武汉理工大学华夏学院。
课程设计。课程名称嵌入式应用课程设计
题目无线led控制器
专业: 软件工程
班级: 1091
学号: 10212809108
姓名: 王伟
成绩。指导教师: 夏婷
2012 年 6 月 20日。
课程设计任务书。
设计题目:无线led控制器设计。
设计目的:1.巩固和加深课堂所学知识;
2.学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力;
3.掌握led点阵显示器芯片的工作原理、mcs-51单片机外围扩展芯片ls273芯片及串口通信的接口设计和编程。
设计任务:(在规定的时间内完成下列任务)
使用mcs-51单片机**实验仪dvcc-52196jh++作为实验平台,采用c语言进行程序设计,在16×16led点阵显示器上实现汉字移动显示,并利用gprs模块(串口通信),采用简单通信协议,通过pc机无线控制led屏,可改变led屏中显示的汉字及汉字的移动方向。
时间安排:(部分时间,某些工作可以自己安排重叠进行)
具体要求:设计报告撰写格式要求。
按提供的设计报告统一格式撰写),应包括如下内容:
设计任务与要求 ② 总体方案与说明 ③ 硬件原理图与说明
实验接线图与说明 ⑤ 软件主要模块流程图 ⑥ 源程序清单与注释。
问题分析与解决方案(包括调式记录、调式报告,即在调式过程中遇到的主要问题、解决方法及改进设想);
小结与体会。
附录:① 源程序(必须有简单注释) ②使用说明 ③ 参考资料。
指导教师签名2023年 6 月17 日。
教研室主任(或责任教师)签名2023年 6 月17 日。
目录。第1章需求分析1
1.1 设计题目1
1.2 课程设计任务及要求1
1.3 软硬件运行环境及开发工具1
1. 4系统的功能要求1
第2章概要设计1
2.1 设计方案1
2.2 工作原理1
2.2.1 led点阵的显示文字图形原理2
2.2.2 单片机控制电路 2
2.2.3 列驱动电路 4
2.2.4 行驱动电路 6
2.2.5晶振电路7
2.3 设计的思路图8
第3章详细设计8
3.1 硬件设计与实现8
3.1.1复位模块8
3.1.2 字模模块9
3.1.3系统实现原理图模块9
3.2 系统主程序流程10
3.3 功能模块详细设计11
3.3.1正向慢转模块 11
3.3.2正向快转模块 11
3.3.3中断程序框图11
第4章系统调试与操作说明12
4.1系统调试12
4.2问题分析与解决13
第5章课程设计总结与体会13
参考文献14
附录: 源程序15
第1 章需求分析。
1.1设计题目。
无线led控制器设计。
1.2 课程设计任务及要求。
使用mcs-51单片机**实验仪dvcc-52196jh++作为实验平台,采用c语言进行程序设计,在16×16led点阵显示器上实现汉字移动显示,并利用gprs模块(串口通信),采用简单通信协议,通过pc机无线控制led屏,可改变led屏中显示的汉字及汉字的移动方向。
1.3 软硬件运行环境及开发工具。
硬件环境:微机系列,内存在256m以上。
软件环境:microsoft windows xp
开发工具: proteus 7 pofessional
mcs-51单片机**实验仪dvcc-52196jh++
1.4系统的功能要求。
能横向滚动显示“单片机课程设计”几个字符。
第2章概要设计。
2.1设计方案。
由于mcs-51单片机**实验仪dvcc-52196jh++的led点阵中没有16x16的点阵,可以通过其四个8x8的led点阵对应的行和列分别连接起来构成16x16点阵,行和列的交叉处有一个led,再分别给行和列相应的高低电平,那么对应的led就发光。
16×16的点阵共有256个发光二极管,显然单片机没有这么多端口,我们采用锁存器来扩展端口,按8位的锁存器来计算,16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。此时共需要32根行列控制线,对单片机来说不够,需要外扩i/o接口,我们选择的是8255a芯片。
led点阵显示系统中各模组的显示方式有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便,但硬体接线复杂,在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲驱动,从上到下逐次不断地对各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字资讯的脉冲信号,反复执行以上操作,就可显示各种图形或文字。
2.2工作原理。
2.2.1 led点阵的显示文字图形原理。
led驱动显示采用动态扫描方法,动态扫描方式是逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。把所有同一行的发光管的阴极连在一起,把所有同一列的发光管的阳极连在一起,先送出对应第1列发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1列使其燃亮一定的时间,然后熄灭;再送出第2列的数据并锁存,然后选通第2列使其燃亮相同的时间,然后熄灭;….第16列之后,又重新燃亮第1列,反复轮回。
当这样轮回的速度足够快(每秒23次以上),由于人眼的视觉暂留现象,就能看到显示屏上稳定的图形。
2.2.2单片机控制电路。
at89c51是一种带4k字节flash储存的低电压、高性能cmos 8位微处理器,俗单片机。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中,atmel的at89c51是一种高效微控制器。单片机系统如图所示:
图2.1 at89c51单片机系统。
at89c51单片机系统。
1)管脚说明。
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门电流。当p1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
p0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时,p0 口作为原码输入口,当fiash进行校验时,p0输出原码,此时p0外部必须被拉高。
p1口:p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口,p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,p1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在flash编程和校验时,p1口作为第八位地址接收。
p2口:p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口,p2口缓冲器可接收,输出4个ttl门电流,当p2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,p2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,p2口输出其特殊功能寄存器的内容。
p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
p3口:p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口,可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,p3口将输出电流(ill)这是由于上拉的缘故。
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