基于51单片机实现LED数码管静态与动态显示的设计浅析

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精选文档 云南广播电视大学 云南国防工业职业技术学院

电子工程学院

毕业论文（设计）

课 题 基于51单片机的LED立方体显示器

教 研 室 机械电子工程学院教研室

专 业 电气自动化技术

班 级 ……………………………

学生姓名………… 学号 …………..

导师姓名 ……… 职称 讲师

2012年10月 10 日 可修改可编辑

精选文档 摘 要

随着科技的不断发展LED(Lighting Emitting Diode）, 发光二极管)技术在10多年间取得了长足的进步，1990年前LDE以红绿双基色为主运用住处很少而且制造成本高昂。1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。先后研制出蓝色LED、全彩色LED，LED屏的显示技术取得很大的提升。而今高亮度的三基色LED电子显示屏作为一种高科技产品日益引起人们的重视。它可以实时显示或循环播放文字、图形和图像信息，具有显示方式丰富、色彩鲜艳、显示内容修改方便、亮度高、显示稳定且寿命长等多种优点，被广泛应用于商业广告、体育比赛、交通信息报导等诸多领域。在上海世博会开幕式上，竖立在黄浦江边的9500平方米的巨型LED显示屏价值高达人民币1亿元，是特别为上海世博会定制的。“它不仅超大，且非常轻和通透。”此外，这块屏幕还能抗震和防火。这块屏幕其实是迄今为止世界上面积最大的LED显示屏，它代表着LED屏发展的技术方向。现在LED在实际的运用中有了很宽广的范围，而且越来越收到人们的重视。在举世瞩目的北京奥运会上，在开幕式上出现了一个新名词“光立方”它是北京奥运会开幕式的亮点。本文所要介绍的LED的另一种应用也叫光立方，运用高亮的LED显示出不同的3D图案、动画和文字，运用51单片机进行控制长、宽、高由8×8×8个LED灯组成的真实3D立方体显示器。其最大的特点，就是带给你未来3D技术的科技体验，在夜晚有让人震撼的3D效果给人眼前一亮的感觉。该光立方在显示3D图片和动画时从立方体的各各面都可以看到立体动画，富有科技感，让人觉得就像是在看3D电影一般而且还是不用3D眼镜的裸眼3D全方位不受视角限制的3D。相信这种富有科技感和实用性的LED显示技术在未来会是一大亮点。

基于51单片机控制的电子密码锁设计

摘要：本设计以单片机以AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心，分为主机控制和从机执行机构，实现要是信息在主机的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。根据51单片机之间的串行通信原理，这便对于密码信息的随机加密和保护。而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，提高信号传输的抗干扰性，减少错误动作，而且功率消耗低；反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。软件设计采用自上而下的模块化设计思想，以使系统朝着分布式、小型化方向发展，增强系统可扩展性和运行的稳定性。测试结果表明，本系统各功能已达到本设计的所有要求。

关键词 ：AT89C51； 密码锁；单片机设计；电子锁

目录

摘要 .......................................................................................................................................................... 1

关键词 .................................................................................................................................................. 1

第一章 密码锁的简介及现况 ................................................................................................................ 1

1.1引言 ................................................................................................................................................ 1

单片机原理及系统课程设计

专 业：电气工程及其自动化

班 级： 电气1001班

姓 名： 逯玮

学 号： 201009054

指导教师： 苟军年

兰州交通大学自动化与电气工程学院

2013 年 3 月 7 日

评语：

考勤（10） 守纪（10） 过程（40） 设计报告（30） 答辩（10） 总成绩（100）

摘要

此设计以AT89C51单片机为核心控制元件，与数码管和蜂鸣器和按键结合，在应用C语言来实现电子时钟的显示和调制功能。本次设计运用了KEIL和Protues仿真软件来进行调试，并给出了完整的设计电路和KEIL程序代码，并画出了编程的逻辑流程图。通过调试和运行，最终完成了一个完整的电路仿真，其功能是实现时间和日历的现实并且都能进行相应的调整，同时还能进行闹铃的设置并在达到预定的时间时闹铃。

一、电子时钟功能概述

本次电子时钟作品分由单片机部分、数码管显示部分、按键部分和蜂鸣器电路相互连接组成。这样硬件部分就组成了一个电子时钟的基本完整的电路。电子时钟的工作过程是：接通电源时时钟开始工作，时钟分为三个状态：正常计时、显示日历、显示闹铃，分别按下闹铃按键和日历按键就可以显示当前的日历和设置的闹铃时间。在这三个状态下按下设置键就可以对相应的状态进行设置，同时对应的数码管位开始闪烁，当按下调时键时就可以对相应的位进行调整，当再次切换相应的功能时数码管就停止闪烁，同时设置完成。当时间到达闹铃设置时间视蜂鸣器就会响起并响一分钟结束。

二、硬件电路和资料

1、AT89C51单片机

本设计采用 Atmel公司生产的单片机AT89C51实现主要功能, AT89C51 的引脚图如2-1所示:

图2-1 单片机的引脚

各引脚功能情况为:

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门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

基于51单片机的多功能电子钟设计

1. 本文概述

随着现代科技的发展，电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。

本文的结构安排如下：将详细介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计提供理论基础。接着，将分析电子钟的功能需求，包括时间显示、闹钟设定、温度显示等，并基于这些需求进行系统设计。将详细讨论电子钟的硬件设计，包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能，包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。

本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能，并对实验结果进行分析讨论。通过本文的研究，旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法，同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。 2. 51单片机概述

51单片机，作为一种经典的微控制器，因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。它基于Intel 8051微处理器的架构，具备基本的算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、累加器（ACC）和寄存器组等核心部件。51单片机的核心是其8位CPU，能够处理8位数据和执行相应的指令集。

51单片机的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。其存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。程序存储器通常用于存放程序代码，而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。51单片机还包含特殊功能寄存器（SFR），用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。

51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构，即程序指令和数据存储在同一块存储器中，通过总线系统进行传输。CPU根据程序计数器指向的地址，从程序存储器中取出指令，解码并执行。执行过程中，数据通过内部总线在各个寄存器、存储器和IO口之间传输。