单片机课程设计报告

目录。第一章绪论 1

1.1 设计背景与意义 1

1.2 课程设计的目的和步骤 1

1.2.1 课程设计目的 1

1.2.2 课程设计步骤 1

第二章原理图的绘制 2

2.1 pads简介 2

2.1.1 pads各层用途 2

2.1.2 pads 9.0简介 2

2.1.3 pads9.0版本优秀功能 3

2.1.4 pads9.0设计贡献 4

2.2 原理图的绘制 5

2.2.1 pads logic 原理图设计 5

2.2.2 pads layout pcb 设计 12

第三章 pcb板的制作 14

3.1 pcb板的制作过程 14

3.1.1 工业上制作pcb印刷线路板制作过程 14

3.2 设计内容的pcb板制作 15

3.2.1 自制印刷电路板过程 15

3.2.2 实验中的制作过程 15

第四章课设总结与体会 17

参考文献 18

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led灯。led灯由于其低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用led灯构成屏幕作为显示屏已经成为一种时尚。

led点阵显示屏是通过pc机将要显示的汉字字模提取出来，并发送给单片机，然后显示在点阵屏上，只要适用于室内外汉字显示。led点阵显示条屏按照显示的内容可分为**显示屏、图像显示屏和视屏显示屏，与图像显示屏相比，**显示屏的特点就在于无论是单色还是彩色显示屏都没有颜色上的灰度差别，因此**显示屏也就体现不出彩色的丰富性，而视屏显示屏不仅能够显示运动、清晰和全色彩的图像，还能够**电视和计算机信号。虽然这三者有一些区别，但它们最基本的现实控制原理都是相似的。

单片机具有优异的性能**比、体积小、可靠性高、控制功能强，广泛应用在智能仪表、机电一体化、实时过程控制、机器人、家用电器、模糊控制、通信系统等领域。

在学生掌握了单片机原理及应用的基础知识和汇编语言编程的基础之上，利用keil c软件设计一个16*64的点阵屏，编写程序能在点阵屏上显示需要的汉字字符。

1、要求通过实践教学环节，能较好地巩固单片机课程的相关知识，强化程序的编写和阅读能力。

2、本教学环节主要以学生上机编程，独立操作实践为主，教师指导为辅，尤其要强调学生自主设计，独立思考。

3、课题的选定应考虑既要工作量适宜，又能较好的融合所学主要知识点。

第二章总体设计方案。

led显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。用来显示文字、图形、图像、动画、**、**、录像信号等各种信息的显示屏幕。led显示屏已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、**交易等。

1、led广告屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。

2、led广告屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。

3、led广告屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。

1、**交易、金融信息显示。这一领域的led广告屏占到了前几年国内led广告屏需求量的50%以上，目前仍为led广告屏的主要需求行业。上海**交易所、深圳**交易所及全国上万家**、金融营业机构广泛使用了led广告屏。

2、机场航班动态信息显示。民航机场建设对信息显示的要求非常明确，led广告屏是航班信息显示系统fids(flight information display system)的首选产品，首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦门高崎机场、深圳黄田机场、广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的led广告屏产品。

3、港口、车站旅客引导信息显示。以led广告屏为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统，北京站、北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。

4、体育场馆信息显示。led广告屏已取代了传统的灯泡及crt显示屏，四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产彩***led广告屏，受到普遍好评，上海体育中心、大连体育场等许多国内重要体育场馆相继采用了led广告屏作为信息显示的主要手段。

5、道路交通信息显示。智能交通系统（its）的兴起，在城市交通、高速公路等领域，led广告屏作为可变情报板、限速标志等，替代国外同类产品，得到普遍采用。

6、调度指挥中心信息显示。电力调度、车辆动态跟踪、车辆调度管理等，也在逐步采用高密度的led广告屏。

7、邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。遍布全国的服务领域均有国产led广告屏在信息显示方面发挥作用。

8、广告**新产品。除单一大型户内、户外广告屏作为广告**外，国内一些城市出现了集群led广告屏系统。

设计一款16x64的led点阵显示器，能够显示英文、数字、汉字、标点等字符符号。

四个8×8的点阵构成一个16×16的点阵，构成如图2-1的 256个led。如果led的阴极与行相连，而阳极与列相连，那么只要给该led对应的行以低电平，列以高电平，那么对应的led就发光。图2-2画出了可显示一个汉字的16×16的点阵屏模块。

这种模块由256个发光led以16×16的形式构成一个正方形模块，然后引出2列16针的引脚将内部电路接口引出，供驱动电路使用。

图2-1 点阵屏显示模块原理图图2-2 led点阵列“你”字。

行对应的给led的阴极，先给第一行以低电平，如果送给16列的**为0880，则第一行的第个led被点亮，再给第二行以低电平，如果送给16列的**为0880，则第二行的第个被点亮，接着给第三行以低电平，同时给列以驱动**，这样不断地进行行的扫描，只要速度够快，由于人的视觉暂留作用，就不会感觉到明显的闪烁感。点阵上会看到一个清晰的“你”字。

1、方案一：端口并行控制。

采用如图2-3的并行方式，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并列传输的方案是不可取的。

图2-3 端口并行控制。

2、方案二：端口串行控制。

采用如图2-4的串行传输的方法，使用74ls138译码器，减少线路的使用量，方案可取。

图2-4 端口串行控制。

本设计采用每四块8×8点阵模块组成一块16×16模块，又四块构成一块16×64 led点阵显示屏。

方案总体框图如图2-5所示，大体上可以分成显示驱动电路、控制信号电路。控制电路部分包括一个stc12c5a60s2单片机和一些外围电路。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的程序的运行、与pc机的串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令。

点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。

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，各行的同名列共用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源的一端接通)。另一方面，根据各列锁存的数据，确定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。

接通的列，就在该行该列燃亮相应的led；未接通的列所对应的led熄灭。

图2-5 方案总体框图。

单片机（microcontroller，又称微处理器）是在一块硅片上集成了各种部件的微型机，这些部件包括**处理器cpu、数据存储器ram、程序存储器rom、定时器/计数器和多种i/o接口电路。

本次设计采用stc12c5a60s2单片机，其内部自带高达60kflashrom,可以用电的方式瞬间擦除、改写。而且stc系列单片机支持串口程序烧写。而且，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也很短。

写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了劳动成果。售价与传统51差不多，市场**也很充足。是一款高性价比的单片机stc12c5a60s2/ad/pwm系列单片机是单时钟/机器周期(1t)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令**完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。

内部集成max810专用复位电路，2路pwm,8路高速10位a/d转换(250k/s),针对电机控制，**扰场合，如图3-1所示。

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