基于单片机AT89C51控制的LED点阵屏显示时钟课程设计报告.doc

课程设计报告 课程名称：LED点阵显示时钟 专业班级： 课程设计参与人员： 指导老师： 宁波技师学院 2013年9月26日 摘 要 文章论述了基于AT89C52单片机的LED点阵显示电子钟设计控制系统, 并且可以对其进行设置。基于AT98C52单片机的LED点阵显示电子钟具有结构简单，性能靠，价格低和灵活等优点，因此得到了广泛应用。LED点阵显示屏是利用发光二极管或像素组成的平面式显示屏。它具有发光效率高，使用寿命长，组态灵活等特点。本文设计的是用4块8×8点阵显示屏制作的室内时钟，数字采用静止显示方式。电子钟是一种利用数字电路来显示分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。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数字电子钟。本文介绍了LED点阵显示电子钟的发展历史及其应用范围。 目 录 总体设计方案及思路……………………………………4 硬件设备及电路图………………………………………5 所用的材料清单…………………………………………10 单片机汇编程序及解释…………………………………13 组员分工…………………………………………………27 5.1倪坤 .单片机汇编程序的设计 …………………27 5.2倪翔 .原理图及PCB的绘制……………………27 5.3采佳浩.硬件设计思路和控制思路设计…………28 6课程报告的总结及调试程………………………………29 1总体的设计方案及思路： 由中断产生的秒、分、小时数据，经转换子程序转换成适应LED点阵显示屏显示的数据，并通过单片机的输出功能输入到LED点阵显示屏，再通过显示扫描程序，显示出时钟的走时时间。用计时程序来完成计时，数时功能，再通过单片机综合控制将数字显示出来。由此可见，通过AT89C51单片机的控制功能，完全可以实现LED点阵显示电子钟。 1.1硬件结构： 根据项目的功能和要求，可采用AT89C51单片机作为核心控制器。LED点钟电子钟系统组成包括：晶振电路模块、复位电路模块、显示电路模块、显示行驱动电路模块、蜂鸣器电路模块、按键电路模块以及电源模块。 1.2控制思路： LED点阵电子钟程序主要功能是屏幕显示时间稳定，精确。所以按照分块设计的法可以把程序分为主程序、显示程序、计时程序，在后面还会加入闹钟程序。主程序主要是用来初始化系统和控制各个子程序之间执行的顺序。显示程序用来完成字在LED点阵上的显示，时钟的显示是使用4块8×8点阵显示屏。计时程序用来完成计时，数时功能。闹钟程序用来完成时钟的闹钟功能。 2硬件设备图及电路图： 主要用到的硬件有：AT89C52单片机，8×8点阵屏，74LS373锁存器，74LS138译码器，12MHz晶振。 下有 8×8点阵显示屏图，8×8点阵LED外观及引脚图，以及其等效电路图，只要其对应的DC、DR轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使下图中左上角LED点亮，则DC8=1，DR1=0即可。应用时限流电阻可以放在DC轴或DR轴。 8×8点阵LED外观及引脚如图： 上图为8×8点阵LED等效电路，由此可以看出点阵是用64个LED组成的。点阵LED扫描法介绍：从上图图中可以看出，8×8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮。频率必须大于128赫兹，周期小于7.8毫秒即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行(8盏LED)时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会不足。 2.1点阵屏等效示意图： 2.2ISIS仿真示意图： 2.3protel原理图及PCB： 2.4 硬件电路图设计： 根据项目的功能和要求LED点钟电子钟硬件系统的主要模块包括：晶振电路模块、复位电路模块、显示电路模块、、按键电路模块。其中晶振电路和复位电路构成了单片机最小系统。晶振电路与复位电路构成的单片机最小系统用来完成计时功能， 以及对整个LED点阵显示电子钟的控制。显示电路用来实现LED点阵的显示。按键电路是一个必要的扩展电路，用来对电子钟时间进行调整，闹钟时间调整。 课程设计所用的材料清单： 3.1主要使用的芯片： 3.1.1 74LS373锁存器： 74LS373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74LS373芯片。 74LS373工作原理简述:1脚是输出使能(OE)，是低电平有效，当1脚是高电平时，不管输入3、4、7、8、13、14、17、18如何，也不管11脚(锁存控制端，G)如何，输出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)