下载文档原格式
课程设计报告书设计项目：8×8点阵课程设计课程名称：单片机技术与应用系部：电子信息系专业：应用电子技术班级：电子1101组长：组员：2013年06月17日—2013年06月21日目录一、项目介绍 (1)1．1 设计内容 (1)1．2 设计要求 (1)1．3 系统主要功能 (1)二、硬件设计 (1)2．1 原理电路图 (1)2．2 主要元件功能说明........................... 错误！未定义书签。
2．3 硬件工作原理阐述 (4)2．4 元件清单 (5)三、系统软件设计 (5)3.1 分析论证 (5)3.2 程序流程图 (6)3.3 源程序清单 (7)四、结束语 (9)五、参考文献 (9)一、项目介绍1．1 设计内容我们组所设计的是一个8×8点阵显示模块，期间包括软件程序的编写和调试，PCB板子的制作，电路的仿真以及硬件的焊接和调试，最后做实训总结报告。
1．2 设计要求（1）点阵轮流显示数字0-9，和心形图形，以及“电子”汉字（2）采用字模软件取模（3）不要求间隔时间可调，但如果设计此功能更好软件要求：能够使用keil编写程序，熟练掌握protues对电路的仿真和调试；硬件要求：8*8点阵的引脚识别和连接。
在设计过程中，每个环节都要精心制作，小组成员分工明细，互相监督、合作，保持严谨的态度。
1．3 系统主要功能通过单片机的控制，使点阵完成一系列的图形的显示与变化，比如静态显示汉字，字母以及数字等，也可以在点阵上滚动显示字符。
二、硬件设计2．1 原理电路图电路原理图2．2 主要元件功能说明（１）8*8点阵模块结构（２）8*8点阵功能说明点阵模块的功能就是，通过与之连接的单片机最小系统传输的程序命令显示相应的汉字、字母以及符号。
（３）8*8点阵工作原理由于是8*8点阵屏设计，需要端口16个，可采用静态显示模式，用P0口和P2口驱动LED点阵芯片块，通过软件编程，即可实现汉字的显示，并可上移下移，左移，右移，动态流动显示。
STC89C52单片机控制8×8LED点阵系统的设计作者：李宗瑛来源：《数字技术与应用》2018年第02期摘要：以国产STC89C52单片机为核心，控制8×8 LED点阵显示数字与简单图形。
按照总体方案设计，硬件单元设计，应用程序设计，固化与脱机运行的单片机系统开发流程进行阐述。
关键词：单片机；74HC595；8×8点阵中图分类号：TN873 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）02-0017-028×8点阵模块是构成LED点阵显示屏的基本单元，掌握了8×8点阵的工作原理、硬件制作及C51编程方法，能更好地使用单片机控制8×16、16×16及16×64等更大规模的点阵进行显示。
1 总体方案设计方案一：利用STC89C52单片机的2个8位并行I/O口分别控制8×8点阵的8行与8列，点阵的行与列引脚收到单片机发出的0或1信号，从而点亮对应位置的LED。
方案二：由于STC89C52单片机上的I/O接口数量有限，在系统设计过程中，对单片机的I/O接口进行扩展，以此来增强其输出能力[1]。
方案一的电路工作原理简单，但占用较多单片机I/O引脚。
方案二不但节省I/O引脚，还能提高单片机的驱动能力，但电路连线比方案一复杂。
经过比较，选择方案二，利用2片74HC595芯片分别驱动8×8点阵的行与列。
2 单片机控制8×8LED点阵的工作原理74HC595是一个8位串行输入、并行输出的位移缓存器，既能锁存，也能移位寄存。
本设计中，用单片机P3.4引脚控制第1个74HC595的14引脚（SDATA），用P3.5引脚控制74HC595的12引脚（STCLK），用P3.6引脚控制74HC595的11引脚（SHCLK），即用单片机的3个I/O引脚控制74HC595的3个引脚，就可以驱动8×8点阵进行显示。
目录1 设计目的 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计内容和要求 (1)1.3设计思路 (1)2 设计原理分析 (2)2.1定时器控制8×8LED点阵屏显示数字系统设计 (2)2.2定时器控制8×8LED点阵屏显示数字系统的功能要求 (2)2.2.1计时显示 (2)2.2.2中断设置 (2)2.38×8LED点阵屏显示数字系统的根本构成及原理 (2)3 系统硬件电路的设计 (3)3.1系统硬件总电路构成及原理 (3)3.2主控制局部――AT89C51单片机简介 (3)3.2.1 AT89C51的内部结构功能 (4)3.2.2 51单片机的串行接口工作方式 (5)3.3其它器件 (6)3.4定时器控制8×8LED点阵屏显示数字系统原理图 (7)3.5设计的连线图： (8)3.5.1单片机实物图： (8)3.6硬件资源及其分配 (8)3.7运行步骤 (8)3.8检测与调试 (9)3.8.1硬件调试： (9)3.8.2软件调试： (10)4 系统软件程序的简单设计 (11)4.1程序框图 (11)4.2程序流程图及程序 (12)4.2.1程序流程图： (12)4.2.2程序清单： (12)4.2.3仿真结果图： (14)结论 (15)参考文献 (16)1 设计目的1.1设计目的1、通过单片机课程设计，熟练掌握C语言的编程方法，将理论联系到实践中去，提高我们的动脑和动手的能力。
2、通过8×8LED点阵屏显示数字系统的设计，掌握数码管的使用方法，和简单程序的编写，最终提高我们的逻辑抽象能力。
1.2设计内容和要求内容：设计一个8×8LED点阵屏显示数字。
要求：利用单片机的中断系统，令8×8LED点阵屏循环显示数字0—9。
1.3 设计思路1.先熟悉实验原理，了解8×8LED点阵屏显示数字的工作过程，以及所需要的组件。
2.通过单片机的各个引脚的输出控制8×8LED点阵屏显示数字。
单片机课程设计8x8点阵课程设计一、概述在现代科技快速发展的时代背景下，单片机已经成为了不可或缺的一部分。
而在学习单片机的过程中，8x8点阵的课程设计更是被广泛应用。
本文将从简单到深入，由浅入深地探讨8x8点阵课程设计的相关内容。
二、基础知识1. 什么是8x8点阵8x8点阵是由64个LED灯组成的一个矩阵式的显示器件，通常用于显示一些简单的图案和字母。
它有着灵活的显示方式和简单的使用方法，因此在单片机课程设计中被广泛应用。
2. 单片机基础知识在进行8x8点阵课程设计之前，学习者需要掌握一定的单片机基础知识，包括单片机的工作原理、编程语言、IO口的使用方法等。
只有掌握了这些基础知识，才能更好地进行课程设计。
三、课程设计1. 简单的点阵显示在课程设计的初期阶段，可以先让学习者实现最简单的点阵显示，比如显示一些基本的图案或字母。
这样可以让学习者快速上手，了解8x8点阵的工作原理和使用方法。
2. 滚动显示接下来可以引入滚动显示的概念，让学习者实现在8x8点阵上的文字滚动显示。
这需要学习者对时序控制有一定的理解，并能够灵活运用单片机的编程语言。
3. 游戏设计在课程设计的高级阶段，可以引入一些有趣的游戏设计，比如井字棋、飞机大战等。
这些设计不仅能够提高学习者的编程水平，还能够增强他们的动手能力和创造力。
四、总结与展望通过以上的课程设计，学习者不仅可以掌握8x8点阵的基本原理和使用方法，还能够提高编程能力和动手能力。
未来，随着科技的不断发展，相信单片机课程设计8x8点阵课程设计也会有更广阔的应用前景。
个人观点与理解在我看来，单片机课程设计8x8点阵课程设计是一项非常有价值的学习内容。
通过这样的课程设计，可以让学习者在动手实践中学习到更多的知识和技能，而不仅仅是停留在理论知识的层面。
这样的课程设计也能够培养学习者的创造力和实践能力，为他们未来的发展打下坚实的基础。
单片机课程设计8x8点阵课程设计是一项富有挑战性和发展空间的学习内容，我对其充满了信心和期待。
单片机课程设计8x8点阵课程设计单片机课程设计-8x8点阵课程设计一、引言单片机作为现代电子技术中的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
而在单片机的教学中，设计一个简单而实用的项目对于学生的理解和掌握单片机编程技术非常重要。
本文将介绍一种基于单片机的8x8点阵的课程设计方案。
二、项目概述本课程设计旨在通过使用单片机控制8x8点阵，实现文字、图形的显示和动画效果。
通过该项目的设计，学生将会在实践中学习到单片机的编程方法和硬件配置，提升其综合应用能力。
三、项目硬件配置为了完成本项目，我们需要以下硬件设备：1. 单片机：选择常见的STM32单片机，具有良好的性能和开发环境。
2. 8x8点阵：使用一块8x8的点阵模块，可以通过单片机IO口来控制每个LED的亮灭。
3. 驱动电路：根据点阵模块的电流要求，设计适当的驱动电路，可以使用74HC595等芯片进行扩展。
4. 连接线和面包板：用于连接硬件设备，搭建电路实验平台。
四、项目实施步骤1. 硬件连接将单片机、8x8点阵以及驱动电路按照电路图进行连接，注意引脚的对应关系和接口的电气特性。
2. 单片机初始化在单片机的初始化函数中，设置IO口的输入输出模式，配置时钟等基本操作，为后续的控制和数据传输做准备。
3. 编写点阵控制函数根据点阵的特性，编写相应的控制函数。
可以按行扫描的方法控制LED的亮灭，或者通过逐个设置每个LED的状态。
4. 设计显示函数设计显示函数，可以在点阵上显示文字、图形等信息。
可以通过预定义相应的字符点阵，再根据需要完成相应的显示。
5. 设计动画效果可以通过不同的显示函数和时间控制函数，实现点阵上的动画效果。
例如，实现字符的渐进式显示、闪烁效果等。
6. 整合和优化进行功能测试，通过程序的调试和优化，保证显示效果的稳定和流畅。
五、项目效果展示可以展示一些项目实际的运行效果，例如显示一个特定的文字、图形，或者展示一段简单的动画效果。
六、总结与展望通过这个课程设计项目，学生能够了解和掌握单片机的基本编程原理和硬件配置，为他们今后的学习和实践打下坚实的基础。
2016年电子工程专业2014级卓越工程师班《单片机与微机原理及应用》课程设计报告设计题目： 8*8LED点阵设计专业班级：电子卓越1401班学生姓名：林晓强学生学号：5120141478指导教师：聂诗良、许超（助教）答辩日期：第13周周六上午9点答辩地点：综合楼4-311实验室西南科技大学信息工程学院制2016年5月目录1.摘要 (1)1.1课程设计制作题目及要求 (2)2.系统方案设计 (2)2.1设计思路 (2)2.2总体设计框图 (3)3.硬件设计 (4)3.1 硬件选型 (4)3.2 系统硬件电路原理详图 (5)3.2.1复位电路原理图以及时钟电路原理图 (5)3.3 实际连线详图 (6)3.3.1 8*8LED点阵AD原理图 (7)3.3.2 8*8LED点阵AD PCB图 (7)3.3.3 8*8LED点阵原理仿真 (8)3.3.4 51单片机主控实物图以及原理图 (9)4.软件设计 (9)4.1 软件功能设计 (9)4.2 软件流程设计 (10)4.2.1主流程图 (10)5.软件调试 (11)5.1 单元调试 (11)5.1.1 LED点阵模块测试 (11)5.2 总体测试 (11)6.心得体会 (11)7.参考文献 (12)附录1 (13)附录2 (28)8*8LED点阵设计1摘要（1）近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。
（2） LED点阵是由发光二极管排列组成的显示器件, 在我们日常生活的电器中随处可见，极为普通也广为人知。
特别是它的发光类型属于冷光源，效率及发热量是普通发光器件难以比拟的，它采用低电压扫描驱动，具有：耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活种等特点。
8×8点阵LED数码图形显示器的课程设计第一章总体方案设计1.1总体设计要求本系统采用单片机AT89C51为LED显示屏的控制核心，制造一种简单的8×８显示屏，能够在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字稳定、清晰无串扰，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。
根据设计要求，初步确定设计方案如下：1. 选择AT89C51单片机（晶振频率为f=12MHZ）作为整个系统的核心器件，对整个系统进行总体控制，发送并时时处理系统信息。
2．通过编程显示数字：“★，●，心形图”。
3．动态显示，即跑马灯文字幕，每0.25秒左移一次。
4. 扫描信号连接到单片机的P0口，显示信号连接到单片机的P2口。
5．点阵的点亮过程有程序控制，由驱动电路完成，点阵采用单色显示，其中驱动电路采共阴型高态扫描、高态显示信号的驱动电路。
1.2系统框图本文设计行、列驱动电路，显示屏电路，运用单片机的智能化，系统的将每个功能电路模块连接在一起，总体结构设计如下图1-1所示：PC上位机单片机点阵显示器行驱动电路点阵显示器列驱动电路8×8点阵LED显示器电路图1-1系统框图第二章系统硬件电路的设计本系统的硬件电路是由单片机最小系统、动态显示驱动电路两部分组成。
其中，单片机最小系统包括电源电路、复位电路和晶振电路构成；显示部分使用共阴型高台扫描、高态显示信号驱动电路，完成“跑马灯”文字幕效果。
2.1 单片机最小系统设计2.1.1 单片机的时钟电路AT89C51单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。
单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。
AT89C51的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。
由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。
项目一8×8点阵数字滚动显示LED点阵的元件符号及内部结构图：对应编码：00H， 00H， 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H ;NULL00H， 00H, 3EH， 41H, 41H， 41H， 3EH， 00H ； 000H， 00H, 00H, 00H, 21H， 7FH， 01H, 00H ； 100H， 00H， 27H， 45H， 45H, 45H， 39H, 00H ； 200H， 00H， 22H, 49H, 49H， 49H, 36H， 00H ; 300H， 00H， 0CH, 14H， 24H, 7FH， 04H， 00H ; 400H， 00H, 72H, 51H， 51H, 51H， 4EH， 00H ; 500H, 00H, 3EH， 49H, 49H， 49H， 26H， 00H ; 600H， 00H， 40H， 40H， 40H, 4FH, 70H， 00H ； 700H， 00H, 36H， 49H, 49H， 49H， 36H， 00H ; 800H， 00H， 32H, 49H， 49H, 49H， 3EH， 00H ; 900H， 00H， 00H, 00H， 00H, 00H, 00H， 00H ；NULL硬件设计原理：单片机利用外部晶振作为时钟信号输入，RST端口接入上电复位信号使它加电后自动进行复位操作。
将要显示的字符码表编入单片机的程序中，由单片机控制时序输出相应的扫描数据和字符数据。
行码数据由单片机P0口输出，经一个双向总线收发器控制传输方向后进入LED点阵，点亮相应的发光二极管。
列码扫描信号由P3口输出后,直接输入LED点阵控制8列的扫描，每列选通时间为5ms，看上去就像8列同时显示的效果一样。
加上行中相应的LED灯被点亮，就能看到显示的字符了。
三、源程序代码：R_CNT EQU 31H ;列码R_NCT=31H单元NUMB EQU 32H ；行码NUMB=32H单元TCOUNT EQU 33H;拉幕计数值TCOUNT=33H单元ORG 00H ；程序起始地址LJMP STARTORG 0BH;中断入口地址LJMP INT_T0ORG 30H；子程序入口地址START：；主程序开始MOV R0, #00H ;每列的行码起始序号置0MOV R_CNT，＃00H;列:初值00送到31H单元MOV NUMB，＃00H;行:初值00送到32H单元MOV TCOUNT，＃00H;计数单元初值置0MOV TMOD， #01H；计数定时器选用16位的计数器，工作在方式1MOV TH0, ＃（65536—5000）/256;定时5ms。
摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是8×8点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字，采用1块8×8点阵LED显示模块来组成1个8×8点阵显示模式。
显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能与原理、相应软件的程序设计，以与使用说明等。
关键词：AT89C51；LED；点阵显示；动态显示目录摘要第一章设计描述第二章设计分析2.1设计要求2.2设计任务2.3运行环境2.4开发工具第三章硬件设计3.1 总体设计3.2 电源、单片机系统与其管脚3.3点阵与其驱动部分3.4硬件电路连线3.5显示部分第四章软件设计4.1显示驱动程序4.2系统主程序第五章调试与性能分析总结参考文献附录 c语言程序代码第一章设计描述本设计主要是设计一个实用的8×8点阵屏的图文显示，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止和移入移出等显示方式。
本文还重点介绍了单片机对LED点阵屏的控制电路，驱动电路的设计方法，并根据LED点阵屏的硬件特点，对其软件实现的算法给出了具体的分析。
从而实现了显示的字体能够进行自下向上移动。
此次课设中显示的是“乐❤里仁”。
第二章需求分析2.1设计要求（1）设计一个能显示8×8点阵图文LED显示屏；（2）要求能显示图形或文字；2.2设计任务（1）首先设计单片机系统与外围电路、列驱动电路和行驱动电路；（2）画出主模块的流程图；（3）编写代码；（4）程序分析与调试。
烟台南山学院单片机课程设计题目基于单片机8×8点阵控制系统设计姓名：所在学院：烟台南山学院所学专业：电气工程及其自动化班级：电气工程1006学号：指导教师：完成时间： 2013-9-5摘要本文研究了基于A T89C51单片机LED8×8点阵显示屏地设计并运用Proteus软件进行原理图绘制，运用Keil软件进行仿真和调试.主要介绍了LED 8×8点显示屏地硬件电路设计、汇编程序设计与调试、Proteus软件绘制原理图和实物制作等方面地内容，本显示屏地设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点.能帮助广大电子爱好者了解汉字地点阵显示原理，认识单片机地基本结构、工作原理及应用方法，并提高单片机知识技术地运用能力.利用单片机来设计地系统，既能实现系统所需地功能，也可以满足计数地准确性、迅速性，并且电路简单、操作简单、通用性强.关键字：Keil软件；LED8×8点阵显示屏；Proteus软件；AT89C51单片机目录1 绪论 (1)2 总体设计方案 (1)2.1 硬件电路组成及介绍 (1)2.1.1 AT89C51单片机 (2)2.1.2 LED显示屏 (4)2.2 系统各单元电路设计 (4)2.2.1 最小系统 (4)2.2.2 驱动电路设计 (6)2.2.3 上拉电阻 (6)2.2.4 显示电路 (7)2.2.5 时钟电路 (8)2.3 字符地点阵显示原理及字库代码获取方法 (9)3 程序设计 (10)3.1 程序流程图 (10)3.2 程序设计 (11)4 调试及性能分析 (14)4.1 系统调试 (14)4.1.1 软件调试 (14)4.1.2 硬件调试 (14)4.2 性能分析 (14)4.3 实物效果图 (15)5 设计总结 (15)心得体会 (17)参考文献 (17)附录 (18)附录1 原件清单 (18)附录2硬件原理图 (19)1 绪论LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体地大型显示屏系统.它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示地理想选择.同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业.目前大多数地LED点阵显示系统自带字库.其显示和动态效果(主要是显示内容地滚动)地实现主要依靠硬件扫描驱动，该方法虽然比较方便，但显示只能按照预先地设计进行.而实际上经常会遇到一些特殊要求地动态显示，比如电梯运行中指示箭头地上下移动、某些智能仪表幅值地条形显示、广告中厂家地商标显示等.这时一般地显示系统就很难达到要求.另外，由于受到存储器本身地局限，其特殊字符往往难以显示，同时显示内容也不能随意更改. 因此就提出了一种利用PC机和单片机控制地LED显示系统通信方法.该方法可以对显示内容进行实时控制，从而实现诸如动态显示效果.同时用户也可以在PC机上进行显示效果地预览，显示内容亦可以即时修改.同时它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点.并广泛地用于公交汽车、商店、体育场馆、车站、学校、银行、高速公路等公共场所地信息发布和广告宣传.LED 显示屏发展较快，本文讲述了基于AT89C51单片机8×8 LED汉字点阵滚动显示地基本原理、硬件组成与设计、程序编写与调试、Proteus软件仿真等基本环节和相关技术.LED电子显示屏是随着计算机及相关地微电子﹑光电子技术地迅猛发展而形成地一种新型信息显示媒体.它利用发光二极管构成地点阵模块或像素单元组成可变面积地显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短地十来年中，迅速成长为平板显示地主流产品，在信息显示领域得到了广泛地应用.LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体地大型显示屏系统.它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示地理想选择.同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业.2 总体设计方案2.1 硬件电路组成及介绍本产品采用以AT89C51单片机为核心芯片地电路来实现，AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）地低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机.AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器地单片机.单片机地可擦除只读存储器可以反复擦除1000次.该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准地MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL地AT89C51是一种高效微控制器，A T89C51是它地一种精简版本.A T89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉地方案.我们把行列总线接在单片机地I/O口，然后把上面分析到地扫描代码送入总线，就可以得到显示地字符了.我们在实际应用中是将LED点阵地8条列线通过驱动电路接在P1口，8条行线通过限流电阻接在P0口.单片机AT89C51按照设定地程序在P1和P0接口输出与内部字符对应地代码电平送至LED点阵地行列线(高电平驱动)，从而选中相应地象素LED发光，并利用人眼地视觉暂留特性合成整个字符地显示.再改变取表地址实现字符地滚动显示.LED点阵总体框图如图1.1所示，点阵电路大体上可以分成微机本身地硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分.控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路.在整个电路当中此控制电路部分相当于一个上位机，它负责控制整个电路以及相应地程序地运行、与PC机地串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令.点阵显示屏体、以及它地行和列地各个驱动电路.由于两部分地电路在制板时可以放到一起，所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令地传送.此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行地同名列共用一个列驱动器.由行译码器给出地行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源地一端接通).另一方而，根据各列锁存地数据，确定相应地列驱动器是否将该列与电源地另一端接通.接通地列，就在该行该列点燃相应地LED；未接通地列所对应地LED熄灭.可通过扫描输出口地控制实现颜色地转换.硬件电路组成框图如图1所示：图1 硬件电路组成框图2.1.1 AT89C51单片机AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉地方案.图片见如下：图2 A T89C51（1）．管脚说明VCC：供电电压.GND：接地.P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流.当P1口地管脚第一次写1时，被定义为高阻输入.P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址地第八位.在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高. P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻地8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流.P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉地缘故.在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收.P2口：P2口为一个内部上拉电阻地8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入.并因此作为输入时，P2口地管脚被外部拉低，将输出电流.这是由于内部上拉地缘故.P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址地高八位.在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器地内容.P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号.P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻地双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流.当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入.作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉地缘故.P3口也可作为AT89C51地一些特殊功能口，如下表所示：管脚备选功能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（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器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脚两个机器周期地高电平时间ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许地输出电平用于锁存地址地地位字节.在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲.在平时，ALE端以不变地频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率地1/6.因此它可用作对外部输出地脉冲或用于定时目地.然而要注意地是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲.如想禁止ALE地输出可在SFR8EH地址上置0.此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用.另外，该引脚被略微拉高.如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效./PSEN：外部程序存储器地选通信号.在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效.但在访问外部数据存储器时，这两次有效地/PSEN信号将不出现./EA/VPP：当/EA保持低电平时，则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：反向振荡放大器地输入及内部时钟工作电路地输入.XTAL2：来自反向振荡器地输出2.1.2 LED显示屏本次设计中采用8*8点阵LED显示器，简称LED点阵板或LED矩阵板.它是以发光二极管为像素，按照行与列地顺序排列起来，用集成工艺制成地显示器件.有单色和双色之分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种，设计中用到地是共阳极地显示器.LED显示屏色彩丰富，3基色地发光管地可以显示全彩色，显示显示方式变化多（文字、图形、动画、视频、电视画面等）、亮度高，是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体地高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步地图形.其次，LED显示屏地象素采用LED发光二极管，将多个发光二极管以序列地形式构成LED显示阵列，这种显示屏具有耗电省、成本低、亮度清晰度高、寿命长等优点，而且LED显示屏以其受空间限制较小，并可以根据用户要求设计屏地大小，具有全彩色效果，视角大，是信息传播设施划时代地产品.再次，LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，显示效果清晰稳定，越来越多地地方开始使用LED电子显示屏，有巨大地社会效益和经济效益.具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少视角大、可视距离远等特点,,是目前国际上使用广泛地显示系统.2.2 系统各单元电路设计2.2.1 最小系统最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分.如图4 所示：图4 AT89C51单片机最小系统复位电路：单片机在启动运行时需要复位，使CPU以及其他功能部件处于一个确定地初始状态，并从这个状态开始工作，另外，在单片机工作过程中，如果出现死机时，也必须对单片机进行复位，使其重新开始工作.其电路图如图5..图5 电路地设计电源电路：电源电路采用普通集成稳压电路，在本次设计中，由于考虑到成本问题，这部分电路就以输出+5V地稳压电源代替.晶体振荡电路：AT89C51单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成地振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路地地输入端和输出端，时钟可有内部或外部生成，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡.系统采用地定时元件为石英晶体和电容组成地并联谐振回路.晶振频率fosc采用12MHZ，C1、C2地电容值取30pF，电容地大小起频率微调地作用.2.2.2 驱动电路设计正向点亮一颗LED，至少也要10～20mA，若电流不够大，则LED不够大.而不管是AT89C51地I/O口，还是TTL、CMOS地输出端，其高态输出电流都不是很高，不过1～2mA而已.因此很难直接图6 驱动电路图2.2.3 上拉电阻从电源高电平引出地电阻接到输出端，如果电平用OC(集电极开路，TTL)或OD(漏极开路，CMOS)输出，那么不用上拉电阻是不能工作地，管子没有电源就不能输出高电平了.R2 10k R310kR410kR510kR610kR710kR810k图7 上拉电阻2.2.4 显示电路本次设计中采用8*8点阵LED显示器，简称LED点阵板或LED矩阵板.它是以发光二极管为像素，按照行与列地顺序排列起来，用集成工艺制成地显示器件.有单色和双色之分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种，设计中用到地是共阳极地显示器.共阳极接法地原理图如图6所示，图中画出了8*8点阵地二极管.每一行发光二极管地阳极接在一起，有一个引出端r，每一列发光二极管地阴极接在一起，有一个引出端c.当给发光二极管阳极引出端r1加高电平，阴极引出端c1加低电平时，左上角地二极管被点亮因此，对于行和列地电平进行扫描控制时，可以达到显示不同字符地目地.图8 显示器组成原理图图8为8×8点阵LED外观及引脚图，，只要其对应地X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮.例如如果想使左上角LED点亮，则电子模块中地0口为1，A口为0即可.应用时限流电阻可以放在横轴或列轴.图9 8×8点阵LED外观及引脚(1)把“单片机系统”区域中地P0端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中地“A~H”端口上；(2)把“单片机系统”区域中地P1端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中地“0~7”端口上；为了方便于单片机连接，我们在焊接地过程中特意将0～7接口排列出来作为列，将A～H接口作为行，这样我们就可以直接将AT89C51单片机地P0口与0~7接口一次连接，将AT89C51单片机地P1口与A~H接口一次连接.要使LED发亮即使给予数字端高电平，字母端给予低电平，就能使二极管发亮.(3)8*8点阵LED显示器与单片机地接口8*8点阵LED地引脚图如图2-8所示，当采用单片机进行控制时，连接点阵显示器地共阳r端与单片机地P2口相连，而共阴极c端需经限流电阻与单片机地P0口相连.在编程控制时，将8*8点阵LED显示分成行和列两部分，字符数据从P0口输出，扫描控制字从P2口输出每一列由一个字节地数据组成，数据可一次送入，然后扫描一行，显示一个字需要扫描8次. 2.2.5时钟电路单片机地时钟电路AT89C51单片机内部地振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器地输入端和输出端.单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路.A T89C51地时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部钟方式.由于外部时钟方式用于多片单片机组成地系统中，所以此处选用内部时钟方式. 内部时钟方式：利用其内部地振荡电路在X1和X2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡.最常用地是在X1和X2之间接晶体振荡器与电路构成稳定地自激振荡器，如图4所示电路所示为单片机最常用地时钟振荡电路地接法，其中晶振可选用振荡频率为12MHz地石英晶体，电容器一般选择30PF左右.2.3 字符地点阵显示原理及字库代码获取方法我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由8行8列地点阵组成显示.我们可以把每一个点理解为一个象素，而把每一个字地字形理解为一幅图像.事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在64象素范围内地任何图形.如查用8位地A T89C51单片机控制，如图所示图10 8×8点阵等效电路为了弄清楚汉字地点阵组成规律，首先通过列扫描方法获取汉字地代码.首先将8行分成4位地上、下两部分，把发光地象素位编为0不发光地象素位为1地十六进制代码.这样就把要显示地“2”字编为如下代码：0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x06,0x06,0x3e,其仿真图11如下：图11 仿真图由这个原理可以看出，无论显示何种字体或图像，都可以用这个方法来分析出他地扫描代码从而显示在屏幕上.上述方法虽然能够让我们弄清楚字符点阵代码地获取过程.字符点阵显示一般有点扫描、行扫描和列扫描3种.为了符合视觉暂留要求，点扫描方法地扫描频率必须大于16×64—1024 Hz，周期小于1 ms即可.行扫描和列扫描方法地扫描频率必须大于16×8—128 Hz，周期小于7．8 ms即可.3 程序设计3.1 程序流程图图12 主程序流程图3.2 程序设计Keil uVision3 介绍C语言是一种通用地计算机程序设计语言，在国际上十分流行，它既可用来编写计算机地系统程序，也可用来编写一般地应用程序[5].C语言既具有一般高级语言地特点，又能直接对计算机地硬件进行操作，表达和运算能力也较强，许多以前只能采用汇编语言来解决地问题现在都可以改用C语言来解决.Keil C5l是一种专为8051单片机设计地高效率C语言编译器，符合ANSI标准，生成地程序代码运行速度极高，所需要地存储器空间极小，完全可以和汇编语言相媲美. Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机地软件，Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大地仿真调试器等在内地完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision3）将这些部份组合在一起.运行Keil软件需要Pentium或以上地CPU，16MB或更多RAM、20M以上空闲地硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统.掌握这一软件地使用对于使用51系列单片机地爱好者来说是十分必要地，如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你地不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买地仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用地集成环境、强大地软件仿真调试工具也会令你事半功倍.PROTEUS软件介绍PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台由美国Labcenter Electronic公司开发（授权风标科技公司为中国大陆地总代理）地，是目前世界上最先进最完整地嵌入式系统设计与仿真平台.PROTEUS可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设地混合电路系统地电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等全部功能. PROTEUS软件包在全球拥有庞大地企业用户群，是目前唯一能够对各种处理器进行实时仿真、调试与测试地EDA工具，真正实现了在没有目标原形时就可对系统进行调试、测试与验证.PROTEUS软件包大大提高了企业地开发效率，降低了开发风险.用EDA设计技术进行电路地设计与实现.EDA技术地设计思路是：从元器件地选取到连线，直到电路地调试、分析和软件地编译，都是在计算机中完成，所有地工作先在虚拟环境下进行.采用EDA技术，在原理图设计阶段就可以对设计进行评估，验证所设计电路是否达到设计要求地技术指标，还可以通过改变元器件参数使整个电路性能达到最优化.这样就无须多次购买元器件及制板，节省了时间与经费，提高了设计效率与质量. PROTEUS是一款新地EDA软件.该软件可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件进行系统仿真，并提供了简便易用地印刷电路板设计工具. PROTEUS软件提供了三十多个元器件库、数千种元器件.元器件涉及电阻、电容、二极管、三极管、MOS管、变压器、继电器、各种放大器、各种激励源、各种微控制器、各种门电路和各种终端等.在PROTEUS软件包中提供地仪表有交直流电压表、交直流电流表、逻辑分析仪、定时/计时器和信号发生器等.而且PROTEUS还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化地信号，以图形方式实时显示出来，其作用与示波器相似.PROTEUS提供了丰富地测试信号用于电路测试，这些测试信号包括模拟信号和数字信号打开keil软件，编写程序如下：#include "REG51.H"void delay1ms()。
