利用单片机串行口实现多个LED显示的方法

《嵌入式系统原理与实验》实验指导实验三调度器设计基础一、实验目的和要求1.熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境，熟练使用Proteus软件。

2.掌握Keil与Proteus的联调技巧。

3.掌握串行通信在单片机系统中的使用。

4.掌握调度器设计的基础知识：函数指针。

二、实验设备1.PC机一套2.Keil C51开发系统一套3.Proteus 仿真系统一套三、实验容1.甲机通过串口控制乙机LED闪烁（1）要求a.甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁，LED2闪烁，LED1和LED2同时闪烁，关闭所有的LED。

b.两片8051的串口都工作在模式1，甲机对乙机完成以下4项控制。

i.甲机发送“A”，控制乙机LED1闪烁。

ii.甲机发送“B”，控制乙机LED2闪烁。

iii.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2闪烁。

iv.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2停止闪烁。

c.甲机负责发送和停止控制命令，乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作。

两机的程序要分别编写。

d.两个单片机都工作在串口模式1下，程序要先进行初始化，具体步骤如下：i.设置串口模式（SCON）ii.设置定时器1的工作模式（TMOD）iii.计算定时器1的初值iv.启动定时器v.如果串口工作在中断方式，还必须设置IE和ES，并编写中断服务程序。

（2）电路原理图Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图（3）程序设计提示a.模式1下波特率由定时器控制，波特率计算公式参考：b.可以不用使用中断方式，使用查询方式实现发送与接收，通过查询TI和RI标志位完成。

2.单片机与PC串口通讯及函数指针的使用（1）要求：a.编写用单片机求取整数平方的函数。

b.单片机把计算结果向PC机发送字符串。

c.PC机接收计算结果并显示出来。

d.可以调用Keil C51 stdio.h 中的printf来实现字符串的发送。

单片机二进制八个led灯计数以下是一种可能的实现方式：```c#include <reg52.h>sbit LED1 = P1^0; // 定义 LED1 连接的引脚sbit LED2 = P1^1; // 定义 LED2 连接的引脚sbit LED3 = P1^2; // 定义 LED3 连接的引脚sbit LED4 = P1^3; // 定义 LED4 连接的引脚sbit LED5 = P1^4; // 定义 LED5 连接的引脚sbit LED6 = P1^5; // 定义 LED6 连接的引脚sbit LED7 = P1^6; // 定义 LED7 连接的引脚sbit LED8 = P1^7; // 定义 LED8 连接的引脚unsigned char count = 0; // 计数器变量void delay() {unsigned int i, j;for(i = 0; i < 100; i++) {for(j = 0; j < 1000; j++) {}}}void main() {while(1) {LED1 = count & 0x01; // 判断计数器的最低位是 0 还是 1LED2 = (count >> 1) & 0x01; // 判断计数器的第二位是 0 还是 1 LED3 = (count >> 2) & 0x01; // 判断计数器的第三位是 0 还是 1 LED4 = (count >> 3) & 0x01; // 判断计数器的第四位是 0 还是 1 LED5 = (count >> 4) & 0x01; // 判断计数器的第五位是 0 还是 1 LED6 = (count >> 5) & 0x01; // 判断计数器的第六位是 0 还是 1 LED7 = (count >> 6) & 0x01; // 判断计数器的第七位是 0 还是 1 LED8 = (count >> 7) & 0x01; // 判断计数器的最高位是 0 还是 1count++; // 计数器加 1delay(); // 延时一段时间}}```这段代码使用了 P1 口的 8 个引脚分别连接到 8 个 LED 灯，通过不断改变P1 口的引脚状态来实现二进制计数。

编号本科生毕业设计基于单片机的LED点阵广告牌设计LED dot matrix billboard design based on singlechip学生姓名专业学号指导教师学院二〇一五年六月毕业设计（论文）原创承诺书1.本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《基于单片机的LED点阵广告牌设计》，是认真学习理解学校的《理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作容。

2．本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3．在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。

4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分容。

以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：年月日摘要本设计使用AT89C51单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动64×16的LED点阵显示屏。

利用其本身强大的功能，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储，并能用软件方便的进行显示容的变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于公共场所，所以本设计具有很强的实用性。

本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个16×16点阵汉字，并能通过软件修改显示容和效果。

把字符码存储在空闲的单片机程序存储器空间，使本LED显示系统能掉电存储1024个字符。

设计中采用了SPI接口的GB2312标准字库。

因为采用串行传输方式，使本系统的可扩展性得到提升，便于多个显示单元的级联。

本文从LED的显示原理入手，详细阐述了LED动态显示的过程以及硬件电路的设计。

51单片机分组控制灯实验步骤以下是基于51 单片机实现分组控制灯实验的基本步骤：
1. 硬件准备：
- 51 单片机开发板
- 连接线
- 不同颜色的LED 灯（根据需要选择）
2. 连接电路：
- 将LED 灯连接到单片机的I/O 口，确保每个LED 灯与一个单独的I/O 口相连。

3. 软件编写：
- 使用C 语言或汇编语言编写单片机程序。

- 定义LED 灯对应的I/O 口。

- 创建一个延时函数，用于控制灯的闪烁时间。

- 编写主函数，根据需要进行分组控制。

- 遍历每个分组，将相应的I/O 口设置为高电平或低电平，以控制灯的亮灭。

4. 编译和下载程序：
- 使用相应的编译器将编写的程序编译成可执行的hex 文件。

- 使用下载工具将hex 文件下载到单片机中。

5. 运行和测试：
- 连接单片机开发板到电源，并运行程序。

- 观察LED 灯的状态，确保每个分组的灯按照预期进行控制。

单片机课程设计-- 16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。

以16×16点阵为例, 把所有同一行的发光管的阳极连在一起, 把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法）, 先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭；再送出第2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；…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, 就能看到显示屏上稳定的图形。

该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。

显示数据传输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已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。

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。

采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。

即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。

为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。

对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。

这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据, 而不会影响本行的显示。

系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。

一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现一、概述随着科技的飞速发展，LED显示屏已广泛应用于各种公共场合，如商场、车站、广场等，成为信息传播和展示的重要工具。

要使LED 显示屏正常工作并呈现出丰富多彩的视觉效果，就需要一个高效、稳定的控制器。

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器，以其性价比高、编程灵活、稳定性强等特点，在LED显示屏控制领域得到了广泛的应用。

MCS51单片机，作为一种经典的8位单片机，自问世以来就在工业自动化、智能仪表、消费类电子等领域发挥着重要作用。

其强大的IO处理能力、灵活的编程方式以及稳定的性能，使得它成为LED显示屏控制器的理想选择。

本文将详细介绍基于MCS51单片机的LED显示屏控制器的设计与实现过程。

我们将对LED显示屏的基本原理和工作方式进行阐述，接着分析MCS51单片机的特点和在LED显示屏控制中的应用优势。

我们将从硬件设计和软件编程两个方面，详细介绍如何构建一个稳定、高效的LED显示屏控制器。

我们将通过实例展示，验证所设计的LED显示屏控制器的实际效果和应用价值。

通过本文的阅读，读者将能够深入了解基于MCS51单片机的LED 显示屏控制器的设计与实现过程，为实际工程项目中的LED显示屏控制器的设计与开发提供有益的参考和借鉴。

1. LED显示屏的发展背景和应用领域随着科技的飞速发展，信息显示技术也取得了巨大的进步。

LED 显示屏作为一种先进的显示技术，以其高亮度、高清晰度、色彩鲜艳、寿命长、功耗低等优点，逐渐在各个领域取代了传统的显示设备。

LED 显示屏的发展背景和应用领域广泛，为现代社会的信息传播和视觉呈现提供了强有力的支持。

在LED显示屏的发展背景方面，其技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。

随着半导体材料和芯片制造技术的不断突破，LED 的性能得到了极大的提升，从而推动了LED显示屏的快速发展。

同时，随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步，LED显示屏的控制技术也得到了显著提升，使得LED显示屏在显示效果、稳定性和可靠性等方面都有了很大的提高。

目录一、设计题目和要求： (2)二、设计目的： (2)三、设计内容： (3)四、课程设计心得体会 (25)五、参考文献 (26)六、课程设计指导教师评审标准及成绩评定 (27)附件1：秒表原理图（实际接线图） (28)附件2:仿真图1 (30)附件3：仿真图2 (31)一、设计题目和要求：题目三：秒表应用AT89C51的定时器设计一个2位的LED数码显示作为“秒表”：显示时间为00～99s，每秒自动加1，设计一个“开始”键，按下“开始”键秒表开始计时。

设计一个“复位”键，按下“复位”键后，秒表从0开始计时。

任务安排：李座负责绘制电路原理图；梁宗林负责收集资料及电子版整理；付忠林负责程序和仿真。

二、设计目的：1.进一步掌握AT89C51单片机的结构和工作原理；2.掌握单片机的接口技术及外围芯片的工作原理及控制方法；3.进一步掌握单片机程序编写及程序调试过程，掌握模块化程序设计方法；4.掌握PROTEUS仿真软件的使用方法；5.掌握LED数码管原理及使用方法。

6.掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。

7.通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。

8.该课程设计通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的计时、暂停、清零、复位功能，并同时可以用数码管显示。

三、设计内容：了解8051芯片的的工作原理和工作方式，使用该芯片对LED数码管进行显示控制，实现用单片机的端口控制数码管，显示分、秒，并能用按钮实现秒表起动、停止、清零功能，精确到1秒。

AT89C51单片机的主要工作特性：·内含4KB的FLASH存储器，擦写次数1000次；·内含28字节的RAM；·具有32根可编程I/O线；·具有2个16位可编程定时器；·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构；·具有1个全双工的可编程串行通信接口；·具有一个数据指针DPTR;·两种低功耗工作模式，即空闲模式和掉电模式；·具有可编程的3级程序锁定定位；AT89C51的工作电源电压为5（1±0.2）V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz.AT89C51各部分的组成及功能：振荡器和时钟电路数据存储器128字节程序存储器14KBCPU 两个16位定时器计数器中断控制总线扩展控制器并行可编程I/O口可编程串行口内部总线外部中断扩展控制P0 P1 P2 P3 RXD TXD1.单片机的中央处理器（CPU ）是单片机的核心，完成运算和操作控制，主要包括运算器和控制器两部分。

单片机指令编程实例数码管显示程序设计在单片机的开发中，数码管是一种常见的输出设备。

通过编程控制数码管的显示，我们可以实现各种功能，如计时、计数、温度显示等。

本文将介绍一个简单的单片机指令编程实例，用于设计一个数码管显示程序。

一、概述数码管是一种由七段LED组成的显示器件，每个数码管可以显示0-9的数字。

通过合理的控制，可以将多个数码管连接起来并显示多位数值。

在这个实例中，我们将使用AT89C51单片机和共阳数码管进行程序设计。

二、硬件连接将数码管的七段LED引脚依次连接到单片机的GPIO引脚，并将共阳极引脚连接到单片机的VCC。

为了方便控制，可以利用74HC595芯片实现数码管的级联连接，这样只需要使用三个IO口即可控制多个数码管。

三、程序设计程序设计的主要逻辑是通过编写一系列的指令来控制数码管的显示。

以下是一个简单的实例程序：```#include <reg51.h>sbit SDA = P1^0; // 74HC595芯片的串行数据引脚sbit SCK = P1^1; // 74HC595芯片的时钟引脚sbit RCK = P1^2; // 74HC595芯片的输出使能引脚unsigned char code num[10] = {0xC0, // 数字0的显示码0xF9, // 数字1的显示码0xA4, // 数字2的显示码0xB0, // 数字3的显示码0x99, // 数字4的显示码0x92, // 数字5的显示码0x82, // 数字6的显示码0xF8, // 数字7的显示码0x80, // 数字8的显示码0x90 // 数字9的显示码};void delay(unsigned int t) {unsigned int i;while (t--) {for (i = 0; i < 1000; i++);}}void writeByte(unsigned char dat) {unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i++) {SDA = (dat & 0x80) ? 1 : 0;dat <<= 1;SCK = 0;SCK = 1;}}void display(unsigned char n) {unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i++) {writeByte(num[n]);RCK = 1;RCK = 0;delay(1); // 延时一段时间，使数码管显示出来}}void main() {unsigned char i;while (1) {for (i = 0; i < 10; i++) {display(i);delay(500); // 每个数字显示的时间间隔为500ms}}}```以上程序通过将各个数字的显示码存储在一个数组中，然后通过控制74HC595芯片的串行数据引脚、时钟引脚和输出使能引脚，来实现数码管的动态显示。

一、实验目的1.掌握Keil软件的基本使用2.学习和掌握C语言编写程序的一般格式3.了解数码管与单片机的接口方法；4.了解数码管性能及动态显示编程方法；5.了解并掌握单片机系统中定时器中断控制的基本方法；二、实验内容用定时器中断实现四位数码管动态显示从1234-9999。

三、实验原理3.1基础知识介绍A.数码管是LED的升级，每位数码管里面继承了8个LED，点亮数码管就是点亮数码管里面的LED。

要在数码管上面显示相应的值，就是点亮不同位置的LED。

数码管有共阴和共阳两种，共阴数码管公共端是所有LED的负极连接在一起，相反共阳数码管公共端是所有LED的正极连接在一起。

一般公共端称作“位选”，控制每一个LED的称为“段选”。

数码管主要是利用视觉暂留的效果，通过快速循环点亮数码管方式，将数据呈现出来。

数码管如图1.2所示1.2数码管1.3数码管实物图/B.定时器定时器也可看作是对计算机机器周期的计数器。

因为每个机器周期包含12个振荡周期，故每一个机器周期定时器加1，可以把输入的时钟脉冲看成机器周期信号。

故其频率为晶振频率的1/12。

如果晶振频率为12MHz，则定时器每接收一个输入脉冲的时间刚好为1μs。

定时器有两种工作模式，分别为计数模式和定时模式。

对Px,y 的输入脉冲进行计数为计数模式。

定时模式，则是对MCU的主时钟经过12分频后计数。

因为主时钟是相对稳定的，所以可以通过计数值推算出计数所经过的时间。

计数器的计数值存放于特殊功能寄存器中。

T0(TL0-0x8A, TH0-0x8C), T1(TL1-0x8B, TH1-0x8D)定时器工作原理如下图由上图可见与定时器相关的寄存器主要有下面这几个：TMOD、TCON、TL0、TH0、TL1、TH1。

下面介绍一下这几个寄存器16位加法计数器：是定时计数器的核心，其中TL0、TH0、是定时计数器0的底八位和高八位；TL1、TH1是定时计数器1的底八位和高八位；并且高八位和底八位可单独使用。

51单片机多段数码管显示原理1.引言多段数码管是一种常见的显示装置，由多个发光二极管（LED）组成。

51单片机是一种常用的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。

本文将介绍51单片机如何控制多段数码管进行显示。

2.多段数码管基本原理多段数码管由7个LED组成，分别是a、b、c、d、e、f、g。

通过控制这些LED的亮灭和组合，可以显示0至9的数字，以及一些字母和特殊字符。

对于通常的7段数码管，通过组合控制LED的亮灭状态，即可实现各种数字的显示。

比如要显示数字0，需要同时点亮a、b、c、d、e、f这六个LED，而其他数字则只需点亮其中的一部分。

3.控制多段数码管的硬件连接为了控制多段数码管，我们需要先对其进行硬件连接。

每个LED需要连接到51单片机的一个IO口上，通过控制IO口的高低电平来控制LED的亮灭。

当控制端口输出高电平时，LED会发出光亮，反之则不亮。

4.使用共阳极数码管和共阴极数码管数码管分为共阳极数码管和共阴极数码管两种类型。

它们的区别在于LED的极性不同。

共阳极数码管的正极连接到VCC，通过拉低对应的IO口来点亮LED；共阴极数码管的负极连接到GND，通过拉高对应的IO口来点亮LED。

5.控制多段数码管的原理在51单片机中，通过控制IO口的输出值，可以控制多段数码管的亮灭。

当需要显示某个数字时，需要按照相应的真值表，控制对应的IO口输出高低电平。

下面是一个示例：数字亮灭情况真值表0 abcdef 11111101 bc 01100002 abdeg 11011013 abcdg 11110014 bcfg 01100115 acdfg 10110116 acdefg 10111117 abc 11100008 abcdefg 11111119 abcfg 1111011通过查表可以得出一个数字所对应的亮灭情况，然后将对应的IO 口配置为输出模式，并设置相应的输出值（高或低电平）即可实现对多段数码管的控制。

单片机串口连接两个74L S164驱动两个L E D数码管单片机应用设计课题：串口连接两个74LS164驱动2个LED数码管显示班级学号： 14110501xx 姓名： xx1设计要求1.1 设计内容设晶体为12MHz,将拨码开关数据串行输入到74LS164，并行输出到2个LED数码管进行相应的数码显示。

设计包括：系统设计分析、系统原理图设计、程序流程图设计、源程序设计、系统调试与仿真及调试结果分析、对本课程学习的感想与收获、对老师的意见与建议、期望成绩等。

1.2 学习目的该作业具有较强的实用性，许多同学已经认识到自己完全有能力设计一个实用的单片机应用系统，对单片机设计由感兴趣已经变为爱好了，为后面的实际应用系统设计奠定了较好的基础。

2 系统设计分析2.1 单片机最小系统+串口+74LS164+LED数码管单片机的最小系统是单片机能够工作的最小硬件组合，对于8051系列单片机，其电路的最小系统大致相同，主要包括电源、晶体振荡电路、复位电路等。

2.1.1 串口数据通信方式包括并行通信和串行通信两种。

并行通信就是多条数据线上同时传送，其优点：速度快，只适于近距离通信。

串行通信就是数据以为以为的顺序传送，其优点：线路简单，成本低，适合远距离通信。

串行通信方式包括：异步串行通信和同步串行通信。

异步方式，数据传送不连续，时间间隔任意。

同步方式，发送与接收同步。

数据传送方式：单工、半双工、全双工、多工。

常见的串行通讯有：RS-232、RS-485、CAN总线等。

串行口控制寄存器包括：串行口控制寄存器SCON（控制工作方式）、电源控制寄存器PCON（控制波特率）。

SM0、SM1选择工作方式，SM2用于多机通信，REN允许接收控制位，TB8/RB8发送/接收数据D8位，TI/RI为发送/接收中断标志位。

2.1.2 74LS164串行口工作于方式0，发送数据时，是把串行端口设置成“串入并出的”输出口。

将它设置为“串入并出”输出口时，需外接1片“串入并出”同步移位芯片74LS164或CD4094，本次设计，用74LS164。

[摘要]当今社会，广告宣传已经成了人们生活中随处可见并重要的一部分。

广告的媒介除了我们常见的报纸、书刊、电台和网络之外，更常见的就是LED点阵广告屏。

这种屏幕具有经济实惠、对环境要求小、节省能源、亮度高、直观等特点，成为了现在常见的一道风景。

不管是大公司的外景宣传，还是小门店的产品介绍，LED点阵屏随处可见。

彩色点阵屏已经渐渐取代了露天的大荧幕，成为常见的广告宣传手段。

与此同时，巨大的信息量和美观性也为丰富人们的日常生活、点缀城市起到了至关重要的作用。

本设计便为基于C52单片机的简单LED点阵显示屏，通过C52控制行列芯片进行动态扫描，显示规定的汉字或者图形。

也可以通过对C52内部烧录改变所需显示的内容。

该设计具有可扩展性，可以扩充LED点阵屏幕的数量来同时显示更多的汉字。

[关键词] 单片机；LED点阵屏；信息显示；广告Abstract: Nowaday's society, advertising has became ubiquitous in people's lives and the important part. In addition to our common advertising media newspapers, books, radio and online, the more common is the LED dot matrix screen advertising. This screen has an economic benefit, environmental requirements of small, energy saving, high brightness, visual characteristics, a common landscape now. Regardless of the location of large companies is publicity, or small stores Products, LED dot matrix display everywhere. Color dot matrix display has gradually replaced the open-air big screen, a common means of advertising. At the same time, we can add more LED dot matrixes to display more informations.Key words:SCM；LED dot matrix display；Information display；Advertisement目录1 绪论 (1)1.1 本课题的研究意义及必要性 (1)1.2 LED的现状和发展趋势 (1)2 硬件总体设计 (3)2.1 主要设计框图及思路 (3)2.2 所需要芯片及各芯片功能介绍 (3)2.2.1各主要芯片简单介绍 (3)2.3 各模块电路图设计及原理 (7)2.4 系统的软件设计 (8)2.4.1 Keil.uVERSION、protues介绍 (8)2.4.2 动态扫描及取字库原理 (8)图2.12 程序流程图 (9)3 详细设计 (10)3.1 电路详细设计 (10)4 程序实现 (14)4.1 主要显示程序原理及实现 (14)4.1.1动态行扫描程序框图 (14)4.1.2实现显示内容的左滚动原理 (15)4.1.3单片机延时子程序 (18)5 设计结果测试 (20)5.1 Proteus和Keil仿真结果 (20)结束语 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录A 部分代码 (24)附录B 总电路图 (29)1 绪论1.1 本课题的研究意义及必要性单片机是一种集成微处理芯片，高密度集成了普通计算机的微型处理器，具有8kB的ROM和P0、P1、P2、P3输入输出接口，且集成了定时器等电路。

课程设计报告书题目: 花样彩灯控制系统专业：电气工程学号： 0401100102学生姓名：杜世会指导教师：赵阳日期：2012-6-22河南工业职业技术学院课程设计（论文）任务书一、课题设计(论文)题目：花样彩灯控制系统二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：设计要求：利用8031单片机，正常情形下使P1口八个发光二极管做跑马灯和流水灯显示；紧急情形下，使八个发光二极管做鸳鸯戏水灯显示。

三、设计任务：1.设计硬件电路，画出电路原理图；2.画出程序流程图；3.编制程序，写出源程序代码；4.写出5000字的详细说明书，要求字迹工整，原理叙述正确，会计算主要元器件的一些参数，并选择元器件；1四、主要参考资料：1、《单片机原理及应用》，李建忠，西安电子科技大学出版社，2002年2、《单片微型计算机与接口技术》，李群芳等，电子工业出版社，2002年3、《单片微型计算机原理与接口技术》，陈光东等，华中科技大学出版社，1999年4、《单片机实验与实践》，周立功等，北京航空航天大学出版社，2004年5、《开放式综合实验/仿真系统MCS51实验分册》，伟福公司电气工程系电气自动化专业 1001 班学生：杜世会指导教师：赵阳助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：教研室主任：2目录1引言 (4)2 设计原理 (5)2.1MCS51 (5)2.2 LED (6)2.3中断指令 (8)2.4硬件接原理图 (9)3程序流程图 (11)3.1主流程图 (11)3.2流水灯子流程图 (12)3.3中断程序流程图 (13)4汇编程序 (14)4.1主程序 (14)4.2一秒钟定时程序 (17)5小结 (18)参考文献 (19)31.1引言随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

LED 彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰已经成为一种时尚。

实验名称：16x16 LED点阵实验实验目的：利用单片机I/O口实现LED点阵的行扫描动态显示。

实验原理：1、LED显示器的基本结构：七段显示器：将发光二极管封装成数码显示的形式。

共阳七段显示器：共阴七段显示器：点阵式显示器：发光二极管封装成点阵形式，构成不同的字符甚至汉字、图形。

发光二极管排列成矩阵，由亮与暗来产生字符或图形。

每一行的阳极连在一起，每一列的阴极连在一起。

2、点阵显示的原理：点阵显示器每一列的阴极连在一起，对每一列而言相当于一个共阴显示器。

同时每一行的阳极连在一起，相当于七段显示器的笔划。

这样，可以把5X7的发光二极管点阵看作一个五位显示器。

可采用动态显示电路，以笔划锁存器控制行信号，以位锁存器控制列信号。

3、实验原理图使用两片8位输出锁存移位寄存器74HC595（三态输出、串入并出），将单片机I/O口发出的串行数据转换为并行数据LD_QA~LD_QP，作为16×16 LED点阵显示器的行线，使用另外两片8位74HC595作为 16×16 LED点阵显示器的列线LD_1~LD_16。

当行输出高电平、列输出低电平时，可以点亮点阵。

74HC595：LD-QA～LD-QP：点阵行控制信号LD-1～LD-16：点阵列控制信号SER（14脚）：串行数据输入端-SCLR(10脚)：低电平时将移位寄存器的数据清零。

通常将它接Vcc。

SCK(11脚)：上升沿时将串行数据移入移位寄存器。

RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据锁存入数据寄存器。

-G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）时序图：实验内容：在16×16LED点阵上分别用静态方式和滚屏方式显示自己的姓（行扫描）。

实验步骤：使用导线将A2区的P10~P14与C3区的L_DAT_H 、L_DAT_L、L_CLK、L_OE 、 L_STR实验设计：电路图：（修改后加上了74HC595输出端口与LED点阵相连的端口名称）1、静态方式：流程图：代码及注释：HL EQU 70H ;行信号低位内存地址LL EQU 72H ;列信号低位内存地址HD EQU P1.0 ;p1.0口连行信号输入端LD EQU P1.1 ;P1.1口连列信号输入端SCK EQU P1.2 ;P1.2口连移位寄存器OE EQU P1.3 ;P1.3口连使能端RCK EQU P1.4 ;P1.4口连锁存器ORG 8000H ;硬件仿真程序LJMP MAINORG 8100H ;硬件仿真程序MAIN:MOV DPTR,#DISPLAY ;字模表地址MOV R1,#00H ;字模表起始地址偏移量MOV HL,#01H ;行扫描信号的初值0001HMOV HL+1,#00HLOOP:MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL,A ;找到列低位数据，存入内存地址中INC R1MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL+1,A ;找到列高位数据，存入内存地址中LCALL SENDD ;调用传输数据的程序LCALL DELAY ;调用延时程序CLR C ;位处理累加器清零MOV A,HLRLC A ;左移行扫描信号低8位MOV HL,AMOV A,HL+1RLC A ;左移行扫描信号高8位MOV HL+1,AINC R1CJNE R1,#20H,LOOP ;判断一轮扫描是否结束LJMP MAINSENDD:CLR OE ;使能信号低电平有效CLR RCK ;RCK信号置0MOV R2,#08HMOV R3,LL+1 ;列信号高八位地址MOV R4,HL+1 ;行信号高八位地址BACK:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK ;判断高8位信号是否传输完毕MOV R2,#08HMOV R3,LL ;列信号低8位地址MOV R4,HL ;行信号低8位地址BACK1:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK1 ;判断低8位信号是否传输完毕SETB RCK ;RCK信号上升沿到来，移位寄存器的数据锁存入数据寄存器RETDELAY: ;延时子程序MOV R7,#50DELAY1:MOV R6,#10DELAY2:DJNZ R6,$DJNZ R7,DELAY1RETDISPLAY:DB 0xFF,0xFE,0xE0,0xEE,0xEF,0xCE,0xEF,0xF6,0xE1,0xFA,0xFD,0xFC,0xFD,0xFE,0x3D,0x80;DB 0xE0,0xFA,0xED,0xFA,0xEF,0xF6,0xEF,0xF6,0xEF,0xEE,0xEF,0x9A,0x6B,0xDC,0xF7,0xFE;"张" END2、滚屏方式流程图：代码及注释：HL EQU 70H ;行信号低位内存地址LL EQU 72H ;列信号低位内存地址HD EQU P1.0 ;p1.0口连行信号输入端LD EQU P1.1 ;P1.1口连列信号输入端SCK EQU P1.2 ;P1.2口连移位寄存器OE EQU P1.3 ;P1.3口连使能端RCK EQU P1.4 ;P1.4口连锁存器ORG 8000H ;硬件仿真程序LJMP MAINORG 8100H ;硬件仿真程序MAIN:MOV DPTR,#DISPLAY ;字模表地址MOV R1,#00HMOV R7,#00H ;R7用来表示字模表起始位置偏移量LOOP:MOV R5,#20 ;R5用来表示延时，改变R5的值可改变滚屏速度LOOP1:MOV R6,#10H ;R6用来判断是否扫描完一轮MOV A,R7 ;将R7的值赋值给R1MOV R1,AMOV HL,#01H ;行扫描信号的初值0001HMOV HL+1,#00HLOOP2:MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL,A ;找到列低位数据，存入内存地址中INC R1MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL+1,A ;找到列高位数据，存入内存地址中LCALL SENDD ;调用传输数据的程序LCALL DELAY ;调用延时程序CLR C ;位处理累加器清零MOV A,HLRLC A ;左移行扫描信号低八位MOV HL,AMOV A,HL+1RLC A ;左移行扫描信号高八位MOV HL+1,AINC R1DEC R6CJNE R6,#00H,LOOP2 ;通过R6判断是否扫描完一轮，R6减为0，一轮扫描结束DJNZ R5,LOOP1 ;通过R5判断一帧的延时是否达到INC R7 ;改变字模表的偏移量INC R7 ;R7连续加2，相当于换行CJNE R7,#40H,LOOP ;判断字模表是否结束LJMP MAINSENDD:CLR OE ;使能信号低电平有效CLR RCK ;RCK信号置0MOV R2,#08HMOV R3,LL+1 ;列信号高8位地址MOV R4,HL+1 ;行信号高8位地址BACK:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK ;判断高八位信号是否传输完毕MOV R2,#08HMOV R3,LL ;列信号低八位地址MOV R4,HL ;行信号低八位地址BACK1:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK1 ;判断低八位信号是否传输完毕SETB RCK ;RCK信号上升沿到来，移位寄存器的数据锁存入数据寄存器RETDELAY: ;延时子程序MOV R2,#50DELAY1:MOV R3,#10DELAY2:DJNZ R3,$DJNZ R2,DELAY1RETDISPLAY:DB 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFFDB 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF;预留空白DB 0xFF,0xFE,0xE0,0xEE,0xEF,0xCE,0xEF,0xF6,0xE1,0xFA,0xFD,0xFC,0xFD,0xFE,0x3D,0x80;DB 0xE0,0xFA,0xED,0xFA,0xEF,0xF6,0xEF,0xF6,0xEF,0xEE,0xEF,0x9A,0x6B,0xDC,0xF7,0xFE;"张" END实验结果与分析：1、程序正确运行后，可看到16x16 LED点阵显示屏上显示“张”，LED灯的亮暗程度有些不均匀。

目录实验一系统认识实验 (2)实验二端口I/O输入输出实验 (14)实验三外部中断实验 (17)实验四定时器实验 (21)实验五串行口通信实验 (25)实验六串行通信的调试实验 (29)实验七数码管静态显示实验 (33)实验八数码管动态显示实验 (38)实验一系统认识实验一、实验目的1.学习Keil C51编译环境的使用；2.学习STC单片机的下载软件STC-ISP的使用；3.掌握51单片机输出端口的使用方法。

二、实验内容任选单片机的一组I/O端口，连接LED发光二极管，编写程序实现8个LED按二进制加1点亮。

三、接线方案单片机P10~P17/C51单片机接L0~L7/LED显示，如下图：图1-1实验线路四、实验原理51单片机有4个8位的并行I/O端口：P0、P1、P2、P3，在不扩展存储器、I/O端口，在不使用定时器、中断、串行口时，4个并行端口，32根口线均可用作输入或输出。

作为输出时，除P0口要加上拉电阻外，其余端口与一般的并行输出接口用法相同，但作为输入端口时，必须先向该端口写“1”。

例如P0接有一个输入设备，从P0口输入数据至累加器A中，程序为：MOV P0, #0FFHMOV A, P0若将P0.0位的数据传送至C中，程序为：SETB P0.0MOV C, P0.0五、实验步骤1、连接串行通信电缆和电源线；2、根据图1-1实验线路进行电路连接；3、将C51单片机核心板上的三个开关分别拨到“独立”、“运行”“单片机”；4、打开实验箱上的电源开关。

5、利用Keil C51创建实验程序，并进行编译生成后缀为.HEX的文件；6、利用STC-ISP软件将后缀为.HEX的文件下载到单片机ROM中；7、观察实验现象，并记录。

若实验现象有误请重复第5、6步。

六、参考程序ORG 0000H ;程序的开始LJMP MAIN ;转入主程序ORG 0200H ;主程序的开始MAIN: MOV P1,#00H ;P1口做准备M1: INC P1 ;P1口连接输出计数,LCALL DELAY ;转入延时子程序LJMP M1 ;循环DELAY: MOV R5,#255 ;延时子程序D1: MOV R6,#255DJNZ R6,$DJNZ R5,D1RETEND ;程序体结束七、思考题1、利用其他I/O口实现LED加1点亮功能；2、利用P1端口实现流水灯（左移或右移）功能；3、实现LED其他点亮功能。

基于LabVIEW与单片机的多功能LED点阵显示屏设计孙立辉;王海【摘要】With the rapid development of electronic technology,thedot⁃matrix display device is widely used in various fields. The designed multi⁃function LED dot⁃matrix display screen is composed of the upper computer and lower computer. The Chinese character matrixes are extracted by the upper computer from the Chinese character matrix library in computer by means of LabVIEW,and converted into hex matrix data. The corresponding Chinese character matrixes are obtained by image scanning in LabVIEW,and transmitted to the lower computer through the serial port to drive LED dot⁃matrix display screen for displaying the corresponding Chinese characters. The hardwares of the lower computer are composed of clock circuit,LED dot⁃matrix screen display circuit,temperature acquisition circuit and master controller,which can realize the display of Chinese charac⁃ters,temperature and time. The system has a high application value due to the advantages of convenience display content modifi⁃cation,stable display,clear luminance,etc.%设计的多功能LED点阵显示屏由上位机和下位机两部分组成。

单位代码： 005分类号： TN873 本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的LED点阵显示系统的设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：讲师毕业时间：二零一三年六月基于单片机的LED点阵显示系统的设计摘要:本文是一款以单片机STC89C51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。

该系统选用四块8×8点阵模块构建一个16×16的LED点阵屏，可实现中英文字符的显示及其动态特效显示。

选定STC89C51单片机为核心控制器件，74LS164为译码电路，三极管8550和74HC595做行和列驱动。

STC89C51单片机处理控制命令以及显示代码，将显示内容通过I/O口串行输出并且控制译码电路完成串并转换并行输出，最后由显示驱动电路模块驱动LED点阵显示屏的扫描显示。

由于制作简单，电子显示屏安装方便，成本低，广泛用于各种公共场所，如车站，广告画面和公告栏等。

LED点阵电子显示屏，其功能有固定汉字、字母、数字的显示；平行左移、平行右移、上移、下移；固定内容的循环显示；显示屏的亮度调节等等。

关键词：STC89C51；74HC595；74LS164；16*16点阵；LEDSystem design of LED dot matrix display based on MCUAbstract:This is a LED dot matrix display system controller based on the single chip STC89C51 design. This system adopts four pieces of 8 x 8 dot matrix module to construct a 16 x 16 LED dot matrix display screen, and can realize the dynamic effects of English characters of the show. The selected STC89C51 microcontroller as the core control device, 74LS164 as the decoding circuit, a triode 8550 and 74HC595 as the row and column driver. STC89C51 single-chip processing of control commands and displays the code, will display the content through I/O serial output and control decoding circuit to complete string conversion and parallel output, and finally by the display driving circuit module driver LED dot matrix display scanning display. Because of the simple, electronic display screen, convenient installation, low cost, widely used in various public places, such as the station, the advertisement picture and bulletin. LED dot matrix display, its function is fixed Chinese characters, letters, digital display; parallel shift left, right, up, down parallel; fixed content display; the display brightness adjustment etc..Key words:STC89C51;74HC595;74LS164;16*16dot array;LED目录1. 引言 (1)2. 方案选择 (1)2.1 系统硬件方案 (1)2.1.1 通信系统 (2)2.1.2 硬件设计方案 (2)2.2 系统软件方案 (2)3. 硬件整体设计概述及功能分析 (3)3.1 控制单元设计 (3)3.1.1 控制系统设计 (4)3.2 串并转换器74LS164 (4)3.3 驱动电路设计 (5)3.3.1 行驱动电路设计 (5)3.3.2 列驱动电路设计 (5)3.4 通信系统硬件设计 (6)3.5 电源设计 (7)4. 系统软件设计 (7)4.1 程序设计 (7)4.2 显示程序的设计 (8)4.2.1 点阵数据表达方式 (8)4.2.2 显示程序的流程图 (8)5. 系统调试 (9)5.1 硬件调试 (9)5.2 软件调试 (9)6. 结束语 (10)参考文献 (11)谢辞 (12)附录1程序清单 (13)附录2系统原理图 (18)附录3实物图 (20)1. 引言LED显示屏是八十年代后期在全球快速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列而组成。

黄河科技学院课程设计任务书工学院机械系机械设计制造及其自动化专业09 级1 班学号姓名朱施泽指导教师郭晓君题目: 彩灯控制器的设计课程:单片机课程设计课程设计时间 2012年12月21 日至2012年1 月3日共 2 周课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页）1．设计要求利用AT89C51单片机作为微控制器，用16盏以上的LED小灯，实现至少4种彩灯灯光效果（不含全部点亮，全部熄灭）；可以用输入按钮在几种灯光效果间切换；可以通过按钮暂停彩灯效果，使小灯全亮，再次按下相同按钮后继续之前的效果。

2. 设计任务与要求2.1系统硬件电路设计根据该系统设计的功能要求选择所用元器件，设计硬件电路。

要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。

2.2软件设计根据该系统要求的功能进行软件设计，绘制整个系统的软件流程图；根据流程图编写程序并汇编调试通过；列出软件清单，软件清单要求逐条加以注释。

2.3 Proteus仿真用Proteus对系统进行仿真并进行软硬件调试。

2.4 编写设计说明书内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等，字数不少于4000字；硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图，对各部分电路设计原理做出说明；软件设计部分要绘制整个系统及各部分的软件流程图，列出程序清单，逐条加以注释，并在各功能块前加程序功能注释。

3．工作计划4．主要参考资料单片机课程设计指导书皮大能北京理工大学出版社2010.78051单片机实践与应用吴金戎清华大学出版社2003.8单片机技术基础教程与实践夏路易电子工业出版社2008.1MCS-51单片机原理接口及应用王质朴北京理工大学出版社2009.11基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例蒋辉平机械工业出版社 2009.7指导老师签字:日期:目录1 系统硬件设计 (4)1.1 电路设计 (4)1.2 主要元器件介绍 (5)1.2.1 AT89c51单片机芯片介绍 (5)1.2.2 主要特性 (5)2 系统软件设计 (7)2.1 综述 (7)2.2 主程序及流程图 (7)2.2.1 主程序 (7)2.3 子程序的编程思路 (8)2.3.1延迟子程序流程图 (9)3 系统调试与仿真分析 (11)3.1 软件调试 (11)3.1.1 单片机C语言 (11)3.1.2 Keil uVision2 (11)3.1.3 Proteus (12)3.2 软件仿真结果及分析 (13)3.2.1闪光效果一：单灯向里移动 (13)3.2.2闪光效果二：流水左移 (14)3.2.3闪光效果三：3灯走马右移 (15)3.2.4闪光效果三：红色流水内外移动 (16)4 致谢 (17)5 参考文献 (18)附录程序代码 (18)1 系统硬件设计整个系统以AT-89C51单片机作为主控核心，与发光二极管LED等较少的辅助硬件电路相结合，利用软件实现对LED彩灯进行控制。