基于89c52单片机电子显示屏的系统研究毕业设计

基于89c52单片机电子显示屏的系统研究毕业设计内容摘要：

根据对信息传输显示的实时性， LED 显示屏的通信传输控制有通信传输和视频传输。 视频传输方式则是把 LED显示屏与多媒体技术结合起来，实现了在 LED显示屏上实时显示计算机监视器上的内容，也可播放录像及电视节目，一般用于播放实时信息的显示屏都采用视频控制方式。 具体传输是采用成对的专用长线传输接口电路。 东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 绪论 5 LED 显示屏的发展趋势 我国 LED显示屏产业的发展具有一些明显特点 ,总体上以民营企业为主，从业人员年轻化，行业增长速度快，技术创新能力强，行业市场竞争激烈且以价格为主要竞争手段，规 模型的骨干企业数目相对较少。 进入新世纪，光电子产业得到社会广泛的重视，信息显示技术发展迅速，一些具有实力和影响的企业把 LED 显示屏产业作为经营发展战略的重要内容，纷纷涉足LED显示屏产业。 中国加入 WTO、北京举办 2020 奥林匹克运动会、上海举办世界博览会、广州亚运会等重大热门事件、成为 LED显示屏产业发展的良好契机。 首先，全彩色显示屏将成为 LED 显示屏行业新的增长点，蕴含着极大的市场 .随着 LED 器件材料性能的不断提高，全彩色显示屏的成本下降，应用增加。 到 2020年底，全国范围内的全彩色 LED显示屏达到 600 多块。 就全彩色显示屏的综合水平来说，国内的全彩色 LED 显示屏除了价格和本地化服务的优势外，在技术深度、生产工艺等方面与国外产品的差距正在逐步缩小。 采用 SMD表贴技术的室内全彩色 LED显示屏得到迅速发展并将成为今后室内显示屏的主导发展产品。 其次，半导体照明的发展，也将为 LED 显示屏产业的总体提升形成新的发展机遇。 在 LED 显示屏大范围应用的同时， LED 作为新型照明光源材料的发展近年也取得了突破性发展。 传统的照明淘汰主要是白炽灯和荧光灯，在可靠性、耗电、使用寿命等方面不尽如人意。 近年， LED 作为光源材料制作 的装饰灯、城市景观灯等产品不断推出， LED 光源材料的照明灯具的市场正在形成并呈上升趋势。 特别是在城市景观、危险区域、紧急应急等方面的使用潜力更为巨大。 再次 ，交通信号、汽车等特种领域的 LED 应用前景广阔。 超高亮、大功率的 LED器件，在城市交通信号灯中已得到广泛的采用。 LED 信号灯有高亮度、高可靠性、低使用成本、长寿命等特点。 论文主要研究内容及组织 基于 AT89C52 单片机， 通过 软件编辑 实现图文编辑与传输。 对所编辑的图形、文字做简单的处理。 通过对点阵模块和控制电路的分析，确定 LED 显示屏的部 件构成；通过对单片机及智能控制模块的分析，确定 LED 显示屏的组成结构和驱动方式，实现 LED 显示屏的驱动。 通过对软件系统的 简要分析，在论文中将对其进行详细的研究与设计。 具体组织安排如下： 东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 绪论 6 第一章：绪论 第二章： 介绍 AT89C52 单片机 第三章： LED 显示屏 及字模系统分析 第四 章： 软件设计（核心） 第五 章： 总结。 东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 2 AT89C52单片机 7 2 AT89C52 单片机 本次设计的 8x8 点阵 LED 字符显示器是 利用 AT89C52 单片机对整个系统进行总体控制， 本章主要介绍 AT89C52 单 片机。 单片机的简介 单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力 (如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理 )的微处理器 (CPU)，随机存取数据存储器 (RAM)，只读程序存储器 (ROM)，输入输出电路 (I/O 口 )，可能还包括定时计数器，串行通信口 (SCI)，显示驱动电路 (LCD 或 LED 驱动电路 )，脉宽调制电路 (PWM)，模拟多路转换器及 A/D 转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小而完善的计算机系统。 这些电路 能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。 单片机诞生于 20世纪 70 年代 ， 所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元 (Center Processing Unit,也即常称的 CPU)和数据存储器 (RAM)、程序存储器 (ROM)及其他 I/O 通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及 A/D 转换 等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。 20世纪 70 年代，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单，一 般均把CPU、 RAM 有的还包括了一些简单的 I/O 口集成到芯片上。 80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了 CPU、 RAM、 ROM、数目繁多的 I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带 A/D 转换器的单片机，功能越来越强大， RAM 和 ROM 的容量也越来越大，寻址空间甚至可达 64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，应用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。 1982 年以后， 16位单片机问世，九十年代 以后，单片机获得了飞速的发展，世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。 美国 Microchip 公司发布了一种完全不兼容 MCS51 的新一代 PIC 系列单片机，引起了业界的广泛关注，特别它的产品只有 33 条精简指令集吸引了不少用户，使人们从 INTEL 的 111条复杂指令集东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 2 AT89C52单片机 8 中走出来。 PIC 单片机获得了快速的发展，在业界中占有一席之地。 1990年美国 INTEL公司推出了 80960超级 32位单片机引起了计算机界的轰动，产品相继投放市场，成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。 单片机园地里，单片机品种异彩纷呈，争奇 斗艳。 有 8 位、 16 位甚至 32 位机，但 8 位单片机仍以它的价格低廉、品种齐全、应用软件丰富、支持环境充分、开发方便等特点而占着主导地位。 而 INTEL 公司凭着他们雄厚的技术，性能优秀的机型和良好的基础，目前仍是单片机的主流产品。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： （ 1） 在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率 、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。 采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用数字电路更加强大。 （ 2） 在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。 例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 （ 3） 在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到 电子 秤量设备，五花八门，无所不在。 （ 4） 在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 （ 5） 单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备 中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 2 AT89C52单片机 9 AT89C52 单片机 介绍 AT89C52是 美国 ATMEL公司生产的 低功耗 ,高性能 的 CMOS 8位 单片机 ,片内含 8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器 , 与 标准 MCS51 指令系统及 80C51 引脚 兼容 ,芯片内集成了通用 8位中央处理器(CPU) 和 ISP Flash 存储单元。 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造 ,并且具有逻辑加密的功能 ,AT89C52单片机适用于较为复杂的控制应用场合 [1],芯片引脚如图 1所示。 图 1 AT89C52芯片引脚图 主 要 功能特性概述 AT89C52 提供以下标准功能： 8k字节 Flash 闪速存储器， 256 字节内部 RAM， 32个 I/O 口线， 3 个 16 位定时 /计数器，一个 6 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。 同时， AT89C52 可降至 0HZ 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。 空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时 /计数器，串行通信口及中断系统继续工作。 掉电方式保存 RAM 中的内容，但振荡器东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 2 AT89C52单片机 10 停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位 [7]。 主要性能参数： （ 1） 与 MCS－ 51 产品指令和 引脚完全兼容。 （ 2） 8k 字节可重擦写 Flash 闪速存储器。 （ 3） 1000 次擦写周期。 （ 4） 全静态操作： 0Hz— 24MHz。 （ 5） 三级加密程序存储器。 （ 6） 2568 字节内部 RAM。 （ 7） 32 个可编程 I/O 口线。 （ 8） 3 个 16 位定时 /计数器。 （ 9） 8 个中断源。 （ 10） 可编程串行 UART 通道。 （ 11） 低功耗空闲和掉电模式。 引脚功能说明 如上图 1所示该为 40角的双排直插式的单片机。 说明如下： Vcc 是 电源电压 ； GND 是接 地 ； P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，也即地址 /数据总线复用口。 作为输出口用时 ，每位能吸收电流的方式驱动 8个 TTL 逻辑门电路，对端口 P0 写 “1” 时，可作为高阻抗输入端用。 在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。 在 Flash 编程时， P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1是一个带内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口， P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4个 TTL 逻辑门电路。 对端口写 “1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。 作输入口使用时，因为内部存在上拉电 阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ IIL）。 与 AT89C51 不同之处是， 和 还可分别作为定时 /计数器 2的外部计数输入（ ）和输入（ ），参见表 1。 东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 2 AT89C52单片机 11 表格 1 和 的第二功能 引脚号 功能特性 T2（定时 /计数器 2 外部计数脉冲输入），时钟输出 T2EX（定时 /计数 2 捕获 /重装载触发和方向控制） P2是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或 输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对端口 P2 写 “1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ IIL）。 在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOVX＠ DPTR指令）时， P2 口送出高 8位地址数据。 在访问 8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX＠ RI 指令）时， P2 口输出 P2 锁存器的内容。 Flash 编程或校验时， P2 亦接收高位地址和一些控制信号。 P3口是一组带有内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口。 P3 口 输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL 逻辑门电路。 对 P3 口写入 “1” 时，它们被内部上位电阻拉高并可作为输入端口。 此时，被外部拉低的 P3口将用上拉电阻输出电流（ IIL）。 P3口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表 所示。 此外， P3 口还接收一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。