第一篇：單片機課程設(shè)計
課 程 設(shè) 計
設(shè)計題目： 基于單片機的8*8點陣顯示數(shù)字設(shè)計
學生姓名： 指導(dǎo)教師： 二級學院： 專
業(yè)： 班
級： 學
號：
目 錄
摘要??????????????????????????Ⅱ 1 方案選擇及總體設(shè)計???????????????????1 1.1方案確定?????????????????????1 1.1.1功能要求????????????????????1 1.1.2方案確定????????????????????1 1.2器件選擇?????????????????????1 2 控制系統(tǒng)設(shè)計??????????????????????2 2.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計?????????????????2 2.1.1整體模塊設(shè)計??????????????????2 2.1.2單片機AT89C51?????????????????2 2.1.3單片機最小系統(tǒng)設(shè)計???????????????5 2.1.3.1晶振電路設(shè)計?????????????????5 2.1.3.2復(fù)位電路設(shè)計?????????????????5 2.1.4驅(qū)動電路設(shè)計??????????????????6 2.1.5LED點陣顯示設(shè)計????????????????9 2.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計?????????????????11 2.2.1軟件設(shè)計思想??????????????????11 2.2.2主程序流程圖??????????????????11 2.2.3子程序流程圖??????????????????13 3 系統(tǒng)仿真及調(diào)試????????????????????14 3.1系統(tǒng)調(diào)試?????????????????????14 3.2系統(tǒng)仿真?????????????????????14 3.2.1protrus軟件仿真????????????????14 3.2.2程序??????????????????????14 總結(jié)?????????????????????????^?17 參考文獻????????????????????????18
I
摘 要
現(xiàn)在市場上各類基于LED的顯示屏較多，但大部分產(chǎn)品為單一模式的LED顯示屏，其在顯示內(nèi)容的更換及顯示屏的重組等方面都存在不便之處。但隨著信息化社會的迅速發(fā)展，LED顯示屏正在向顯示內(nèi)容豐富、信息更改方便等方面發(fā)展。因此制作一款多功能的LED廣告顯示屏是非常有意義地。
LED驅(qū)動顯示采用動態(tài)掃描方法，動態(tài)掃描方式是逐行輪流點亮，這樣掃描驅(qū)動電路就可以實現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動器。以8×8點陣為例，把所有同一行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽的接法），先送出對應(yīng)第1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定的時間，然后熄滅；再送出第2行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時間，然后熄滅；第8行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形。該方法能驅(qū)動較多的LED，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機的資源。
本次課程設(shè)計的題目為8×8點陣數(shù)字顯示，設(shè)計的任務(wù)為使用單片機控制8×8的點陣顯示0到9的數(shù)字，不僅顯示清晰，并且每經(jīng)過一定時間，顯示的數(shù)字加一，從0 到 9 循環(huán)。以AT89C51單片機為核心，采用串行傳輸、動態(tài)掃描技術(shù)，制作一款模塊化LED多功能顯示屏。
在資料收集方面，主要是參考了《51單片機原理及應(yīng)用—基于Keil C與Proteus》一書，結(jié)合了一些網(wǎng)絡(luò)資料，以及一些集成塊的使用說明書。
在整個工作過程中，根據(jù)收集來的資料繪制出大概的原理圖，然后通過Proteus仿真，與此同時運用Keil 編程，用Keil 與Proteus進行聯(lián)調(diào)，調(diào)試成功后確定了原理圖和控制程序。
II
第一章 方案選擇及總體設(shè)計
1.1 方案確定
1.1.1 功能要求
1、采用STC-51單片機作為微處理器。
2、設(shè)計一個8×8點陣LED數(shù)碼字符顯示器。
3、在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足、穩(wěn)定、清晰無串擾。
4、動態(tài)顯示“0——9”幾個字符。
1.1.2 方案確定
采用ST89C51單片機作為微處理器，將共陽極二極管用共陰型接法連接成8×8點陣LED數(shù)碼字符陣列，通過程序控制，采用動態(tài)顯示，建立字符庫“0——9”。
1.2 器件選擇
微處理器采用ST89C51系列單片機，ST89C51單片機是這幾年在我國非常流行的單片機，是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）高性能單片機，可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次，具有低功耗、高性能的特點。
AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（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。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。
第二章 控制系統(tǒng)設(shè)計
2.1控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
2.1.1整體模塊設(shè)計
本設(shè)計行、列驅(qū)動電路，顯示器電路，運用單片機的智能化，系統(tǒng)的將每個功能電路模塊連接在一起，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2-1所示。
點陣顯示器行驅(qū)動電路PC上位機單片機8×8點陣LED顯示器電路點陣顯示器列驅(qū)動電路
圖2-1 硬件系統(tǒng)框圖
此次需要實現(xiàn)的功能是利用一個ST89C51，一個8×8LED點陣，動態(tài)顯示“0——9”10個字，采用PC上位機驅(qū)動顯示電路。
2.1.2 單片機AT89C51 AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機,片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn), 兼容標準MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元,功能強大AT89C51單片機能提供許多高性價比的應(yīng)用場合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。
AT89C51單片機引腳圖如圖2-2所示。
圖2-2 AT89C51引腳圖
AT89C51管腳說明： VCC：供電電壓。GND：接地。
P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。
P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。
P2口：P2口為一個內(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TTL門電流，當P2口被寫“1”時，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，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口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行
存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。
P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當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。
P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： P3口管腳
備選功能： P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）
P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。
RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。
ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，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，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，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)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。
/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。
/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。
XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：
來自反向振蕩器的輸出。
2.1.3 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計
單片機的最小系統(tǒng)是能夠讓單片機工作的最小硬件電路。除了單片機外，最小系統(tǒng)還包括復(fù)位電路和時鐘電路。
復(fù)位電路：單片機的復(fù)位電路接在復(fù)位信號RST上，復(fù)位電路用于將單片機內(nèi)部電路的狀態(tài)恢復(fù)到初始值。需要復(fù)位時按下按鈕即可。
時鐘電路：時鐘電路為單片機工作提供基本時鐘。時鐘電路中包含一個晶體振蕩器，簡稱晶振，頻率范圍是1.2~12MHz。晶體振蕩頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率也越高，單片機的運行速度也就越快
ST89C51單片機最小系統(tǒng)電路由復(fù)位電路、晶振電路兩部分組成。2.1.3.1 晶振電路設(shè)計
ST89C52單片機芯片內(nèi)部設(shè)有一個由反向放大器構(gòu)成的振蕩器，XTAL1和XTAL2分別為振蕩電路的的輸入端和輸出端，時鐘可有內(nèi)部或外部生成，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路就會產(chǎn)生自激振蕩。系統(tǒng)采用的定時元件為石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶振頻率采用12MHZ，C1、C2的電容值取30pF，電容的大小起頻率微調(diào)的作用。晶振電路圖如圖2-3所示。
C1XTAL130pFC2XTAL230pF圖2-3 晶振電路圖
X112MHZ
2.1.3.2 復(fù)位電路設(shè)計
ST89C51單片機在啟動運行時或者出現(xiàn)死機時需要復(fù)位，使CPU以及其他功能部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機有多種復(fù)位方式，常用的復(fù)位操作有上電復(fù)位和手動復(fù)位方式。本設(shè)計采用最簡單的上電復(fù)位方式，電路如圖2-4所示。上電復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，復(fù)位電路產(chǎn)生的復(fù)位信號（高電平有效）由RST引腳送入到內(nèi)部的復(fù)位電路，對ST89C51單片機進行復(fù)位，復(fù)位信號要持續(xù)兩個機器周期（24個時鐘周期）以上，才能使ST89C51單片機可靠復(fù)位。當上電時，C1相當于短路，有時碰到干擾時會造成錯誤復(fù)位，可在復(fù)位端加個去耦電容，可以取得很好的效果。
ST89C51單片機復(fù)位電路如下圖所示：
VCCAT89C51VCCC510MF/25VRSTR94.7KVSSR24.7KVSSRSTR1C10MF/25VS5 RSTVCCAT89C51VCC
圖2-4 上電復(fù)位電路圖
圖2-5 按鍵電平復(fù)位電路圖
復(fù)位電路工作原理：
上電瞬間RST引腳的電位與VCC等電位，RST引腳為高電平，隨著電容C5充電電流的減少，RST引腳的電位不斷下降，可以保持RST引腳在為高電平的時間內(nèi)完成復(fù)位操作。
當單片機已在運行當中時，按下復(fù)位鍵S5后再松開，也能使RST引腳為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)ST89C51單片機復(fù)位。
2.1.4 驅(qū)動電路設(shè)計
驅(qū)動電路圖如圖2-6所示。
圖2-6 驅(qū)動電路圖
74LS245引腳圖如圖2-7所示。
圖2-7 74LS245引腳圖
引出端符號： A A總線端
B B總線端
/G 三態(tài)允許端(低電平有效)DIR 方向控制端
74LS245是用來驅(qū)動LED或者其他的設(shè)備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。74LS245還具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。
如果用89C51的P0口輸出到數(shù)碼管，那就要考慮到數(shù)碼管的亮度以及P0口帶負載的能力，當89C51單片機的P0口總線負載達到或超過P0最大負載能力時，必須接入74LS245等總線驅(qū)動器。選用74LS245提高驅(qū)動能力。P0口的輸出經(jīng)過74LS245提高驅(qū)動后，輸出到數(shù)碼管顯示電路。
工作原理：
當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由B向A傳輸;（接收）DIR=“1”，信號由A向B傳輸；（發(fā)送）當CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。
正向點亮一顆LED，至少也要10～20mA，若電流不夠大，則LED不夠大。而不管是ST89C51的I/O口，還是TTL、CMOS的輸出端，其高態(tài)輸出電流都不是很高，不過1～2mA而已。因此很難直接高態(tài)驅(qū)動LED，這時候就需要額外的驅(qū)動電路，通常有共陽型與共陰型LED陣列驅(qū)動電路，本設(shè)計才用共陰型高態(tài)掃描信號驅(qū)動電路。
共陰型LED陣列驅(qū)動電路采用高態(tài)掃描，也就是任何時間只有一個高態(tài)信號，其它則為低態(tài)。一行掃描完成后，再把高態(tài)信號轉(zhuǎn)化到近鄰的其他行，掃描信號接用一個反向驅(qū)動器，ST89C51本身內(nèi)置一個反向驅(qū)動器，本設(shè)計將ST89C51作為點矩陣顯示控制系統(tǒng)的控制核心，通過點矩陣實時顯示并移動字符。
單片機的串口與行驅(qū)動器相連，用來發(fā)送顯示數(shù)據(jù)信息。P3口與LED陣列的行引腳相連，送出數(shù)據(jù)、地址以及系統(tǒng)控制信號。輸出低態(tài)時，最大可吸取0.5A，即500mA，若每個LED取30mA，7個LED同時點亮，需要210mA，完全滿足LED點亮的基本條件。
所要顯示的信號送入74LS245芯片，然后連接到LED陣列的列陣腳。對于高態(tài)的顯示信號，將可提供其所連接LED的驅(qū)動電流，而這個驅(qū)動電流經(jīng)過LED到輸出端，形成正向回路，即可點亮該LED。其中每個晶體管任何時間只需負
責驅(qū)動一個LED，所以選擇30mA射極電流的晶體管。驅(qū)動電路如圖2-6所示。
2.1.5 LED點陣顯示設(shè)計
本設(shè)計采用ATMEL公司的AT89C51作矩陣顯示控制系統(tǒng)控制核心，12MHZ晶振,8?8點陣共陽LED顯示器。其中，P0口作為字符數(shù)據(jù)輸出口,P3口為字符顯示掃描輸出口,第31腳(EA)接電源，改變電阻（270×8）的大小可改變顯示字符的亮度，驅(qū)動用74LS245芯片。
本設(shè)計LED矩陣顯示器電路選用8×8點陣模塊，系統(tǒng)由單片機控制。LED顯示屏是將發(fā)光二極管按行按列布置的，在掃描驅(qū)動方式下可以按行掃描按列控制，也可以按列掃描按行控制。本文就是使用1塊8×8點陣，采用按列掃描按行控制控制方式，掃描順序自左向右，以滿足數(shù)字顯示的要求。8×8點陣LED結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。
8×8點陣LEDabcdefgh12345678
圖2-8 LED數(shù)碼顯示管
8×8 點陣LED的工作原理：LED點陣的顯示方式是按顯示編碼的順序，一行一行地顯示。對于共陽型的點陣來說，當某一點所在的行對應(yīng)高電平“1”并且其所在的列對應(yīng)低電平“0”的時候，這一點就會被點亮。將每一行的顯示時間進行一定的延時,由于人的視覺暫留現(xiàn)象，就會感覺到8行LED是在同時顯示的。若顯示的時間太短，則亮度不夠，若顯示的時間太長，將會感覺到閃爍。圖2-9為8×8點陣LED外觀及引腳圖，其等效電路如圖2-10所示，只要其對應(yīng)的X、Y軸順向偏壓，即可使LED發(fā)亮。例如如果想使左上角LED點亮，則Y0=1，X0=0即可。應(yīng)用時限流電阻可以放在X軸或Y軸。一個8×8點陣是由64個發(fā)光二極管按規(guī)律組成的，如圖2-10所示。圖中，行接高電平，列接低電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。
圖2-9 8×8點陣LED外觀及引腳圖
圖2-10 8×8點陣LED等效電路
8×8點陣數(shù)字顯示的編碼原理: 8×8點陣數(shù)字顯示主要應(yīng)用行掃描動態(tài)顯示的方法實現(xiàn)，如圖2-11所示，將行線依次置零，一次對列線編碼，有紅色填充部分為1，無填充部分為0。
圖2-11 8×8點陣數(shù)字顯示的編碼原理
如此可得到“0”的編碼為{0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00},同理可得到：
{0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00}
//1 {0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00}
//2 {0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//3 {0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00}
//4 {0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00}
//5 {0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00}
//6 {0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00}
//7 {0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00}
//8 {0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00}
//9 2.2控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
2.2.1 軟件設(shè)計思想
主程序先進行設(shè)置中斷，并啟動，再進行鍵盤掃描載入“0——9”字型，然后判斷一組字型是否掃描完，按不同情況進行循環(huán)調(diào)用子程序。進入子程序后，首先設(shè)置相應(yīng)的程序，反復(fù)調(diào)用顯示子程序，并在顯示過程中反復(fù)調(diào)用鍵盤掃描子程序進行延時，判斷是否退出相應(yīng)的方式顯示子程序。設(shè)計過程中，能很好得提高按鍵響應(yīng)速度。
2.2.2 主程序流程圖
主程序首先設(shè)置并啟動T0中斷，然后調(diào)用初始化程序，為后面程序要用到的數(shù)據(jù)調(diào)入，并清零一些用到的數(shù)據(jù)單元，然后載入“0——9”字型，進行掃描。圖2-12為主程序流程圖。
圖2-12 主程序流程圖
2.2.3 子程序流程圖（定時中斷服務(wù)程序）
圖11 子程序流程圖（定時中斷服務(wù)程序）
第三章 系統(tǒng)仿真及調(diào)試
3.1系統(tǒng)調(diào)試
根據(jù)硬件電路圖核對了元器件的型號、極性，安裝是否正確，檢查硬件電路連線是否與電路原理圖一致，檢查電路元器件是否都已經(jīng)連接好。
通電后，用示波器檢測單片機的復(fù)位和晶振電路是否有復(fù)位信號和振蕩信號。
3.2 系統(tǒng)仿真
3.2.1 proteus軟件仿真
使用proteus原理及仿真如圖3-1所示。
如圖3-1 proteus原理及仿真圖
3.2.2 程序
#include
{ 0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00，//0 //1 0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00，//2 0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，//3 0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00,0x00，//4 0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00,0x00, 0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00,0x00, 0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00,0x00，0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00，0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00,0x00
};uchar i=0,t=0,Num_Index;//主程序 void main(){ P3=0x80;
Num_Index=0;
//從0開始顯示
TMOD=0x00;
//T0方式0 TH0=(8192-2000)/32;//2ms定時
TL0=(8192-2000)%32;IE=0x82;
//允許T0中斷
TR0=1;
//啟動T0 while(1);}
//T0中斷函數(shù)
void LED_Screen_Display()interrupt 1 { TH0=(8192-2000)/32;
//恢復(fù)初值
TL0=(8192-2000)%32;P0=0xff;
//輸出位碼和段碼
P0=~Table_of_Digits[Num_Index*8+i];P3=_crol_(P3,1);
//P3循環(huán)向左一位 //5 //6 //7
//8 //9
}
if(++i==8)i=0;if(++t==250){
} t=0;
//每屏一個數(shù)字由8個字節(jié)構(gòu)成 //每個數(shù)字刷新顯示一段時間
if(++Num_Index==10)Num_Index=0;//顯示下一個數(shù)字
總結(jié)
經(jīng)過單片機的課程設(shè)計，我有了很大的收獲。
首先，就是讓我加深了對單片機的掌握和理解與應(yīng)用，知道單片機到底是怎樣控制點陣，怎樣應(yīng)用在生活中的。并且讓我懂得了要善于思考，追求嚴謹，認真解決問題，才會有更多的收獲。
然后，提高了通過查閱資料解決問題的能力。通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細了解了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，明確了研究目標。并且通過對單片機資料的查閱和應(yīng)用，更進一步增加了對單片機知識的理解和運用能力。并證實了自己的思路：“查資料→思考總結(jié)→運用→找出差錯，再查資料和向別人詢問→再次運用”的正確性。
最后，本系統(tǒng)能夠完成設(shè)計任務(wù)，能夠顯示數(shù)字0-9，并且顯示也較為穩(wěn)定清晰。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點。在本次課程設(shè)計中，主要使用了Proteus和Keil等軟件進行硬件電路和控制程序的設(shè)計，加深了對這些軟件的了解。感到Proteus對電子專業(yè)的同學來說是一個很有用的軟件?？傮w來說這次的課程設(shè)計很成功，達到了預(yù)想的目的：學到了知識，提高了能力，完成了任務(wù)。
參考文獻
[1] 張靖武,周靈彬 《單片機系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計與仿真》北京 電子工業(yè)出版社 [2] 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 《8051單片機實踐與應(yīng)用》北京 清華大學出版社 [3] 李群芳，肖看 《單片機原理、接口及應(yīng)用》北京 清華大學出版社
[4] 張毅剛，彭喜元等 《新編MCS-51單片機應(yīng)用設(shè)計 》黑龍江 哈爾濱工業(yè)大學出版社 [5] 李朝青，劉艷玲編著 《單片機原理及接口技術(shù)》北京 航空航天大學出版社
第二篇：單片機課程設(shè)計
設(shè)計題目： 單片機課程設(shè)計
學生姓名：
學
院： 電氣與信息工程學院
班
級： 電子111班 指導(dǎo)教師：
日 期： 2014年9月20日
一、課程設(shè)計目的：
了解電子元器件的功能與原理，掌握單片機的結(jié)構(gòu)和原理，學會使用單片機應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的相關(guān)軟件如 keill、STC_ISP_V394等，能夠使用c語言的語言編程簡單的功能。
二、設(shè)計的思想：
利用所提供的單片機和開發(fā)板的原理圖用keill軟件編程程序以實現(xiàn)一些功能。然后用STC_ISP_V394.exe軟件將編譯完全正確的程序生成的hxe文件下載到開發(fā)板上，再調(diào)試編譯的程序能否實現(xiàn)其所設(shè)計的功能。
1、對蜂鳴器的了解：
蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，它由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼組成，接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號由電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場，振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動發(fā)聲。
2、設(shè)計：
我們所使用的開發(fā)板實物圖如圖一，單片機對右上角蜂鳴器的控制是加入三極管接入vcc，單片機的第22引腳和負極上，以此來控制蜂鳴器工作。單片機我們選擇STC89C52RC+1602液晶來實現(xiàn)對蜂鳴器的控制及顯示所需要的信息。
圖一 調(diào)試說明：
首先用Keil軟件創(chuàng)建一個工程，將程序源代碼輸入并編譯生成單片可執(zhí)行的.hex文件。其次，打開單片機實踐板的電源，接好串口線，用STC-ISP燒錄軟件，將.hex文件燒錄入單片機中。程序下載完畢后，單片機會自動執(zhí)行程序功能。最后，觀察程序功能的執(zhí)行情況，看是否達到了設(shè)計要求。
如果單片機實踐板硬件電路的執(zhí)行結(jié)果與設(shè)計結(jié)果一致，則說明設(shè)計過程及流程沒有問題，完全符合設(shè)計要求。否則，先檢查單片機實踐板的硬件電路是否完好，是否有斷點、漏焊、虛焊以及元器件是否完好等情況，排除故障重新連接后重新進行調(diào)試。如果仍然無法正
常實現(xiàn)，則說明程序編寫有誤，需要認真檢查程序流程，然后經(jīng)過反復(fù)的修改與調(diào)試排除故障，實現(xiàn)設(shè)計要求的各項功能。編譯和燒寫該程序到單片機：
(1)用Keil編譯上面的代碼，并設(shè)置產(chǎn)生16進制代碼文件*.hex.（2）用專用下載線，連接好實驗板和電腦串口（DB9）(2)運行hex文件燒寫軟件STC_ISP_V394.exe
選單片機的型號，并打開編譯產(chǎn)生好的hex文件
點擊下載，給開發(fā)板上電。
3、實現(xiàn)的功能：使用單片機將歌曲《八月桂花》的調(diào)子通過蜂鳴器播放出來，用1602液晶將想要表達的信息有步驟地顯示在液晶顯示屏上，并且調(diào)子與顯示內(nèi)容可以任意通過修改的程序燒錄到單片機內(nèi)，實現(xiàn)設(shè)計產(chǎn)品的使用性與靈活性。
三、實驗程序：
/************************************************************************
[主題] C51音樂程序《八月桂花》
[功能]
通過單片機演奏音樂，顯示一些內(nèi)容
/**********************************************************************/
#include
#include
//本例采用89C52, 晶振為11.0592MHZ
//關(guān)于如何編制音樂代碼, 其實十分簡單,各位可以看以下代碼.//頻率常數(shù)即音樂術(shù)語中的音調(diào),而節(jié)拍常數(shù)即音樂術(shù)語中的多少拍;
//所以拿出譜子, 試探編吧!
unsigned char i=0;sbit Beep = P2^7;
unsigned char p,m;
//m為頻率常數(shù)變量
unsigned char n=0;//n為節(jié)拍常數(shù)變量
unsigned char code music_tab[] ={
0x18, 0x30, 0x1C , 0x10, //格式為: 頻率常數(shù), 節(jié)拍常數(shù), 頻率常數(shù), 節(jié)拍常數(shù)，0x20, 0x40, 0x1C , 0x10，0x18, 0x10, 0x20 , 0x10，0x1C, 0x10, 0x18 , 0x40，0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20，0x1C, 0x20, 0x18 , 0x20，0x20, 0x80, 0xFF , 0x20，0x30, 0x1C, 0x10 , 0x18，0x20, 0x15, 0x20 , 0x1C，0x20, 0x20, 0x20 , 0x26，0x40, 0x20, 0x20 , 0x2B，0x20, 0x26, 0x20 , 0x20，0x20, 0x30, 0x80 , 0xFF，0x20, 0x20, 0x1C , 0x10，0x18, 0x10, 0x20 , 0x20，0x26, 0x20, 0x2B , 0x20，0x30, 0x20, 0x2B , 0x40，0x20, 0x20, 0x1C , 0x10，0x18, 0x10, 0x20 , 0x20，0x26, 0x20, 0x2B , 0x20，0x30, 0x20, 0x2B , 0x40，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x18, 0x20, 0x15 , 0x20，0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20，0x26, 0x40, 0x20 , 0x20，0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20，0x20, 0x20, 0x30 , 0x80，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x20, 0x10, 0x1C , 0x10，0x20, 0x20, 0x26 , 0x20，0x2B, 0x20, 0x30 , 0x20，0x2B, 0x40, 0x20 , 0x15，0x1F, 0x05, 0x20 , 0x10，0x1C, 0x10, 0x20 , 0x20，0x26, 0x20, 0x2B , 0x20，0x30, 0x20, 0x2B , 0x40，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x18, 0x20, 0x15 , 0x20，0x1C, 0x20, 0x20 , 0x20，0x26, 0x40, 0x20 , 0x20，0x2B, 0x20, 0x26 , 0x20，0x20, 0x20, 0x30 , 0x30，0x20, 0x30, 0x1C , 0x10，0x18, 0x40, 0x1C , 0x20，0x20, 0x20, 0x26 , 0x40，0x13, 0x60, 0x18 , 0x20，0x15, 0x40, 0x13 , 0x40，0x18, 0x80, 0x00
};
void int0()interrupt 1
//采用中斷0 控制節(jié)拍
{ TH0=0xd8;
TL0=0xef;
n--;
}
void delay(unsigned char m)
//控制頻率延時
{
unsigned i=3*m;
while(--i);
}
void delayms(unsigned char a)//豪秒延時子程序
{
while(--a);
//采用while(--a)不要采用while(a--);各位可編譯一下看看匯編結(jié)果就知道了!
}
typedef unsigned char BYTE;typedef bit BOOL;
sbit LCD_RS = P2^0;
sbit LCD_RW = P2^1;sbit LCD_EP = P2^2;
BYTE code dis1[] = {“
WLCOME TO
”};BYTE code dis2[] = {“
DanPianJi ”};BYTE code dis3[] = {“
111iZnaiD
”};BYTE code dis4[] = {“
eiXeiX ”};
delays(int ms){
// 延時子程序 int i;while(ms--){
for(i = 0;i< 250;i++)
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
} } }
BOOL lcd_bz(){
// 測試LCD忙碌狀態(tài) BOOL result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result =(BOOL)(P0 & 0x80);LCD_EP = 0;return result;}
lcd_wcmd(BYTE cmd){
while(lcd_bz());LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EP = 0;_nop_();_nop_();P0 = cmd;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 0;
}
lcd_pos(BYTE pos){
lcd_wcmd(pos | 0x80);
// 寫入指令數(shù)據(jù)到LCD //設(shè)定顯示位置
}
lcd_wdat(BYTE dat)
{
//寫入字符顯示數(shù)據(jù)到LCD while(lcd_bz());LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EP = 0;P0 = dat;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 0;}
lcd_init(){
lcd_wcmd(0x38);
delays(1);lcd_wcmd(0x0c);
delays(1);lcd_wcmd(0x06);
delays(1);lcd_wcmd(0x01);
delays(1);}
void main()
{
BYTE j;
lcd_init();
delays(10);
//LCD初始化設(shè)定
//16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù)//顯示開，關(guān)光標 //移動光標 //清除LCD的顯示內(nèi)容
// 初始化LCD
lcd_wcmd(0x06);
//向右移動光標
lcd_pos(0);
//設(shè)置顯示位置為第一行的第1個字符
j = 0;
while(dis1[ j ]!= '