基于51单片机的LED点阵设计

毕业设计（论文）题目：院(系)：专业：姓名：学号：指导教师：毕业设计（论文）任务书学生姓名学号专业院（系）毕业设计（论文）题目关于51单片机的LED点阵设计任务与要求该项目应用了计算机及电子技术中的电源技术,单片机技术,数据通讯技术,显示技术,存储技术,系统软件技术,接口及驱动等技术.我国经济发展迅猛,对信息传播有越来越高的要求.可以相信,LED电子显示屏以其色彩鲜亮夺目,大的显示信息量,寿命长,耗电量小,重量轻,空间尺寸小,稳定性高,易于操作,安装和维护等特点,将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。利用单片机对整个系统进行总体控制，进行显示所要显示的字符。院（系）审核意见摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，作为微型机的一个主要分支，单片机在结构上的最大特点是把CPU、RAM和ROM存储器、定时器和多种I/O接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。从它的组成和功能来看，一块单片机芯片其实就是一台计算机。本次设计是采用MSC-51单片机来设计的四位数计算器,采用C语言进行程序编写实现计算器功能。外接4X4的键盘，通过键盘扫描来完成输入数的控制，利用驱动电路使数值与结果在七段共阴极数码管上正常显示，并设有清零键可随时完成计算与显示的清零。计算器将完成的0至9999整数的一次加/减/乘/除运算。执行过程如下：开机即显示0，等待键入数值，当输入数字，将通过数码管显示出来，在输入＋、-、*、/运算符之后，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次输入数值，当在键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在数码管上显示运算结果。关键字：单片机计算器键盘扫描程序Abstractnrecentyears,ascomputerpenetrationinthesocialfieldandlarge-scaledevelopmentofintegratedcircuits,microcontrollerapplicationsarecontinuallydeepening,becauseofitspowerfulfunction,smallsize,lowpowerconsumption,cheap,reliable,easytouse,etc.thereforeparticularlysuitableforsystemswithcontrolofmoreandmorewidelyusedinautomaticcontrol,intelligentinstruments,meters,dataacquisition,militaryproductsandhomeappliancesfields,Asoneofthemainbranchofmicrocomputer,microcontrollerinthestructureofthebiggestfeatureistheCPU,RAMandROMmemory,timerandmultipleI/OinterfacecircuitintegratedonaVLSIchip.Thecompositionandfunctionfromitspointofview,asinglechipisactuallyacomputer.ThisdesignistheuseofMSC-51microcontrollertodesignthefour-digitcalculator,usingCprogramminglanguagetoachievecalculatorfunctions.4X4externalkeyboard,thekeyboardscantofinishbythenumberofcontrolvaluesandmakethedrivecircuittothecathoderesultsinatotalofseven-segmentdigitaltubedisplayproperly,andhasclearedatanytimetocompletekeycalculationanddisplayclear.Calculatortocompleteanintegerfrom0to9999plus/minus/multiply/divide.Implementationoftheprocessisasfollows:Powerisdisplayed0,waitingtypevalue,whentheinputnumbers,willcomeoutthroughthedigitaldisplay,theinput+,-,*,/operator,thecalculatorintheinternalimplementationofthenumericalconversionandstorage,andwaitforthere-enterthevalue,whenTypethevalueinthetypeofvaluewillbedisplayedbyanequalsignwillbedisplayedinthedigitalcontroloperationresults.Keywords:SCMcalculatorkeyboardscanClanguage目录第一章绪言.........................................................................................................................1第一节单片机的发展....................................................................................................1第二章单片机的控制.........................................................................................................3第一节LED显示屏控制系统........................................................................................3第二节AT89C51单片机概述.........................................................................................4第三章单片机的LED点阵显示设计.................................................................................7第一节设计任务..............................................................................................................7第二节系统的软件设计..................................................................................................9结论.....................................................................................................................................12致谢.....................................................................................................................................13参考文献.............................................................................................................................141第一章绪言第一节单片机的发展单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器(Microcontroller)，由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统集成于同一硅片的器件。单片机用于控制有利于实现系统控制的最小化和单片化，简化一些专用接口电路，如编程计数器、锁相环（PLL）、模拟开关、A/D和D/A变换器、电压比较器等组成的专用控制处理功能的单板式微系统。单片机是所有微处理机中性价比最高的一种，随着种类的不断全面，功能不断完善，其应用领域也迅速扩大。单片机在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面都有相当的应用领域。当前，8位单片机主要用于工业控制，如温度、压力、流量、计量和机械加工的测量和控制场合；高效能的16位单片机（如MCS-96、MK-68200）可用在更复杂的计算机网络。可以说，微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门，微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：1．低功耗CMOS化MCS-51系列的80C51推出时的功耗达120mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其2工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，更适合于在要求低功耗像电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。2．微型单片化常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。3．主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以MCS-51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的WinBond系列单片机。以8031为核心的单片机占据了半壁江山，在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。3第二章单片机的控制第一节LED显示屏控制系统（一）、LED显示屏控制技术状况显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技