重力感應(yīng)點(diǎn)陣顯示

本科畢業(yè)論文際學(xué)設(shè)計(jì)）題目 重力感應(yīng)點(diǎn)陣顯示 指導(dǎo)老師XXX職稱助教（碩士）學(xué)生姓名 XXXX學(xué)號(hào)20071521144專業(yè)電子信息工程班級(jí)電信⑴班院係） 電子信息工程學(xué)院電子工程系重力感應(yīng)點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)摘要重力感應(yīng)技術(shù)是的基本原理就是由于受力方向和重力加速度的變化，而做出相應(yīng)的程序反應(yīng)，測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物重力正交兩個(gè)方向的分力大小，來(lái)判定水平方向重力感應(yīng)器能利用地球重力場(chǎng)感知目前的姿態(tài)，如直立、水平、橫向……程序可以調(diào)用重力感應(yīng)器的信息做出相應(yīng)的反饋，比如屏幕圖像從直屏變橫屏等。LED點(diǎn)陣顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。LED點(diǎn)陣顯示屏可以顯示數(shù)字或符號(hào)，通常用來(lái)顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。本文給出了一種基于MCS-51單片機(jī)的重力感應(yīng)點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)方案。包括系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計(jì)方案，軟件流程圖和部分C語(yǔ)言程序等方面。關(guān)鍵詞 MCS-51/16X16點(diǎn)陣/重力感應(yīng)BASEDONTHELATTICEDESIGNFORLARGESCREENDISPLAYABSTRACTGravityinductiontechnologyyesbasicprincipleisduetothestresschangesofdirectionandgravityacceleration,andmakesthecorrespondingprogramreaction,measuringinternalaclogtwodirectionsofthecomponentofgravityorthogonaltodeterminethesize,horizontaldirectioncanusetheearth'sgravitationalfieldgravitysensorposture,suchastheperceptionnowerect,level,horizontal..Destemisusinglight-emittingdiodesdotmatrixmodulesorpixelunitcomposedofaflatdisplayscreen.Ithashighluminousefficiency,longservicelife,configure,flexible,richcolorandforindoorandoutdoorenvironmentadaptiveness,etc.DestemcandisplayNumbers,orsymbols,usuallyusedtodisplaythetime,speed,thesystemstate,etc.ThispapergivesamethodbasedonMCS-51SCMgravityinductiondotmatrixdisplaydesign.KEYWORDSMCS-51,16x16pixels,sensor目錄TOC\o"1-5"\h\z中文摘要 I英文摘要 II1緒論 1\o"CurrentDocument"2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1\o"CurrentDocument"2.1需要實(shí)現(xiàn)的功能 1\o"CurrentDocument"2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1\o"CurrentDocument"3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3\o"CurrentDocument"3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 3\o"CurrentDocument"3.2主控模塊 3\o"CurrentDocument"3.2.1AT89S52主要功能及特性 4\o"CurrentDocument"3.2.2管腳說(shuō)明 5\o"CurrentDocument"3.2.3復(fù)位電路 7\o"CurrentDocument"3.2.4振蕩電路 83.2.5芯片擦除 9\o"CurrentDocument"3.3硬件掃描 9\o"CurrentDocument"74HC154特性 10\o"CurrentDocument"74HC154參數(shù) 11\o"CurrentDocument"3.4鎖存電路 11\o"CurrentDocument"74LS373引出端符號(hào) 12\o"CurrentDocument"74LS373真值表 12\o"CurrentDocument"3.5顯示部分設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"3.6重力感應(yīng)模擬設(shè)計(jì) 14\o"CurrentDocument"4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16\o"CurrentDocument"PROTEUS仿真軟件概述 17\o"CurrentDocument"Protues的結(jié)構(gòu)體系圖表 18\o"CurrentDocument"Protues的主要功能 18\o"CurrentDocument"Protuesvsm 18\o"CurrentDocument"Protuespcbdesign 18\o"CurrentDocument"Protues的特點(diǎn) 18總 結(jié) 20\o"CurrentDocument"感言 21致 謝 22附 錄1 24附錄2 25第一章緒論LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫，動(dòng)如電影，廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏由于成本和可靠性的因素常采用一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。LED點(diǎn)陣顯示屏的構(gòu)成型式有多種，其中典型的有兩種。一種把所需展示的廣告信息燒寫固化到EPROM芯片內(nèi)，能進(jìn)行固定內(nèi)容的多幅漢字顯示，稱為單顯示型；另一種在機(jī)內(nèi)設(shè)置了字庫(kù)、程序庫(kù)，具有程序編制能力，能進(jìn)行內(nèi)容可變的多幅漢字顯示，稱可編程序型。目前，國(guó)內(nèi)的LED點(diǎn)陣顯示屏大部分是單顯示型，其顯示的內(nèi)容相對(duì)較少，顯示花樣較單一。一般在產(chǎn)品出廠時(shí)，顯示內(nèi)容就已寫入顯示屏控制系統(tǒng)中的EPROM芯片內(nèi)，當(dāng)需要更換顯示內(nèi)容時(shí)就非常困難，這樣使該類型的顯示屏使用范圍受到了限制。國(guó)內(nèi)的另一種LED顯示屏一一可編程序型LED顯示屏，雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，顯示內(nèi)容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示內(nèi)容不便的缺點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，如今的廣告牌都存在著顯示內(nèi)容豐富、信息量大、信息更換速度快等特點(diǎn)。因此傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代廣告宣傳業(yè)的需要。而利用PC機(jī)通信技術(shù)控制LED顯示屏，則具有顯示內(nèi)容豐富，信息更換靈活等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)(AT89S52)講述了16X16LED漢字點(diǎn)陣顯示的基本原理、硬件組成與設(shè)計(jì)、程序編譯與下載等基本環(huán)節(jié)和相關(guān)技術(shù)。第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1需要實(shí)現(xiàn)的功能顯示預(yù)先想要顯示的內(nèi)容，在本設(shè)計(jì)中要求顯示“大”1個(gè)文字，顯示方式：隨著點(diǎn)陣的旋轉(zhuǎn)而顯示“大”字的正向，由于設(shè)計(jì)有限，只能顯示四個(gè)正面。所以達(dá)不到完全的重力感應(yīng)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路是：利用單片機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行總體控制，進(jìn)行顯示所要顯示的字符。其中顯示字模數(shù)據(jù)由單片機(jī)輸入顯存，點(diǎn)陣的點(diǎn)亮過(guò)程有程序控制，由驅(qū)動(dòng)電路完成，點(diǎn)陣采用單色顯示，該顯示器電路的特點(diǎn)是：點(diǎn)陣的動(dòng)態(tài)顯示過(guò)程占用時(shí)間比較短，亮度比較高。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的總體思想，是由主機(jī)發(fā)出控制信號(hào)。送往驅(qū)動(dòng)電路，形成行信號(hào)，列信號(hào)，從而點(diǎn)亮整個(gè)大屏幕。根據(jù)以上特性決定采用ATMEL公司的高密度存儲(chǔ)器技術(shù)。片內(nèi)的FLASH存儲(chǔ)器允許在線改寫程序或用常規(guī)的存儲(chǔ)器、編程器AT89S52來(lái)編寫。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖2-1所示，本產(chǎn)品擬采用以AT89C51單片機(jī)為核心芯片的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要由AT89S52芯片、電源、行驅(qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器、16X16LED點(diǎn)陣5部分組成。從理論上說(shuō)，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。16x16的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多的端口，如果我采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，16x16的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是16x16的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。具體就16x16的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同1行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同1列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)極的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能夠看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹?/p>

第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路圖見附錄1所需元件：兀件編號(hào)規(guī)格參數(shù)作用簡(jiǎn)介U1AT89S52核心控制芯片U274HC1544線-16線譯碼器U3、U474LS373二態(tài)輸出透明鎖存器LED116*16LED點(diǎn)陣組成漢字顯示屏R110KR21KR3、R4、R5、R610KC1、C230pF時(shí)鐘電路C310mF電解電容K1、K2按鍵開關(guān)X112MHZ晶振3.2主控模塊本設(shè)計(jì)主控單元是以AT89S52單片機(jī)為核心芯片，控制所要顯示的內(nèi)容存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，外加單片機(jī)最小系統(tǒng)單元。AT89S52是一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有4K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。圖3-1系統(tǒng)主控單元3.2.1AT89S52主要功能及特性AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash,256字節(jié)RAM,32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外,AT89S52可降至OHz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。4K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作：OHz?33Hz?三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器32個(gè)可編程I/O口線?三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?八個(gè)中斷源全雙工UART串行通道?低功耗空閑和掉電模式

?掉電后中斷可喚醒?看門狗定時(shí)器?雙數(shù)據(jù)指針?掉電標(biāo)識(shí)符3.2.2管腳說(shuō)明T2/P1.0匚T2/P1.0匚T2EK/P1.1匚P1.2EP1.3EP1.4EM0SI/P1.5EMIS0/P1.EESCK/P1.7ERST匚EXD/P3.0匚TXD/F3.1匚ITO/F3.2EIWTT/P3.3ET0/P3.4ET1/P3.5E?/P3.6EKD/P3.7EKTAL2匚KTAL1匚PDIP&NII匚^40123938373E3534333231302913281427152616251724182319222021VccP0.0/ADOPO.1/AD1PO.2/AD2PO.3/AD3PO.4/AD4PO.5/AD5PO.6/AD6PO.7/ADTEA/VPP_ale/fTOPESNP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/Al2P2.3/AUP2.2/A10P2.1/A9P2.O/AS圖3-2AT89S52引腳圖VCC:供電電壓。GND：接地。PO口：PO口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，弓I腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，pl輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如表3-1所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。

表3-1P1口的第二功能引腳號(hào)第二功能P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）P1.5MOSI（在系統(tǒng)編程用）P1.6MISO（在系統(tǒng)編程用）P1.7SCK（在系統(tǒng)編程用）P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫T”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址T”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口:P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入T”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口作為AT89S52的一些特殊功能口，如表3-2所示：表3-2P3的特殊功能口管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INTO（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4TO（記時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH）,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET‘當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。3.2.3復(fù)位電路為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.75?5.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng)VCC超過(guò)4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。目前為止，單片機(jī)復(fù)位電路主要有四種類型：（1）微分型復(fù)位電路；（2）積分型復(fù)位電路；（3）比較器型復(fù)位電路；（4）看門狗型復(fù)位電路。電路圖如下：

圖3-3復(fù)位電路3.2.4振蕩電路電路圖如下：XI：3OpF4—<Y1□E1^1vinX2：iOpF圖3-4晶振電路晶振是晶體振蕩器的簡(jiǎn)稱，在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個(gè)振蕩器的頻率也不會(huì)有很大的變化。晶振有一個(gè)重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容,就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個(gè)反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端，每個(gè)電容的另一端再接到地,這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容，請(qǐng)注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個(gè)不能忽略。3.2.5芯片擦除整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此夕卜，AT89S52設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器,禁止所有其它芯片功能。3.3硬件掃描為了送出每行的掃描信號(hào)，掃描電路用74HC154芯片。

Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10GNDVqcAOA1A2VqcAOA1A2A3EOY15Y14Y13Y12ytF74HC154是一種高速CMOS器件，74HC154引腳兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。74HC154譯碼器可接受4位高有效二進(jìn)制地址輸入，并提供16個(gè)互斥的低有效輸出。74HC154的兩個(gè)輸入使能門電路可用于譯碼器選道，以消除輸出端上的通道譯碼“假信號(hào)”也可用于譯碼器擴(kuò)展。該使能門電路包含兩個(gè)“邏輯與”輸入，必須置為低以便使能輸出端。任選一個(gè)使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入，74HC154可充當(dāng)一個(gè)1-16的多路分配器。當(dāng)其余的使能輸入端置低時(shí)，地址輸出將會(huì)跟隨應(yīng)用的狀態(tài)。3.3.174HC154特性16線多路分配功能4位二進(jìn)制碼輸入譯碼至16個(gè)互斥輸出?兼容JEDEC標(biāo)準(zhǔn)no.7A溫度范圍-40?+85°C -40?+125°CESD保護(hù)HBMEIA/JESD-A114D超過(guò)2000VNMEIA/JESD22-A115-A超過(guò)200V74HC154參數(shù)74HC154基本參數(shù)電壓 2.0?6.0V驅(qū)動(dòng)電流+/-5.2Ma傳輸延遲11ns@5V74HC154其他特性邏輯電平 CMOS功耗考量 低功耗或電池供電應(yīng)用74HC154封裝與引腳S024，ssop24,DIP24,TSSOP243.4鎖存電路為了顯示第一條掃描線，則先送入上面部分的顯示信號(hào)，再對(duì)上面部分的鎖存器送入一個(gè)正脈沖，即可將該信號(hào)鎖在該鎖存器里而不受影響；緊接著，下面部分的顯示信號(hào)再對(duì)下面部分的鎖存器送一個(gè)正脈沖，即可將該信號(hào)鎖在該鎖存器里而不受影響。Vcc07D7OgOg05DgD4j04_LE［門］I1計(jì)両|~^冋「^1|14］|I3|「2|帀2II 3 ||4 ||￡ ||6|| 7||8||9||們OEO［） DoD、Oj0; D?D3OjGND圖3-574LS373引腳圖74LS373為三態(tài)輸出的八D透明鎖存器，共有54S373和74LS373兩種線路結(jié)構(gòu)型式。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)，OO~O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE為高電平時(shí)，OO~O7呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端LE為高電平時(shí)，O隨數(shù)據(jù)D而變。當(dāng)LE為低電平時(shí),O被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng) LE端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善 400mV。74LS373引出端符號(hào)DO?D7數(shù)據(jù)輸入端OE三態(tài)允許控制端（低電平有效）LE鎖存允許端OO~O7輸出端74LS373真值表表3-3DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQOXXH高阻態(tài)3.5顯示部分設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的顯示部分是有四塊8*8的LED點(diǎn)著構(gòu)成的，通過(guò)單片機(jī)的控制，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，軟件和硬件的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)隨著旋轉(zhuǎn)顯示漢字，也就是簡(jiǎn)單的重力感應(yīng)顯示，達(dá)到設(shè)計(jì)目的每個(gè)8*8點(diǎn)陣模塊是由64個(gè)發(fā)光二級(jí)管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在各行各列的交叉點(diǎn)上。當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置低電平，而另一列置高電平，則在該行和該列交叉點(diǎn)的二極管就會(huì)亮，LED點(diǎn)陣屏就是由若干個(gè)點(diǎn)陣模塊組成的，它通過(guò)一定的控制方式，就可以顯示文本、文字、圖形、圖像、動(dòng)畫等各種信息，以及電視、錄像等各種信號(hào)。LED點(diǎn)陣顯示屏的技術(shù)已相當(dāng)成熟。本系統(tǒng)中的LED點(diǎn)陣顯示屏幕是有4塊8*8的單色點(diǎn)陣模塊級(jí)聯(lián)成為16*16的點(diǎn)陣顯示模塊。圖3-6 16X16點(diǎn)陣顯示屏LED一般采用掃描式顯示，實(shí)際運(yùn)用分為三種方式:(1)點(diǎn)掃描;(2)行掃描;(3)列掃描。16X64=1024Hz,周期小于1ms即可。若使用第二和第三種方式，則頻率必須大于16X8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合視覺暫留要求。此外一次驅(qū)動(dòng)一列或一行時(shí)需外加驅(qū)動(dòng)電路提高電流，否則LED亮度會(huì)不夠。3.6重力感應(yīng)模擬設(shè)計(jì)水銀開關(guān)其實(shí)是傾斜傳感器的一種，如小燈泡一般的玻璃外殼里包著一顆光潔無(wú)暇的金屬球，這顆小球便是水銀了。汞，俗稱水銀，雖然是金屬，但常溫下是液態(tài)的。具備金屬的導(dǎo)電特性，又總是光潔如新，不被污染的樣子。一不小心打破了玻璃外殼，應(yīng)該立即把它收在瓶中密封，萬(wàn)不可不管不問，以免引起疾病。但大家也不要害怕，小心一點(diǎn)就行了，不至于過(guò)分恐慌。水銀小球的旁邊是兩根金屬絲，較長(zhǎng)的一根始終與水銀球連接著，較短的一根則在水銀開關(guān)傾斜到一個(gè)角度時(shí)方可接觸到水銀球，使兩根金屬絲導(dǎo)通，起到開關(guān)之作用。水銀開關(guān)雖然有“銀”字，但價(jià)格并不貴，一只大約1元左右，各大電子市場(chǎng)都有銷售。圖3-7水銀開關(guān)在面包板上插入2只水銀開關(guān)，并讓它們平躺在面包板上、相互垂直，形成空間的x軸和y軸。這樣就制作成了四向重力感應(yīng)器，然后再和單片機(jī)的P1口的兩個(gè)IO口相聯(lián)。由于沒法在protel中畫出水銀開關(guān)，因此我用了簡(jiǎn)單的開關(guān)代替，如圖：

第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1程序流程設(shè)計(jì)軟件程序主要由開始、初始化、主程序、字庫(kù)組成。其中主程序和子程序的流程圖如圖和圖4.1所示圖4-1 主程序流程圖

圖4-2顯示子程序流程圖編譯、裝載、連續(xù)運(yùn)行程序，點(diǎn)陣顯示模塊應(yīng)循環(huán)顯示“大”字樣，16X16點(diǎn)陣顯示程序見附錄24.2PROTEUS仿真軟件概述Protues是英國(guó)Labcenter公司研發(fā)的一個(gè)軟件，作為一個(gè)從設(shè)計(jì)到完成的完整電子設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，由于其能實(shí)現(xiàn)電路仿真與處理器仿真的有機(jī)結(jié)合，為電子學(xué)的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)提供了革命性的手段?，F(xiàn)在已經(jīng)被越來(lái)越多大學(xué)采用為電路，單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)及創(chuàng)新平臺(tái)。Protues是電類課程教學(xué)的先進(jìn)手段Protues是電類課程實(shí)驗(yàn)的虛擬平臺(tái)Protues是電類課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)，實(shí)訓(xùn)的創(chuàng)作原地Protues是電類課程產(chǎn)品研發(fā)的快速，靈活，經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方法Protues從1989年問世至今，經(jīng)過(guò)了近20年的使用，發(fā)展和完善，性能越來(lái)越好。已在全球廣泛使用。在國(guó)外有包括斯坦福，劍橋等在內(nèi)的幾千家高校將Protues作為電子工程學(xué)位的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；在國(guó)內(nèi)也有眾多大學(xué)正在使用Protues。4.3Protues的結(jié)構(gòu)體系圖表PROTEUSPROTn.'SV5Nf（虛擬系統(tǒng)換塑）ISIS 智能原理國(guó)輸人系統(tǒng)PROS卩〔CE微刪刖盔CPU用尤器fl-fflVSM動(dòng)態(tài)器件庫(kù)ASF 島級(jí)圈表仍丁PROTECJSPCBDt：S10N（印劇電路板設(shè)iQISIS 智能原理國(guó)輸人系統(tǒng)ASF 扁級(jí)圖我外“ARES胡級(jí)布線編輯軟件Protues的主要功能ProtuesvsmProtuesvsm能實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路，模擬電路及數(shù)/?；旌想娐返脑O(shè)計(jì)與仿真，特別是能實(shí)現(xiàn)微控制器與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真，后者是Protues最具特色的革命性功能ProtuespcbdesignProtuespcb設(shè)計(jì)系統(tǒng)是基于高性能網(wǎng)表的設(shè)計(jì)系統(tǒng)組合了ISIS原理圖捕捉呵ARSEPCB輸出程序，構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)大的易于使用的PCB的工具包，能完成高效、高質(zhì)量的PCB設(shè)計(jì)。所有的Protuespcb設(shè)計(jì)都包括一個(gè)基本的SPICE仿真功能，還可以加入ASF來(lái)擴(kuò)展該功能。Protues的特點(diǎn)?個(gè)性化的編輯環(huán)境:可自定義線寬、填充類型、著色、字體等，用戶界面友好、時(shí)尚?快捷選取放置元器件：可在眾多的元器件庫(kù)中進(jìn)行模糊搜索元器件。放置、編輯方便快速?自動(dòng)捕捉、自動(dòng)布線：鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)繪圖過(guò)程，以器件為導(dǎo)向自動(dòng)布線，自動(dòng)放置連線、點(diǎn)等，使連線輕松快捷?豐富的元器件庫(kù)：ISIS的庫(kù)中有TTL\CMOS元件，為控制器，存儲(chǔ)器和模擬集成電路，二極管,雙極性晶體管，場(chǎng)效應(yīng)管等半導(dǎo)體器件，庫(kù)中還包括PCB封裝?可視化PCB封裝工具:可對(duì)元器件進(jìn)行PCB封裝定義及PCB圖預(yù)覽?層次化設(shè)計(jì):具有電路器件和屬性值參數(shù)化的層次化設(shè)計(jì)?總線支持:完全支持模塊電路端口，器件引腳的頁(yè)內(nèi)終端總線化的設(shè)計(jì)?屬性管理:支持自定義器件文本屬性，全局編輯的外數(shù)據(jù)庫(kù)引入總結(jié)雖然本設(shè)計(jì)只使用了一塊16X16LED點(diǎn)陣，電路簡(jiǎn)單，但是已經(jīng)包涵了LED顯示屏的電路基本原理和基本程序，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該使顯示圖形和文字穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點(diǎn)。在此次設(shè)計(jì)中通過(guò)查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了LED的發(fā)光原理和LED顯示屏的原理，了解了LED的現(xiàn)狀，清楚地了解了LED顯示屏與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點(diǎn)，明確了研究目標(biāo)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，重新復(fù)習(xí)并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了MCS-51；熟練掌握了WORD軟件的使用。進(jìn)一步提高了自己在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中研究問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。但是從中也存在不足之處：對(duì)知識(shí)的積累還不夠，有些問題自己不能夠獨(dú)立解決，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作還要進(jìn)一步熟練，只有這樣才能讓自己在不斷的學(xué)習(xí)中提高自己。感言通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了很多東西，從中也得到了很多的感觸和啟發(fā),從開始通過(guò)各種渠道尋找資料，向同學(xué)請(qǐng)教，去圖書館查閱等等，到最后所設(shè)計(jì)課題的完成，中間碰到了許多的難題，但最后都一一克服，讓我不僅在知識(shí)上得到了很多，也使我在性格上變得更加堅(jiān)強(qiáng)和自信，同時(shí)通過(guò)與同學(xué)的相互討論，也使我跟同學(xué)之間的友誼更加深厚。在仿真的設(shè)計(jì)和論文的寫作過(guò)程中，也使我增強(qiáng)了自己的自學(xué)能力和動(dòng)手能力，由原來(lái)的被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)，學(xué)會(huì)了更好地讓所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，讓書本上的知識(shí)與實(shí)際生活中的具體應(yīng)用相結(jié)合，讓自己切實(shí)感覺到了學(xué)有所用，這對(duì)我以后走向工作崗位，面對(duì)生活打下了很好的基礎(chǔ)。在此期間通過(guò)畢設(shè)鞏固復(fù)習(xí)了在大學(xué)4年內(nèi)學(xué)過(guò)的知識(shí),尤其是單片機(jī)和模電，數(shù)電方面。對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我感觸頗深，畢業(yè)設(shè)計(jì)它是檢驗(yàn)?zāi)愦髮W(xué)四年學(xué)習(xí)成果的一種方式，它融匯了大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)和各方面的能力，他是一個(gè)大學(xué)生四年的結(jié)晶，所以它對(duì)一個(gè)大學(xué)生是很重要，作為馬上就要畢業(yè)的我也是同樣。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我認(rèn)識(shí)到了自己的不足，發(fā)現(xiàn)了自己的缺點(diǎn)，讓我明確了自己前進(jìn)的方向，以后我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)，充實(shí)自己，填補(bǔ)自己的不足之處，讓自己更加強(qiáng)大起來(lái)。時(shí)光易逝，轉(zhuǎn)眼間四年過(guò)去了，大學(xué)生活即將結(jié)束。經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在終于就要畢業(yè)了?；赝哪?，在學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)歷了風(fēng)風(fēng)雨雨，酸甜苦辣，有歡笑也有憂傷，有目標(biāo)也有困惑，但在各位老師和同學(xué)的幫助和支持下最終得以順利完成，走完這一段大學(xué)生活。在此，首先感謝我的老師，感謝各位老師這四年中在學(xué)習(xí)和生活上給我的關(guān)心和照顧，沒有你們的教導(dǎo)和幫助，就不會(huì)有今天的我，非常感謝你們；其次感謝各位同學(xué)，同學(xué)們?cè)谏詈蛯W(xué)習(xí)中相互幫忙照顧，給予了我很大的鼓勵(lì)和快樂。指導(dǎo)老師XXX,XXX老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，平易近人，在平時(shí)的學(xué)習(xí)和生活中對(duì)細(xì)心的教導(dǎo)，在我困惑的時(shí)候幫我指明方向。在我做設(shè)計(jì)和論文期間對(duì)給了我很大的幫助將使我終生受益。在論文的選題、資料查詢、開題、研究、設(shè)計(jì)和撰寫的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。借此機(jī)會(huì)向葛明濤老師表示衷心的感謝！在大學(xué)的這四年里，很多老師們也都言傳身教，以他們廣博的知識(shí)，敏銳的洞察力，多年的教學(xué)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)習(xí)上給予我很大的幫助。在本次設(shè)計(jì)中我學(xué)到的不僅是科學(xué)知識(shí)和工作方法，更學(xué)到了作為一個(gè)研究人員應(yīng)有的治學(xué)態(tài)度以及為人處世的道理，這一切都將使我終身受益。謹(jǐn)在此向各位老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！感謝幾年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)和生活上照顧的老師們，感謝陪伴我度過(guò)大學(xué)四年的各位同學(xué)，更要感謝我的家人對(duì)我學(xué)業(yè)上的支持和鼓勵(lì)，感謝所有關(guān)心幫助過(guò)我的人。參考文獻(xiàn)胡漢才.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1995.6.樓然苗等.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京：北京航空航天出版社，2003.3.何立民.單片機(jī)高級(jí)教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.趙曉安.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].天津：天津大學(xué)出版社，2001.3.夏繼強(qiáng).單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.馬忠梅.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)一北京：北京航空航天大學(xué)出版社2005《單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用》 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