基于单片机的led点阵显示与控制

基于单片机的led点阵显示与控制内容摘要：

它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 中断系统： 89S51具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时 /计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有 2级的优先级别选择。 时钟电路： 89S51 内置最高频率达 12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051 单片机需外置振荡电容。 单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈 佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿 (Princeton)结构。 INTEL 的 MCS51 系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品 16 位的 MCS96系列单片机则采用普林斯顿结构。 下图是 MCS51 系列单片机内部结构示意图如图 21 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 7 图 21 MCS51结构图 MCS51 的引脚说明 MCS51 系列单片机中的 803 805 8751 及 89S51 均采用 40Pin 封装的双列直接 DIP结构，右图是它们的引脚配置， 40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根， 4组 8位共 32 个 I/O 口，中断口线与 P3 口线复用。 现在我们对这些引脚的功能加以说明： Pin20: 接地脚。 Pin40: 正电源脚，正常工作或对片内 EPROM 烧写程序时，接 +5V 电源。 Pin19: 时钟 XTAL1 脚，片内振荡电路的输入端。 Pin18: 时钟 XTAL2 脚，片内振荡电路的输出端。 89S51 的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在 18 和 19 脚外接石英晶体(212MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取 10p30p。 另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1 接地，外部时钟信号从 XTAL2 脚输入。 输入输出 (I/O)引脚： Pin39Pin32 为 输入输出脚， Pin1Pin8 为 输入输出脚， Pin21Pin28为 输入输出脚， Pin10Pin17 为 输入输出脚，这些输入输出脚的功能说明将在以下内容阐述。 Pin9: RESET/V pd 复位信号复用脚，当 89S51 通电，时钟电路开始工作，在 RESET 引脚上出现 24 个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。 初始化后，程序计数器 PC指向0000H， P0P3 输出口全部为高电平，堆栈指钟写入 07H，其它专用寄存器被清 “0”。 RESET徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 8 由高电平 下降为低电平后，系统即从 0000H 地址开始执行程序。 然而，初始复位不改变 RAM（包括工作寄存器 R0R7）的状态。 Pin30: ALE/ 当访问外部程序器时， ALE(地址锁存 )的输出用于锁存地址的低位字节。 而访问内部程序存储器时， ALE 端将有一个 1/6 时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。 更有一个特点，当访问外部程序存储器， ALE 会跳过一个脉冲。 如果单片机是 EPROM，在编程其间， 将用于输入编程脉冲。 Pin29: 当访问外部程序存储器时，此脚输出 负脉冲选通信号， PC 的 16 位地址数据将出现在 P0 和 P2 口上，外部程序存储器则把指令数据放到 P0 口上，由 CPU 读入并执行。 Pin31: EA/V pp 程序存储器的内外部选通线， 8051 和 8751 单片机，内置有 4kB的程序存储器，当 EA 为高电平并且程序地址小于 4kB 时，读取内部程序存储器指令数据，而超过 4kB 地址则读取外部指令数据。 如 EA 为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。 显然，对内部无程序存储器的 8031,EA 端必须接地。 在编程时， EA/V pp 脚还需加上 21V 的编程电压。 带锁存器输出的 8 位移位寄存器 74HC595 74HC595 是硅结构的 CMOS 器件，兼容低电压 TTL 电路，遵守 JEDEC 标准。 74HC595是具有 8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。 数据在 SCHcp 的上升沿输入，在 STcp 的上升沿进入的存储寄存器中去。 如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。 移位寄存器有一个串行移位输入（ Ds），和一个串行输出（ Q7’） ,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8 位的，具备三态的总线输出，当使 能 OE 时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。 8 位串行输入 /输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态、三态。 输出能力 并行输出，总线驱动；串行输出；标准中等规模集成电路 74HC595 移位寄存器有一个串行移位输入（ Ds），和一个串行输出（ Q7’） ,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8位的，具备三态的总线输出，当使能 OE 时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。 引脚说明 符号 引脚 描述 Q0„ Q7 15， 1， 7 并行数据输出 GND 8 地 Q7’ 9 串行数据输出 MR 10 主复位（低电平） 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 9 SHCP 11 移位寄存器时钟输入 STCP 12 存储寄存器时钟输入 OE 13 输出有效（低电平） DS 14 串行数据输入 VCC 16 电源 功能表 如表 22 为单片机功能表 输入 SHCP STCP OE MR DS Q7’ Qn 179。 179。 L ↓ 179。 L NC MR 为低电平 时紧紧影响移位寄存器 179。 ↑ L L 179。 L L 空移位寄存器到输出寄存器 179。 179。 H L 179。 L Z 清空移位寄存器，并行输出为高阻状态 ↑ 179。 L H H Q6 NC 逻辑高电平移入移位寄存器状态 0，包含所有的移位寄存器状态 移入，例如，以前的状态 6（内部 Q6”）出现在串行输出位。 179。 ↑ L H 179。 NC Qn’ 移位寄存器的内容到达保持寄存器并从并口输出 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 10 8*8 的 LED1588 点阵模块 如图 22 为 8*8 的 LED1588 点阵模块图 IN TER NA L C IR CUIT D IA GRA MNum eric Displ ayJ IU zh ou O PT OE LE CTRO NICS CO., LT D.PACKAG E DIME NS I ONSJZM1 588ASRGAbsolute Maxim um R atin gs at Ta= 25 176。 Powe r Dissip ationForward Cur ren tParam et erPdI F20CSym bo l140Electri cal/Optical C harac ter istic s at T a=2 5176。 Domin ant Waveleng thRever se Curre ntSpect ra l L in e H alfW idthForward Vo ltageLu min ou s Inte ns ityPeak Wavele ng thParam et erDRE D645 D50I RGR EENRE DGR EENV FIvGR EENPRE DRE DGR EENGR EEN571647571CEmittin g C olorSym bo lMa .GaPCh ip M ateria lJ IUZHOU OPT OE LE CTR ONICS CO, LTD .Part N O.JZM 15 88 ASRGGENERAL IN FORM AT IONEmitting C ol or Len s T ypeREDGREEN Wate r clear 图 22为点阵模块图 产品内部电路图 如图 23为产品内部电路图 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 11 SP EC N O .: S00241. A ll D ime ns ion s a r e in mil li meters(inches).N OT ES:D AT E: 2 0 0 5 . EV . N O .:2. To ler an ce is 177。 0. 25 mm ( 0. 01)unless ot herwise no tedPA G E: 1 /2IN TE R N AL C IR C UIT DIAGR AMN o tes :2 . 2 m m b e l o w p a ck age base.AP PR O VE D:SP EC N O .: S0024St o r a g e T e m peratur eL e a d S o l d e r T e m peratur e(2)Pow er D is si pa tionReverse V o l t a g eO p e r a ti n g T e m peratur eF or wa rd C ur re ntPea k F o rw ar d C u rr en t( 1)Pa r a m eterR ev er se C ur re ntSp e c tr a l L i n e HalfW idthF o r w a r d Voltage 图 23产品内部电路图 PIN 连接说明 表 23为 PIN连接说 明 PIN 序号 ROW COMMON ANODE PIN 序号 ROW COMMON ANODE 1 Anode Row 8 13 Cathode Column 8（ Red） 2 Anode Row 7 14 Cathode Column 7（ Red） 3 Anode Row 6 15 Cathode Column 6（ Red） 4 Anode Row 5 16 Cathode Column 5（ Red） 5 Cathode Column 1 （ Green） 17 Cathode Column 4（ Red） 6 Cathode Column 2 （ Green） 18 Cathode Column 3（ Red） 7 Cathode Column 3 （ Green） 19 Cathode Column 2（ Red） 8 Cathode Column 4 （ Green） 20 Cathode Column 1（ Red） 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 12 9 Cathode Column 5 Green） 21 Anode Row 4 10 Cathode Column 6 （ Green） 22 Anode Row 3 11 Cathode Column 7（ Green） 23 Anode Row 2 12 Cathode Colu。