基于单片机LED点阵显示电子时钟设计

I2015~2016学年第一学期《单片机原理及应用》课程设计报告题目：基于单片机LED点阵显示电子时钟设计班级：13级电子信息姓名：指导教师：电气工程学院2015年11月II《单片机原理及应用》任务书课题名称基于单片机LED点阵显示电子时钟设计指导教师陶沙执行时间2015~2016学年第一学期第13周学生姓名学号承担任务评分论文撰写及调试仿真硬件电路绘制及程序编写Keil与ISIS.的联调仿真实验结果的验证系统方案设计查询文献与答辩硬件模块电路分析主要程序分析设计要求1、设计一个LED点阵显示电子时钟电路2、时钟显示的初始时间为12：00。3、时钟和分钟可以通过相应的按键以步进值为1进行变化。III摘要LED显示屏作为信息传播的一种重要手段，已经成为城市信息现代化建设的标志,LED显示屏随着社会经济的不断进步，以及LED制造技术的完善，人们对LED显示屏的认识将会越来越深入，其应用领域将会越来越广；LED显示屏经多年的开发、研制、生产，其技术目前已经成熟。现在各种广告牌不再是白底黑字了，也不再是单一的非电产品，而是用上了丰富多彩的LED电子产品，为城市增添了一道靓丽的风景。本次课程设计是基于AT89C52单片机的LED点阵电子显示器的设计，采用的并行方式的显示方案来实现。该电子时钟由AT89C51，74LS373数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时。用keil软件生成.hex文件，用Proteus的ISIS软件实现了单片机LED点阵电子时钟系统的设计与仿真。关键词：单片机;LED点阵;电子显示器IV目录《单片机原理及应用》....................................................................................................................I课程设计报告..........................................................................................................................I《单片机原理及应用》任务书......................................................................................................II摘要...........................................................................................................................................III第1章方案选择与论证.................................................................................................................11.1设计任务与要求..............................................................................................................11.2总体设计方案..................................................................................................................11.2.1硬件部分的设计...................................................................................................11.2.2软件部分设计.......................................................................................................2第2章硬件电路的设计.................................................................................................................32.1晶振电路设计....................................................................................................................32.2复位电路设计....................................................................................................................32.3时分调节电路设计............................................................................................................42.4驱动电路设计....................................................................................................................42.5总原理图............................................................................................................................5第3章系统软件设计.....................................................................................................................63.1软件流程图........................................................................................................................63.2主要软件程序内容..........................................................................................................73.2.1定时器工作程序.....................................................................................................73.2.2数字显示程序.........................................................................................................7第4章系统调试与仿真...............................................................................................................114.1开发过程...........................................................................................................................114.2电路仿真..........................................................................................................................14总结.....................................................................................................................................19参考文献...................................................................................................................................20附录.........................................................................................................................................21答辩记录及评分表.........................................................................................................................271第1章方案选择与论证1.1设计任务与要求（1）采用LED灯进行显示（2）可以根据按键来对时间进行调整（3）初始时间为12：00.1.2总体设计方案1.2.1硬件部分的设计这次硬件电路部分用PROTEUS软件，该软件主要用来进行元器件的绘制和原理图的绘制，PROTEUS软件对绘制好的原理图进行仿真和调试。根据课程设计任务书的要求，经过思考和筛选，选择并行方式显示，I/O口通过锁存芯片来扩展，以此来控制LED点阵40个列线，双缓冲寄存器由5片锁存器74LS373来组成，可以驱动LED点阵8组列线，并用3/8译码器74LS138对LED点阵的8行进行扫描。在送每一行的数据到LED点阵时，先把数据分别送到5个74LS373，然后再把数据一起输出到LED点阵列中，送出去的时间数据由AT89C51来控制。电子钟由显示电路、行驱动电路、列驱动电路、中央控制器AT89C52、按键电路和复位电路组成。图1.2.1系统框图电源电路复位电路按键电路AT89C52控制器列驱动电路行驱动电路显示电路2a)显示模块的选择显示模块采用8*8的点阵LED数码管，这种模块由64个发光LED芯片以8*8的形式构成一个正方形模块，然后用两列12针引脚将内部电路接口引出，供驱动电路使用。这种结构是市面上最通用，也是现在应用最为广泛采用的形式。b)时钟信号的选择秒信号由单片机提供，使用程序由时、分、秒计数。采用这种方案的优点在于，它可以有效减少电路的复杂程度，减少多余芯片的使用，节约成本。并可以减少时间误差，以达到设计要求。c)总体设计方案根据以上方案所述本次毕业设计采取的总体方案如下：用锁存芯片来扩展I/O口，控制LED点阵40个列线；5片锁存器74LS373组成双缓冲寄存器，驱动LED点阵8组列线；采用8*8的点阵LED数码管组成显示模块，显示出运行调试结果；主控系统由AT89C51组成，通过它的串行输出动态扫描来实现时和分的显示。1.2.2软件部分设计将需要实现的功能用Keil软件写好程序，并对写入单片机的代码进行编译和调试。3第2章硬件电路的设计2.1晶振电路设计晶振电路部分由两个值为30uf的电容C1、C2和一