動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示技術(shù)

1、單片機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示技術(shù)專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)（對(duì)口）姓名：王震 學(xué)號(hào)：201125110125指導(dǎo)師：陸程目錄第一章：摘要(1)第二章：緒論(2)第三章： 參考電路圖 (5) 第四章：設(shè)計(jì)基本框架圖(6)第五章：系統(tǒng)總體電路的軟件設(shè)計(jì)(6)第六章：匯編源程序(7)第七章：C語言程序 (8)第八章：結(jié)論與綜述(10) 第九章：參考文獻(xiàn)(11)動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示技術(shù)第一章：摘要： 在信息時(shí)代的今天，單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，其涉及各個(gè)行業(yè)，也滲透到人們的日常生活當(dāng)中。為了讓人們很直觀地了解相關(guān)設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)，很多時(shí)候需要將當(dāng)前的時(shí)間、溫度、工作程序等狀態(tài)通過數(shù)碼管顯示出來。這就涉及到了數(shù)碼

2、管的動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)。 而在實(shí)際應(yīng)用中，單片機(jī)的數(shù)碼管顯示一般都用動(dòng)態(tài)顯示方式。正確、高效地應(yīng)用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)是這類設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵之一。 關(guān)鍵詞： 信息時(shí)代；單片機(jī)；數(shù)碼管；動(dòng)態(tài)顯示.第二章：緒論 概述 單片機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它將中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM/RAM）、輸入輸出接口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等主要計(jì)算機(jī)部件集成在一片芯片上，因此單片機(jī)被稱為單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer）。目前單片機(jī)是計(jì)算機(jī)家族中重要的一員。單片機(jī)配上適當(dāng)?shù)耐鈬O(shè)備和軟件，便可構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、價(jià)格低、和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被

3、廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科研及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。2.1 89C51單片機(jī)的發(fā)展歷史 MCS-51單片機(jī)是美國INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有 8031（內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）和8751等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在， MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的89S51），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教材仍與MCS-51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。 2.2 89C51單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 1）制作工藝CMOS化(全盤CMOS化) 出于對(duì)低功耗的普

4、遍要求，目前各大廠商推出的各類單片機(jī)產(chǎn)品都采用了CHMOS工藝。89C51系列單片機(jī)采用兩種半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。一種是HMOS工藝,即高密度短溝道MOS工藝。另外一種是CHMOS工藝，即互補(bǔ)金屬氧化物的HMOS工藝。CHMOS是CMOS和HMOS的結(jié)合，除保持了HMOS的高速度和高密度的特點(diǎn)之外，還具有CMOS低功耗的特點(diǎn)。例如8051的功耗為630mw，而89C51的功耗只有120mw。在便攜式、手提式或野外作業(yè)儀器設(shè)備上低功耗是非常有意義的。因此，在這些產(chǎn)品中必須使用CHMOS的單片機(jī)芯片。 2）盡量實(shí)現(xiàn)單片化 盡管我們常說，單片機(jī)是將中央處理器CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等主要功能部件集成

5、在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)，但由于工藝和其它方面的原因，很多功能部件并未集成在單片機(jī)芯片內(nèi)部。于是，用戶通常的做法是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要在外圍擴(kuò)展功能芯片。隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展和“以人為本”思想在單片機(jī)設(shè)計(jì)上的體現(xiàn)，很多單片機(jī)生產(chǎn)廠家充分考慮到用戶的需求，將一些常用的功能部件，如A/D(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)、D/A(數(shù)/模轉(zhuǎn)換器)、PWM(脈沖產(chǎn)生器)以及LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)器等集成到芯片內(nèi)部，盡量做到單片化；同時(shí)，用戶還可以提出要求，由廠家量身定作(SOC設(shè)計(jì))或自行設(shè)計(jì)。 3）共性與個(gè)性共存 如今的市場(chǎng)上為我們提供了豐富多彩的單片機(jī)產(chǎn)品。從宏觀上講，有RISC和CISC兩大類型；從微觀上

6、說，有Intel、Motorola、Philips、Microchip、EMC、NEC等公司的相關(guān)產(chǎn)品。 在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，都將維持這種群雄并起、共性與個(gè)性共存的局面。究其原因，主要有以下兩點(diǎn)。首先，以89C51為代表的單片機(jī)的基礎(chǔ)地位不會(huì)動(dòng)搖。這是因?yàn)?9C51的架構(gòu)和指令系統(tǒng)為后來的單片機(jī)提供了參考基準(zhǔn)和強(qiáng)大支持，凡是學(xué)過89C51單片機(jī)的人再去學(xué)用其它類型的單片機(jī)易如反掌，借梯子爬坡何樂而不為呢？有關(guān)這方面的教材建設(shè)在出版界也得到了共識(shí)，取得了斐然的成果；這足以解釋為制么在課堂上大家都以89C51的教材來進(jìn)行教與學(xué)了。 其次，個(gè)性化的產(chǎn)品如專用單片機(jī)等在滿足用戶需求方面得到了大家的認(rèn)

7、可，在應(yīng)用領(lǐng)域大有后來趕上的架勢(shì)；它們由于先天的優(yōu)勢(shì)，在89C51的基礎(chǔ)上揚(yáng)長(zhǎng)避短，以用戶需要為根本，在市場(chǎng)上受到歡迎。總之，89C51作為共性的代表會(huì)與個(gè)性化的產(chǎn)品相互依存，共同發(fā)展，將會(huì)給用戶帶來更大的實(shí)惠與方便。 有些文獻(xiàn)甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機(jī)，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說MCS-51內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè)8位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。 其他的公司的51單片機(jī)產(chǎn)品都是和MCS-51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。同樣的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、89S

8、51， PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51單片機(jī)，同時(shí)是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時(shí)鐘，更優(yōu)秀的是由Flash（程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容至少可以改寫1000次）存儲(chǔ)器取帶了原來的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對(duì)于8051已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。 不過在市場(chǎng)化方面，89C51受到了PIC單片機(jī)陣營(yíng)的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現(xiàn)在，89S51目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用

9、市場(chǎng)上新的寵兒，作為市場(chǎng)占有率第一的Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競(jìng)爭(zhēng)力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同時(shí)，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場(chǎng)上見到的89C51實(shí)際都是Atmel前期生產(chǎn)的巨量庫存而以。如果市場(chǎng)需要，Atmel當(dāng)然也可以再恢復(fù)生產(chǎn)AT89C512.3 89C51單片機(jī)系列產(chǎn)品介紹 首先，89C51系列單片機(jī)是 8 位單片機(jī)。其指令是采用的被稱為“ CISC ”的復(fù)雜指令集，共具有 111 條指令。 其次，89C51單片機(jī)

10、本身的電源電壓是 5 伏，有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。正常情況下消耗的電流為 24mA ，在掉電狀態(tài)下，其耗電電流仍為 3mA ；即使在掉電方式下，電源電壓可以下降到 2V ，但是為了保存內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)，還需要提供約 50uA 的電流。 再者，89C51系列單片機(jī)由于其內(nèi)部總線是 8 位的，其內(nèi)部功能模塊基本上都是 8 位的雖然經(jīng)過各種努力其內(nèi)部功能模塊有了顯著增加，但是受其結(jié)構(gòu)本身的限制很大，尤其模擬功能部件的增加更顯困難。 最后，就是在開發(fā)工具上面。對(duì)于89C51來說，由于它是最早進(jìn)入中國的單片機(jī)，人們對(duì)它在熟悉不過了，再加上我國各方人士的努力，創(chuàng)造了不少適合我們使用的開

11、發(fā)工具。但是如何實(shí)現(xiàn)在線編程還是一個(gè)很大的問題。 2.4 89C51的應(yīng)用 89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供

12、了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。而其應(yīng)用主要?dú)w結(jié)于一下幾個(gè)方面。 1）單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用 單片機(jī)廣泛的應(yīng)用于各種智能儀表中，簡(jiǎn)化了儀表儀器的硬件結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了控制功能，提高了測(cè)量速度和測(cè)量精度。2）單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 機(jī)電一體化產(chǎn)品集機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與一身，是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。將單片機(jī)應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)，發(fā)揮它的諸多優(yōu)點(diǎn)，提高了智能化程度，促進(jìn)了機(jī)電一體化的發(fā)展。 3）單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用 單片機(jī)被廣泛的應(yīng)用于各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中。4）單片機(jī)在分布式測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 分布式測(cè)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是系統(tǒng)中有多個(gè)處理元，各自完成特定的任務(wù)，可通過網(wǎng)絡(luò)通信相互聯(lián)系等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)可作

13、為一個(gè)處理單元應(yīng)用于其系統(tǒng)中。 5）單片機(jī)在工業(yè)過程中的應(yīng)用 單片機(jī)的I/O口線多，并具有位操作能力，特別用于工業(yè)過程控制。 6）單片機(jī)在日常生活中的應(yīng)用 由于單片機(jī)價(jià)格低廉、體積小、邏輯判斷及控制功能強(qiáng)，因此被廣泛地應(yīng)用于日常生活中的各個(gè)方面，如洗衣機(jī)、電冰箱、電子玩具等。第三章：參考電路圖第四章：設(shè)計(jì)基本框架圖第五章：系統(tǒng)總體電路的軟件設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)板上的硬件連線 1）把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0/AD0P0.7/AD7用8芯排線連接到“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的ah端口上. 2）把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0/A8P2.7/A15用8芯排線連接到“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的S1S8端口上；

14、 3)把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P1.7端口用導(dǎo)線連接到“獨(dú)立式鍵盤”區(qū)域中的SP1端口上；第六章：匯編源程序 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START: JB P1.7, DIR1 MOV DPTR, #TABLE1 SJMP DIR DIR1: MOV DPTR, #TABLE2 DIR: MOV R0, #00H MOV R1, #0FEH MOV R2, #0DFH MOVC A,A+DPTR MOV P0, A MOV A, R1 NEXT: MOV A, R0 MOV P2, A RL A MOV R1, A LCALL DAY INC R0 DJNZ

15、 R2, NEXT LJMP START DAY: MOV R6, #4 D1: MOV R7, #248 DJNZ R7, $ DJNZ R6, D1 RET TABLE1:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ;1,2,3,4,5 TABLE2:DB 76H,79H,38H,38H,3FH,00H ;H,E,L,L,O END第七章：C語言程序#include <AT89X51.H> unsigned char code table1=0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d; unsigned char code table2=0x76,0x79,0x

16、38,0x38,0x3f; unsigned char I ; un signed char a, b; /* char為1個(gè)字節(jié)儲(chǔ)存空間*/ unsigned char temp; void main(void) while (1) temp=0xfe; for ( i =0;i<5;i+) if(P1_7=1) P0=table1i; else P0=table2 i ; P2=temp; a=temp<< (1); b=temp>> (7); temp =a| b ; for (a=4;a>0;a-) for (b=248;b>0;b-) P2=

17、0xff; 第八章：結(jié)論與綜述心得和體會(huì)：通過一周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，讓人感受頗深，雖然有關(guān)于單片機(jī)的知識(shí)，但更重要的是團(tuán)隊(duì)合作。剛開始時(shí)，我們有點(diǎn)迷茫，我懂得知識(shí)理論的知識(shí)但要實(shí)際操作，總是有差距的，雖然對(duì)于我們來說有一定的難度，但是我們經(jīng)研究從最簡(jiǎn)單的編程開始，對(duì)于80C51單片機(jī)的編程，我們使用的是我們所學(xué)匯編語言，結(jié)合自己所學(xué)的及尋找大量資料，我們幾個(gè)擬定了初步的程序，然后進(jìn)行修改及用Keil軟件進(jìn)行調(diào)試， 然后進(jìn)一步修改，最終在我們努力下，完成了程序。結(jié)束了軟件，我們開始進(jìn)行硬件，我們用Proteus 軟件進(jìn)行繪圖和仿真，在這一過程中，我們對(duì)該軟件有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，與此同時(shí)，我們從中也學(xué)會(huì)了許多關(guān)于軟件方面的知識(shí)。在仿真過程中，我們遇到一些問題，如:連線的問題、數(shù)碼管不顯示但通電、尋找合適的器件等問題，但在我們小團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)、查詢問題緣由、及努力、老師的幫助下，這些問題都一一得到解答。最終在我們的努力及精誠合作下，我們完成了我們的動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示技術(shù)的課程設(shè)任務(wù).在這一過程中我們學(xué)會(huì)了很多的知識(shí)，與此同時(shí)，我們也成長(zhǎng)了，我們對(duì)將自己所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐有了進(jìn)一步的提高及一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我們以后工作有一定好處。雖然設(shè)計(jì)過程很短暫，但我們還是收獲了很多。2, 建議和意見：希望以后能