电子工程训练

大连理工大学本科实验报告

题目：

基于ATS52的LED点阵显示系统

课程名称： 电子工程训练 学院（系）： 电信学院 专 业： 自动化 班 级： 自0801 学 号： 200881486 学生姓名： 刘安涛 成 绩 ：

201 1 年 4 月 7 日

题目：

1 设计要求

1 ：可以显示一种图案，如数字0~9、字母a~z、三角形、圆等；

2 ：可以显示几种图案或动画； 自动切换图案

延时切换； 定时器切换； 按键选择切换图案；

前一个图案； 后一个图案；

3 ：显示特效

快速打出； 上下移动； 左右移动； 中间向两边打开；

根据以上设计要求我设计输出字符：“D,L,U”,按转换开关后分别可以向不同方向自动移动。 2 设计分析及系统方案设计

1） 设计的意义： 在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等以及越来越多的公共场所需要用LED点阵显示图形和汉字。

LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。

显然，LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。

2）设计的思路：

a)硬件方面: 先以ATS52单片机为核心，焊接、调试一个实际的单片机最小系统，最小系统采用上电自动复位方式。在此基础上,用单片机的PO口接点阵的一排脚，用三极管来驱动点阵的二极管，并用单片机的P2口来控制驱动端的开关情况。P1口外接三个开关K1、K2、K3，用以图形的变向移动。

b)软件方面：采用汇编语言的方式，编写程序，设置方向变化循环，并通过点阵来改变图形表现。

3）系统总体结构框图：

3 各功能模块硬件电路设计

1)

2) 最小系统模块

在这个模块中9号引脚接自动上电复位电路，18.19号脚为振荡电路,po口接上拉电阻。在此实验中我们采用P0,P2口作为数据的输入输出端，与点阵的引脚相连。 3）8X8点阵模块

 点阵在列线上是低电平有效  在行线上是高电平有效

8*8点阵 原理：

由LED的结构图可知道，8x8点阵式LED是由个发光二极管构成，每行8个二极管的阳极串接在一起，每列8个二极管的负端串接在一起。当要选中某个点时就得把该点的行接高电平，列接低电平。如：要选中第二行第三个点，即要求14接5伏，4接地。通过不同的接线可以用点构成所需要的图形。在点阵的行输入端我们采用三极管放大作为驱动电路，用P2口控制三极管的通断情况

4）接口电路

P0口应接上拉电阻如下图 P0口接上拉电阻后接到点阵的列上

5）开关电路

开关电路也应该接上拉电阻，当按下开关时在对应的接口就会产生一个电平，当软件中接收到这个信息后会产生相应的跳转，程序执行发生变化，显示不同的图案

4 系统软件设计 (1)软件流程图

开始 N 初始化 Y 是否循环5次 P1_0是否为0 N 向上运动 Y N 向右运动 Y P1_2是否为0 P1_1是否为0 结束

（2）程序如下：

CLEARMEN: MOV A, #0FFH MOV P1,A MOV P2,A

MOV P3,A MOV P0,A MOV DPTR,#TAB CLR A MOV 21H,A MOV 22H,A MOV 23H,A MOV 24H,A MOV R3,A MOV R1,#50H MOV R2,#20H CLLOOP: MOVC A,@A+DPTR MOV @R1,A MOV A,R3 INC A MOV R3,A INC R1 DJNZ R2,CLLOOP RET

START: MOV 20H,#00H SETB 00H START1: LCALL CLEARMEN

JB 00H,FUN0 JB 01H,FUN1 JB 02H,FUN2 AJMP START1 KEYWORK: MOV P1,#0FFH JNB P1.0,KEY1 JNB P1.1,KEY2 JNB P1.2,KEY3 KEYRET: RET

KEY1: LCALL DL10MS JB P1.0,KEYRET SETB 00H CLR 01H CLR 02H RET

KEY2: LCALL DL10MS JB P1.1,KEYRET SETB 01h CLR 00H CLR 02H RET

KEY3: LCALL DL10MS

JB P1.2,KEYRET SETB 02H CLR 01H CLR 00H RET

FUN0: MOV 30H,#80H MOV 31H,#08H LJMP DISP1 FUN1: MOV 30H,#0AH MOV 31H,#01H LJMP DISP1 FUN2: LJMP DISP2

ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI

ORG 000BH RETI

ORG 0013H RETI

ORG 001BH RETI

ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI

DISP1: MOV B,#50H MOV R4,30H MOV R5,31H LOOP: LCALL DISPLAY DJNZ R4,LOOP MOV R4,30H MOV A,B CJNE A,#68H,CONT AJMP START1 CONT: ADD A,R5 MOV B,A AJMP LOOP

DISPLAY: MOV A,#0FFH MOV P0,A

MOV P2,A MOV R6,#0FEH MOV R0,B MOV R7,#08H

DISLOOP: MOV A,@R0 MOV P0,A MOV P2,R6 LCALL DL1MS INC R0 MOV A,R6 RL A MOV R6,A DJNZ R7,DISLOOP RET

DISP2: MOV R5,#32 DISP22: LCALL DISPP LCALL MOVH LCALL MOVH1 DJNZ R5,DISP22 LJMP START1

DISPP: MOV B,#50H MOV R4,#25H DISPP1: LCALL DISPLAY DJNZ R4,DISPP1 RET

MOVH: MOV R1,#21H MOV R0,#50H MOV R2,#08H MOV1: MOV A,@R0 CLR C RLC A MOV @R0,A MOV A,@R1 RRC A MOV @R1,A INC R0 DJNZ R2,MOV1 MOV R2,#08H INC R1 MOV A,R1

SUBB A,#25H JZ OUT AJMP MOV1 OUT: RET

MOVH1: MOV A,21H XCH A,24H XCH A,23H XCH A,22H MOV 21H,A MOV R1,#21H MOV R0,#50H MOV R2,#08H MOV2: MOV A,@R0 RR A MOV @R0,A MOV A,@R1 CLR C RRC A MOV @R1,A MOV A,@R0 RLC A MOV @R0,A

INC R0 DJNZ R2,MOV2 MOV R2,#08H INC R1 MOV A,R1 SUBB A,#25H JZ OUT AJMP MOV2

DL1MS: MOV R3,#H LOOPK: LCALL KEYWORK DJNZ R3,LOOPK RET

DL512: MOV R2,#0FFH LOOP1: DJNZ R2,LOOP1 RET

DL10MS: MOV R3,#14H LOOP2: LCALL DL512 DJNZ R3,LOOP2 RET TAB:

DB 0F1H,0EDH,0DDH,0DDH,0DDH,0DDH,0E5H,0F1H

DB 0FFH,0DBH,0DBH,0DBH,0DBH,0DBH,0E7H,0FFH DB 0FFH,83H,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH END

5 系统调试运行结果说明计分析

1） 软件仿真

Keil C51 （C51编译器） 2） 仿真器

Medwin（集成开发环境），Medwin V2.39 （V3.0）开发环境 3） 编程器

SuperPro /Z（编程器）

4）如果遇到硬件问题就使用：万用表，示波器，指示灯检测，如果遇到软件问题就使用单步调试，设置断点进行检测 6 结论

我的实验主要是实现数字D、U、T的显示，同时通过按键来改变图形的显示方式。当按第一个键的时候还可以进行复位，同时图形一个一个的显示。当按第二个键的时候图形向上连续显示，无延时。当按第三个键的时候图形向右连续显示，无延时。我的实验结果并没有完全达到预期的目的，当第一个开关启动时，图形并没有复位，同时我的点阵有一行不亮，但是其他的功能都实现了，我分析原因：一方面可能是因为硬件原因，开关没有焊好，接地不正确，还有可能接电源处有问题，另一方面可能是软件问题，即程序没编好，后来我自

己逐一排查原因，请教身边的同学，并且也问过老师。最后，还好解决了图形复位的问题，但是点阵依然还是有毛病，检查了许多遍，依然没有没有解决。但是，我还是学到了许多东西，也改掉了许多以前就存在的毛病。通过这次试验我对单片机原理有了更加深刻的理解，对点阵的显示原理也更加熟悉，让我深刻体会到了理论联系实际的重要性。 参考文献

1 《单片机原理与实例应用》清华大学出版社 作者：万隆、巴奉丽、陈文刚、王玮等

2《单片机原理与应用实例仿真》北京航空航天大学出版社 作者：李泉溪