR0 ；開掃描(每次一幀)</p><p>　　WAITMOV: JBC 01H,DISMOV1 ；標(biāo)志為1掃描一幀結(jié)束（16ms為1幀，每行1ms）

104、</p><p>　　AJMP WAITMOV</p><p>　　DISMOV1: DJNZ R3,DISMOV ；1幀重復(fù)顯示(控制移動(dòng)速度)</p><p>　　INC B ；顯示字的下一行（每行2字節(jié)）</p><p><b>　　INC B</b></p>

105、<p>　　MOV A,R1 ；R1為0，8個(gè)字顯示完</p><p>　　JZ MOVOUT</p><p>　　AJMP DISLOOP</p><p>　　MOVOUT: RET ；移動(dòng)先是結(jié)束</p><p><b>　??；</b>&l

106、t;/p><p><b>　??；</b></p><p>　　；****************；</p><p>　??； 單字顯示程序 ；</p><p>　??；****************；</p><p><b>　??；顯示表中某個(gè)字；</b></p>

107、<p>　　；****************；</p><p>　　DIS1: MOV R3,#5AH ；靜止顯示時(shí)間控制（16ms*#=1.6s）</p><p>　　DIS11: MOV R2,#00H ；一幀掃描初始值(行地址從00～0FH)</p><p>　　MOV DPTR,#TAB

108、 ；取表首址</p><p>　　MOV R1,#00H ；查表偏址(顯示第一個(gè)字)</p><p>　　SETB TR0 ；開掃描（每次一幀）</p><p>　　WAIT11: JBC 01H,DIS111 ；為1，掃描一幀結(jié)束</p><p>　　AJMP WAIT11</p&

109、gt;<p>　　DIS111: DJNZ R3,DIS11</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　??；************；</p>

110、<p>　??； 掃描程序 ；</p><p>　??；************；</p><p>　?。?ms刷新一次，每行顯示1s</p><p>　　INTT0： PUSH ACC</p><p>　　MOV TH0,#0FCH ；1ms初值重裝</p><p>　　MO

111、V TL0,#18H</p><p>　　JBC 00H,GOEND ；16行掃描標(biāo)志為1，結(jié)束</p><p>　　INC R1 ；取行右邊字節(jié)偏址</p><p>　　MOV A,R1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；查表</p><

112、p>　　MOV SBUF,A ；串口0方式發(fā)送</p><p>　　WAIT： JBC TI,GO ；等待發(fā)送完畢</p><p>　　AJMP WAIT1</p><p>　　GO: DEC R1 ；取行左邊字節(jié)偏址</p><p>

113、;　　MOV A,R1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV SBUF,A</p><p>　　WAIT1: JBC T1,GO1</p><p>　　AJMP WAIT1</p><p>　　GO1: SETB P1.7

114、 ；關(guān)行顯示，準(zhǔn)備刷新</p><p>　　NOP ；串口寄存器數(shù)據(jù)穩(wěn)定</p><p>　　SETB P1.6 ；產(chǎn)生上升沿，行數(shù)據(jù)打入輸出端</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP<