机电一体化毕业设计（论文）-基于单片机的LED点阵显示设计.doc

永城职业学院
毕业设计
设计题目:基于单片机的LED点阵显示
专业:机电一体化
班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
2011年 09 月20 日
摘要
单片机自70年代问世以来得到蓬勃发展,目前单片机功能正日渐完善:单片机集成越来越多资源,内部存储资源日益丰富,用户不需要扩充资源就可以完成项目开发,不仅是开发简单,产品小巧美观,同时抗干扰能力加强,系统也更加稳定,使得它更加适合工业控制领域,具有更加广阔的市场前景;提供在线编程能力,加速了产品的开发进程,为企业产品上市赢得宝贵时间。此外单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。单片机的设计目标主要是增强“控制”能力,满足实时控制的需要。
本文的主要内容是掌握各种单片机的结构、接口、片上外设的特点,并用STC12C5410AD单片机的片上资源设计出适当的最小系统;并利用自行制作的单片机最小系统,完成一个简单应用(量程自动转换的电压表)的设计与软件及硬件设计制作,让读者掌握数字单片机最小系统的设计及单片机系统的应用方法。
关键字:单片机仿真器 LED点阵显示屏
目录
第一章系统概述 1
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MCS-51系列单片机介绍 2
第二章单片机的配置及简介 4
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MCS-51系列单片机的引脚功能 5
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第三章系统硬件设计与分析 9
第四章硬件及仿真 10
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LED显示模块 10
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电路图 11
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总结与体会 19
参考文献 20
第一章系统概述

单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
单片机是靠程序运行的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!
LED显示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。
LED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。LED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。
MCS-51系列单片机介绍
单片机的全称是单片微型计算机(Single Chip puter)。为了使用方便,它把组成计算机的主要功能部件:中央处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM、EPROM、E2PROM或FLASH)、定时/计数器和各种输入/输出接口电路等都集成在一块半导体芯片上,构成了一个完整的计算机系统