基于MSP430单片机的无线LED广告屏设计

基于MSP430单片机的无线LED广告屏设计

摘要

LED点阵显示屏的发展前景极为广阔，为使该模块LED显示屏控制系统具有更加方便和灵活性，本文对系统的硬件做了精心设计。本文设计的主体思想是通过主机将实时时间，采集的环境温度以及光照信息，由无线模块传送到从机，动态显示在广告屏上。综合多方面的因素，最终确立了设计方案：主控制器选用MSP430单片机，点阵屏选择LED点阵单色图文显示屏，无线模块采用NRF2401射频收发芯片。

基于单片机介绍了16*16LED显示屏的设计与制作过程，内容包括LED显示屏的硬件电路、PCB设计、C语言程序设计与调试等方面，涉及到单片机电子产品设计和制作方面的各个环节，认识单片机的基本结构，工作原理及应用方法，并提高单片机知识技术的运用能力。

关键词单片机；点阵；无线；LED广告屏；NRF2401

The Design of Wireless LED Advertising Screens

Based on MSP430

Abstract

The development of LED display has a far-range prospect. To make this modular of LED display control system more convenience and flexible .This project made elaborate design of system hardware. The main idea of the design is through the host will real-time time, acquisition environment temperature and light information transferred by wireless module, dynamic display from machine, in advertising screen, comprehensive in many factors. The final design is that the main controller chooses MSP430 microcontroller, bitmap screen choice of LED dot matrix monochromatic graphic display, wireless NRF2401 transceiver module USES chips.

This project introduces the design of 16*16 LED screen based on SCM and manufacture process, which content includes the LED display hardware circuit, PCB design, C language program design and commissioning etc, and involves microcontroller electronic products design and manufacture aspect the each link. Besides , understanding the basic structure, microcontroller working principle and application methods, and improve the utilization ability microcontroller knowledge technology.

Keywords MCU; Dot matrix; Wireless; LED advertising screen; NRF2401

目录

第1章绪论 (1)

1.1引言 (1)

1.2研究课题的目的与意义 (1)

1.3 课题研究的主要内容 (2)

第二章论文方案设计 (4)

2.1系统方案总体分析 (4)

2.2单片机的选择 (4)

2.2.1 C51单片机 (4)

2.2.2 Mega16单片机 (5)

2.2.3 MSP430单片机 (5)

2.3 无线模块的选择 (5)

2.3.1NRF905模块 (5)

2.3.2CC1020模块 (6)

2.3.3NRF2401模块 (6)

2.4LED广告屏的选择 (7)

2.4.1按颜色分类 (7)

2.4.2按显示器件分类 (7)

2.5 LED驱动模块 (7)

2.5.1静态锁存 (7)

2.5.2动态扫描 (7)

2.6最终方案的确定 (8)

第三章系统硬件设置 (9)

3.1硬件电路的总体设计 (9)

3.2单片机最小系统 (10)

3.2.1单片机MSP430的特点 (10)

3.2.2电源电路 (11)

3.2.3晶振电路 (11)

3.2.4复位电路原理图 (12)

3.3实时时钟 (12)

3.4 串行通信 (13)

3.5LED点阵 (14)

3.6 无线模块 (15)

3.7 温度传感器 (15)

3.8 系统的电路设计 (18)

3.8.1 LED电路原理图 (18)

3.8.2 单片机msp430最小系统的PCB版图设计 (19)

第4章软件设计 (20)

4.1软件设计方案 (20)

4.2 实时时钟模块 (20)

4.2.1 实时时钟模块简介 (20)

4.2.2实时时钟模块的时序图 (21)

4.2.3 时钟模块操作流程图 (22)

4.2.4模块程序设计 (22)

4.3 温度，光照信息采集模块 (25)

4.3.1温度传感器模块的简介 (25)

4.3.2 温度传感器模块的时序图 (26)

4.3.3 模块操作流程 (26)

4.3.4 模块程序设计 (27)

4.3.5 光敏传感器模块简介 (29)

4.4 无线模块 (31)

4.4.1 无线模块简介 (31)

4.4.2 无线模块的时序图 (31)

4.4.3 数据传输的流程图 (34)

4.4.4 无线模块程序设计 (35)

4.5 LED点阵模块 (37)

4.5.1点阵模块简介 (37)

4.5.2 点阵模块时序图 (37)

4.5.3 点阵模块程序流程图 (38)

4.5.4 点阵模块程序设计 (39)

第5章论文实验与结论 (43)

5.1 设计结果总结 (43)

5.2 课题展望 (45)

致谢 (47)

参考文献 (48)

附录A 译文 (49)

附录B 外文原文 (63)

第1章绪论

1.1引言

LED点阵显示屏是一种简单的汉字显示器，由于其价廉、易于控制、使用寿命长等特点，被逐步广泛应用于各种公共场合。在体育场馆，大屏幕显示系统可以显示比赛实况及比赛比分、时间、精彩回放等；在交通运输行业，可以显示道路运行情况；在金融行业，可以实时显示金融信息，如股票、汇率、利率等：在商业邮电系统，可以向广大顾客显示通知、消息、广告等等。据调查显示，人们接收的信息有2/3的信息是通过眼睛取得的。显示技术还应用于工业生产、军事、医疗单位、公安系统乃至宇航事业等国民经济、社会生活和军事领域中，并起着重要作用，显示技术已经成为现代人类社会生活的一项不可或缺的技术。这类的点阵屏常用的通信方式是经过一条RS-232串口线与电脑连接更换信息，操作简单，使用方便，但是硬件连接上也会有一些局限性，因为需要连接的线比较多，如果要采集远距离信息需要的传输线太长，影响精确度。所以本文提出了一个新的设计理念，运用单片机和无线模块，通过SPI协议对LED进行控制，实现LED 显示屏的设计过程。

1.2研究课题的目的与意义

单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的特点是体积小、集成度高、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。正因为单片机有如此多的优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。在我国，单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪表、智能化家用电器、航空航天系统和和国防军事、尖端武器等各个方面。我们可以开发利用单片机系统以获得很高的经济效益。更重要的意义是单片机的应用改变了控制系统传统的设计思想和方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。这种以软件结合硬件或取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。例如，本文所要论述的通过单片机来控制LED点阵显示。

LED是发光二极管英文Light Emitting Diode 的简称，是六十年代末发展起来的一种半导体显示器件，七十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。进入八十年代后，LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏。

LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的显示系统，是目前国际上极为先进的显示媒体。由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富、工作性能稳定以及对室内室外环境适应能力强等优点而日渐成为显示媒体中的佼佼者。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高，生产也得到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏的发展过程。

随着信息产业的高速发展，LED显示屏作为信息传播的一种重要手段成为现代信息化社会的一个闪亮标志。近年LED显示屏已广泛应用于室内、外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所如银行、营业部、车站、机场、港口、体育场馆等信息的发布，政府机关政策、政令，各类市场行情信息的发部和宣传等。目前，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，它可以用单片机控制实现显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型。

1.3 课题研究的主要内容

本课题研究的内容组要包括以下几个内容：

（1）MSP430单片机、无线模块NRF2401、电源转换芯片AMS1117、实时时钟模块DS1302、温度传感器模块DS1820、光敏传感器模块、串口通信RS232、LED 显示屏以及LED驱动模块的理论知识以及应用，熟练掌握各个模块的不同引脚的连接方式；

（2）熟练掌握各个硬件电路，并将以上各个模块融合在一起，设计出一幅合

理的硬件电路图，其中需要用到两块单片机msp430和两块无线模块NRF24L01，分别将两块NRF24L01装在两块单片机上，一个充当发送模块，一个充当接受模块，然后在接收模块上将16*16LED点阵模块按照自己程序里定义的引脚将其连接起来。

（3）深入研究该课题涉及到的软件知识，并用C语言编写程序，最后仿真，将仿真结果记录下来并进行分析。其中的程序部分主要分为两大部分，其中一个要编写msp430的发送部分，一个用来编写msp430的接收部分，并且用IAR Embedded Workbench For MSP430 这一款软件对其程序经行编译、创建连接和调试，并根据编译和调试结果对其程序进行修改，直到其程序没有出现错误和警告为止。在保证程序没有错误的情况下，将msp430发送程序和msp430接收程序分别烧到相应的两个单片机内，这样即完成了软件部分。

第二章论文方案设计

2.1系统方案总体分析

该电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、无线模块、列驱动电路和行驱动电路以及LED广告屏四大部分。主机通过采集温度、日期、光照等信息并将其显示到LED广告屏上。

其中温度信息是通过温度传感器进行采集的，日期时间是通过时钟模块采集的，光照信息是通过光敏传感器来采集的。

时钟，温度传感器和无线模块，以及广告屏的编程，上位机与下位机的软件流程设计思路如下：下位机上电后，先初始化内部变量、时钟、信息采集及通信模块，然后进行信息采集，下位机将采集到的信息通过无线模块依次发送出去，上位机采集到时钟，温度以及光照信息之后，将日期时间，环境温度及光信息显示在液晶显示模块上，然后保存在EEROM里面，掉电不丢失。

图2.1 电路整体方框

2.2单片机的选择

2.2.1 C51单片机

主要性能参数：

128*8字节内部RAM

32个可编程I/O口线

2个16位定时/计数器

6个中断源

可编程串行UART通道

2.2.2 Mega16单片机

主要产品特征如下：

两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器

一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器

四通道PWM，两个可编程的串行USART

可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口

具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器

2.2.3 MSP430单片机

主要产品特征如下：

同其它微控制器相比MSP430 系列可以大大延长电池的使用寿命

外部中断引脚I/O 口具有中断能力

定时器中断可用于事件计数时序发生PWM等

看门狗功能

片内USART s

综上所述，采用51单片机，如果要驱动数列点阵显示，通用51单片机会比较吃力，出现比较严重的闪烁停滞现象，此外，要实现文字的左右移动和调整移动速度等功能，都会给软件设计带来较多困难，所以该单片机不是本设计的最佳选择；Ateml公司Mega16单片机，它的功能相对51而言是比较多的，操作起来也比较容易，没有特别突出的优点；而TI公司低功耗MSP430单片机，具有强大的处理能力和运行速度快，功耗超低，应用方便等优点，在多年来已在全球得到了广泛应用，如工业控制，智能化仪器仪表，无线采集，手持设备，在这些方面应用体现较高性价比，MSP430主要用户需要对模拟信号进行数字控制的领域，当然，纯数字的系统绝对可以用的。另外他带有硬件乘法器在处理一些运算时速度也较快，基于以上各种优点，最终方案确定为单片机msp430。

2.3 无线模块的选择

2.3.1NRF905模块

挪威nordic公司推出的单片射频发射器芯片NRF905基本特征如下：

1、433/868/915工作频段，433MHZ开放ISM频段可免许使用。

2、最高发射速率50KBPS，10dbm发射功率条件下，配置外置鞭状天线有效通信距离在300米左右。

3、室内通信良好通信效果，4层之间可实现有效通信，抗干扰性能强，很强的扰障碍穿透性能。

4、单次最多可发送接收32字节，并可软件设置发送/接收缓冲区大小2/4/8/16/32字节，其配置非常方便，功耗比较低，由于频段的限制，本方案放弃。

2.3.2CC1020模块

基本特性：

1、工作电压：3.3V~3.6V, 推荐3.3V，直线通信距离600米左右

2、频率范围为402 MHz -470MHz工作

3、低电流消耗（RX:19.9mA）

4、SPI接口配置内部寄存器

5、标准DIP 间距接口，便于嵌入式应用

该芯片特点外围电路元器件复杂，好多器件难以在短时间内采购齐全，故本方案也放弃。

2.3.3NRF2401模块

挪威nordic公司推出的单片射频发射器芯片NRF2401基本特征如下：

1、2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用；

2、最高工作速率1Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，适合工业控制场合；

3、可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便；

4、收发完成中断标志，每次最多可发28字节；

5、CLK，DATA，DR三线接口，软件编简单。

6、双通道数据接收，内置环行天线，开阔无干扰条件通信距离在100米左右。

将以上三种芯片进行对比，从距离，硬件复杂度和编程方面考虑，选择方案三中nordic公司出品的NRF2401芯片构成无线通信模块。

2.4LED广告屏的选择

2.4.1按颜色分类

单基色显示屏：单一颜色（红色或绿色）。

双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。

全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。

2.4.2按显示器件分类

LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。

LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。

其中的LED点阵单色图文动态条幅屏（下文中简称条屏），因为成本低廉、可靠性高、显示效果优良，所以成为点阵式LED汉字广告屏中的主流产品。

2.5 LED驱动模块

2.5.1静态锁存

采用静态锁存方式，将每一个LED发光管的一端接至单片机的一个I/O口，另一端通过电阻接电源。这种方法可以直接驱动LED，原理简单，驱动能力强，LED的亮度也可以通过限流电阻调节，非常方便，但此种方法太浪费单片机的I/O 口，只适合于较小的系统。

2.5.2动态扫描

采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。

比较以上两种方案，系统设计中采用方案二。

2.6最终方案的确定

综上所述，在本次设计中单片机选定为MSP430，无线模块选定为NRF2401，点阵屏选定位LED点阵单色图文显示屏且驱动模块为动态扫描。其中单片机和无线模块各需要两块，其中一块作为发送模块，一个作为接收模块，并且在接收模块上将16*16LED点阵模块连接上去，这样在两个NRF24L01之间可以通过无线传播数据，即所谓的无线传输。

第三章 系统硬件设置

由第二章的系统整体设计方案的确定，我们开始着手选择各个模块所使用的硬件。包括单片机，行列驱动以及LED 点阵。为该模块化LED 显示屏控制系统具有更加方便和灵活性，特对系统的硬件做了精心设计。硬件电路包括LED 驱动模块、PC 机通信模块等两大模块。

3.1 硬件电路的总体设计

本设计硬件部分包括上位机和下位机两个部分，即充当采集数据的主机，和接收数据，并显示出来的从机，由此可见，主机的结构比较复杂一下，包括时钟模块，温度、光照采集电路，串口以及无线模块，从机相对简单一下，除了单片机典型最小系统电路，只要接上无线模块，用以接收主机发出的数据，还有点阵模块，将外界的信息显示出来就可以了。

图3.1 上位机和下位机的主要硬件结构

电源模块

上位机 广告屏 显示

无线接收

模块 下位机 电源模块 温度采集 光源采集 串口接收 模块

时钟模块 无线发送 模块

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3.2单片机最小系统

单片机片机芯片配以必要的外部器件，一般包括电源供入及电源开关、复位电路、晶振、输入输出电路等就能构成最小系统。

图3.2 单片机MSP430的各个引脚

3.2.1单片机MSP430的特点

MSP430F149芯片是美国TI公司推出的超低功耗微处理器，有60KB+256字节FLASH，2KBRAM，包括基本时钟模块、看门狗定时器、带3个捕获／比较寄存器和PWM输出的16位定时器、带7个捕获／比较寄存器和PWM输出的16位定时器、2个具有中断功能的8位并行端口、4个8位并行端口、模拟比较器、12位A／D转换器、2个串行通信接口等模块。MSP430F149芯片具有如下特点：

1)功耗低：电压2．2V、时钟频率1MHz时，活动模式为200μA；关闭模式时仅为0．1A，且具有5种节能工作方式。

2)高效16位RISC-CPU，27条指令，8MHz时钟频率时，指令周期时间为125ns，绝大多数指令在一个时钟周期完成；32kHz时钟频率时，16位MSP430单片机的执行速度高于典型的8位单片机20MHz时钟频率时的执行速度。

3)低电压供电、宽工作电压范围：1．8～3．6V；

4)灵活的时钟系统：两个外部时钟和一个内部时钟；

5)低时钟频率可实现高速通信；

6)具有串行在线编程能力；

7)强大的中断功能；

8)唤醒时间短，从低功耗模式下唤醒仅需6μs ；

9)ESD 保护，抗干扰力强；

10)运行环境温度范围为-40～+85℃，适合于工业环境。

MSP430系列单片机的所有外围模块的控制都是通过特殊寄存器来实现的，故其程序的编写相对简单。编程开发时通过专用的编程器，可以选择汇编或C 语言编程，IAR 公司为MSP430系列的单片机开发了专用的C 语言，可以通过WORKBENCH 和C-SPY 直接编译调试，使用灵活简单。

3.2.2电源电路

本系统需要使用+5V 和+3．3V 的直流稳压电源，其中MSP430Fl49及部分外围器件需要+3．3V 电源，另外部分需要+5V 电源。在本系统中，以+5V 直流电压为输入电压，+3．3V 由+5V 直接线性降压。 C14

10uF C1510uF +3

+5

C170.1u GND 1VIN 3

VOUT1

2VOUT2

4A11117-3.3V

图3.3 电源转换电路原理

3.2.3晶振电路

由于MSP430有三个晶振源，两个外部晶振，一个内部RC 晶振，所以在晶振电路中我连了两个外部晶振一个32768Hz,另一个是8MHz 。在程序中我们可以通过程序的要求，选着合适的晶振

图3.4 晶振电路

3.2.4复位电路原理图

手动复位是最小系统常用的功能，本系统采用专用复位芯片IMP811实现手动复位。

图3.5 复位电路

3.3实时时钟

DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24或12小时格式。

DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线(1)RES(复位)，(2) I/O(数据线)，(3)SCLK(串行时钟)。在本设计中，时钟芯片上这三个引脚直接跟MSP430F149的P3.0,P3.1,P3.2相连。时钟/RAM 的读/写

数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW 。

管脚描述

X1 X2 32.768KHz 晶振管脚

GND 地

RST 复位脚

I/O 数据输入/输出引脚

SCLK 串行时钟

Vcc1,Vcc2 电源供电管脚

3.4串行通信 C1+1

V+2

C1-3

C2+4C2-5V-6T2O 7

R2I 8

R2O 9T2I 10T1I 11

R1O 12

R1I 13T1O 14GND 15VCC 16

U6

MAX232CPE C60.1C10.1C2

0.1

C30.1162738495RS232P D 0P D 1+5

+5

图3.7 串行通信电路

这是232串口通信的一个典型电路，Max232产品是由德州仪器公司（TI ）推出的一款兼容RS232标准的芯片。该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F 电平。

该器件符合TIA/EIA-232-F 标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F 电平转换成5-V TTL/CMOS 电平。每一个发送器将TTL/CMOS 电平转换成TIA/EIA-232-F 电平。

所以它可以做成一个双串口的电路，分别接单片机的串行通信口或者实验板的其它串行通信接口，本设计不需要那么复杂，故只用了其中一组驱动、接收器。

3.5LED点阵

对于点阵型LED显示可以采用共阴极或共阳极，本系统采用共阳极，其硬件电路如图2.1所示。当行上有一正选通信号时，列选端四位数据为0的发光二极管便导通点亮。这样只需要将图形或文字的显示编码作为列信号跟对应的行信号进行逐次扫描，就可以逐行点亮点阵。只要扫描速度大于24Hz，由于扫描时间很快，人眼的视觉有暂留效应，就可以看到显示的是完整的图形或文字。

图3.8 8*8共阳极LED点阵

例如，若要图中所示16个LED显示一个“口”字的方框，则首先在列1～４上写入列编码信号，接着应将对应的行上加选通信号，即在行、列的信号端分别加上如表3.1所示数据：

表3.1 在点阵上所加的行信号以及列选择信号

列1 列2 列3 列4

行1 0 0 0 0

行2 0 1 1 0

行3 0 1 1 0

行4 0 0 0 0

这样，当第一行选通时列信号为0000；第二行选通时列信号为0110；第三行选

通时列信号为0110；第四行选通时列信号为0000；再选通第一行送列信号0000……如此循环下去，当刷新频率足够高时（大于24Hz），由于人眼的视觉暂留特性，便可观察到稳定的方框。

3.6无线模块

图3.9 无线模块NRF24L01集成版图

主要参数：

(1) 2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用

(2) 最高工作速率2Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强

(3) 126 频道，满足多点通信和跳频通信需要

(4) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制

(5) 低功耗1.9 - 3.6V 工作，待机模式下状态为22uA；掉电模式下为900nA

(6) 内置2.4Ghz 天线，体积小巧15mm X22mm

3.7温度传感器

下图是常用的温度传感器芯片18b20的实物图，它只有三个引脚，操作很简单

图3.10 温度传感器芯片

以下是传感器在板子上的电路 VDD

3I/O

2GND

118b20

DS18B20+5R154.7k P B 7

图3.11 DS18B02

下面简要介绍一下温度传感器18b20

1．DS18B20基本知识

DS18B20数字温度计是DALLAS 公司生产的1－Wire ，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

2、温度/数据关系

表3.2 温度数据关系 温度

数字输出/(二进制) 安息字输出(十六进制) +125°C

00000000 11111010 00FAh +25°C

00000000 00110010 0032h +1/2°C

00000000 00000001 0001h +0°C

00000000 00000000 0000h

单片机课程设计完整版样本

课程设计( 论文) 课程名称单片机 题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院 专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢 指导教师胡立强 11月28 日 目录

一，任务目的 (3) 二，任务要求 (3) 三，电路与元器件 (4) 四，程序设计 (5) 五，程序运行测试 (6) 六，任务小结 (7) 七，心得体会 (8) 八，参考文献 (9) 1.任务目的

经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求 在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。 表3.16 简易密码锁状态 简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件 根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位

P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。 图3.21 简易密码锁电路 简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。 元器件名称参数数量元器件名 称 参数数量 插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1

单片机课程设计LED点阵电子显示屏的设计

单片机课程设计LED点阵电子显示 屏的设计 1

LED点阵电子显示屏的设计 简述：LED点阵显示系统，由AT89S52单片机、串口通信模块、LED屏幕显示模块等组成，实现了对星期、年月日、时分秒的显示。 关键词：LED点阵电子显示屏单片机键盘控制 一、选用器材 AT89C52单片机1个，74LS138型号3线－8线译码器1个，74LS373三态输出的八D 透明锁存器型号，+5V电源1个，Led8*8点阵屏绿色5个， tPd PD5个，带公共端的8电阻排(排阻)1个，电容30pF3个，电阻10K欧1个，按钮6个，石英晶振1MHz1个 二、设计方案 1、实验功能 本实验要实现的功能就是，显示时分秒，年月日，且可修改。实现实时时间的显示，显示屏数字显示，时：分：秒；星期的显示；年月日的显示。显示屏经过按键切换显示星期，年月日，时间。 2、总体方案 （1）工作原理

用单片机AT89S52控制，写入程序，将数据传输到显示模块，即点阵LED电子显示屏显示器，实现日历的显示。 （2）总体设计 电路图 LED和52单片机配合实现时间显示功能。显示模块为点阵LED电子显示屏显示器，把单片机中的数据显示出来。该电路是经过按键来切换各种显示要求。 3、方案论证 （1）显示部分: 显示部分是本次设计最核心的部分，对于LED8*8点阵显示有以下两种方案：静态显示，即将每个二极管的状态分别用

1和0表示，0则无电流，为暗，1则有电流，为亮。若给每个二极管一个驱动电路，一个图像输入后，所有LED的状态保持到下一个图像。对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而负责，成本高，可靠性也低。动态显示，即对每一个LED屏进行分割，对组成图像的各个部分分别显示，这样利用人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短，也同样能够实现显示功能，这样就能够避免静态显示出现的问题。可是，设计上如果处理不当，容易造成图像闪烁的问题，因此合理的涉及要保证驱动电路容易实现而且保证图像稳定补闪烁。（2）数字时钟 本实验采用软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒、星期的信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则清零且相应的分值加1；若分值达到60，则清零且相应的时值加1；若相应的时值达到24，则清零且相应的日值加1；若相应的日值分别达到29，30，31时，根据判断来增加月值；若相应的月值达到12时，清零且年值加1。 （3）显示接口芯片的选择 采用串口输入，使用少量I/O口，但传输速度稍微慢了一些，可是不影响显示质量。于是我们采用TI公司的DMOS器件

单片机课程设计报告电子密码锁完整版

单片机课程设计报告电 子密码锁 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

山东交通学院 单片机原理与应用课程设计院（部）：轨道交通学院 班级：自动化121 学生姓名： 学号： 指导教师： 时间：— 课程设计任务书 题目电子密码锁设计 系 (部) 轨道交通学院 专业班级自动化121 学生姓名 学号 06 月 01 日至 06 月 12 日共 2 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 年月日

目录 3.总体设计 (2)

4 密码比较模块 (6) (6) (8) (9) 附录 (10)

摘要 设计运用了ATMEL公司的AT89S52芯片系统，将微处理器、总线、蜂鸣器、矩阵键盘、存储器和I/O口等硬件集中一块电路板上，通过读取键盘输入的数据（密码）并储存到ATMEL912 24C08存储器中，然后判断之后键盘输入的数据与已存储的数据是否相同来决定打开密码箱或锁键盘或报警。在keil4软件中编程，系统可实现6位密码的处理，并通过控制步进电机控制密码箱门的电子锁，同时还可以修改改密码。利用单片机系统制作的密码箱安全性能更高，更易操作且体积小。 关键词：单片机、密码锁、修改密码 1.设计要求 本实验将实现六位数的电子密码锁。要求使用4X4 行列式键盘作为输入，并用LCD 实时显示。具体要求如下：1. 开机时LCD显示“welcome to use”，初始化密码为“123456”，密码可以更改。 2. 按下“10”，开始则显示“Enter Please:”。3. 随时可以输入数值，并在LCD上实时显示‘*’。当键入数值时，为了保密按从左到右依次显示‘*’，可键入值为0~9。 4. 按下“13”键，则表示确定键按下，进行密码对比。如相符则在LCD第一行显示“Open the door!”，同时指示灯亮起并且步进电机旋转一定的角度；如不符，则LCD第一行显示“Wrong password!”，并且蜂鸣器同时提示一下。如果密码连续三次错误则蜂鸣器连续响5下，并且持续5秒不能进行任何操作 5.在开锁状态下按下“12”键，进入修改密码状态，LCD同时提示“Enter new code!”。为删除按键，出入之后可以进行删除。按键为关闭按键，只有在打开状态下才可以关闭，按下之后LCD显示“Close the door!”。 2.功能概述 此设计分为四个功能模块。 第一模块：按键输入模块，用于密码的输入以及其他的密码操作按键。 第二模块：LCD模块，是与使用者交流的界面，用于显示各种状态下的内容。 第三模块：步进电机模块，用于控制密码锁的打开与关闭。 第四模块：24C08模块，用于储存输入的密码并读出来。 3.总体设计 本次设计作品的主要构成部分包括80C51单片机、LCD1602、24C08、矩阵按键、LED 等、蜂鸣器。如图1总体仿真图，图2实物图。 图1 总体电路图 图2 密码锁实物图 4.硬件设计 矩阵按键设计 如图3所示矩阵按键由P1口控制，了加强密码的保密性，采用一个4×4的矩阵式键盘可以任意设置用户密码（1-16位长度），从而提高了密码的保密性，同时也能减少与单片机接口时所占用的I/O口线的数目，节省了单片机的宝贵资源，在按键比较多的时候，通常采用这种方法。 每一行与每一列的交叉处不相同，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要N根行线与M根列线，即可组成具有N × M 个按键的矩阵键盘。 在这种行列式矩阵键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确

单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》

单片机原理及应用课程设计报告设计题目： 学院： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 年月日 目录

设计题目：PWM直流电机调速系统 本文设计的PWM直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。 关键词：直流电机调速；定时中断；电动机；波形；LED显示器；51单片机 1 设计要求及主要技术指标： 基于MCS-51系列单片机AT89C52，设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。 设计要求 （1）在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298，驱动直流测速电动机。 （2）使用定时器产生可控的PWM波，通过按键改变PWM占空比，控制直流电动机的转速。 （3）设计一个4个按键的键盘。 K1:“启动/停止”。 K2：“正转/反转”。 K3：“加速”。 K4:“减速”。 （4）手动控制。在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。在

手动状态下，每按一次键，电动机的转速按照约定的速率改变。 （5）*测量并在LED显示器上显示电动机转速（rpm）. （6）实现数字PID调速功能。 主要技术指标 (1）参考L298说明书，在系统中扩展直流电动机控制驱动电路。 (2)使用定时器产生可控PWM波，定时时间建议为250us。 (3）编写键盘控制程序，实现转向控制，并通过调整PWM波占空比，实现调速； (4）参考Protuse仿真效果图：图（1） 图（1） 2 设计过程 本文设计的直流PWM调速系统采用的是调压调速。系统主电路采用大功率GTR为开关器件、H桥单极式电路为功率放大电路的结构。PWM调制部分是在单片机开发平台之上，运用汇编语言编程控制。由定时器来产生宽度可调的矩形波。通过调节波形的宽度来控制H电路中的GTR通断时间，以达到调节电机速度的目的。增加了系统的灵活性和精确性，使整个PWM脉冲的产生过程得到了大大的简化。 本设计以控制驱动电路L298为核心，L298是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。可驱动2个电机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB接控制使能端，控制电机的停转。 本设计以AT89C52单片机为核心，如下图（2），AT89C52是一个低电压，高性能 8位，片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（），器件采用的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 图（2） 对直流电机转速的控制即可采用开环控制,也可采用闭环控制。与开环控制相比,速度控制闭环系统的机械特性有以下优越性：闭环系统的机械特性与开环系统机械特性相比,其性能大大提高;理想空载转速相同时,闭环系统的静差（额定负载时电机转速降落与理想空载转速之比）要小得多;当要求的静差率相同时, 闭环调速系统的调速范

基于单片机的LED点阵显示课程设计

1 LED电子显示屏原理 1.1 L ED电子显示屏概述 LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED 显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、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。 1.2 LED显示屏动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式：有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。 点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式，这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除

目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................

单片机课程设计——LED8×8点阵实验

单片机原理及应用课程设计 ——LED 8×8点阵的设计作者：王雨轩指导老师：张金花 摘要：本设计主要是利用可编程并行I/O接口芯片8255。8×8点阵共需要64个发光二极管组成，当接高电平的时候则相应的二极管就亮。字模中每一点使用一个二进制位(Bit)表示，如果是1，则说明此处有点，若是0，则说明没有。这样，一个8×8点阵的汉字总共需要8×8/8=8个字节表示。 Abstract:This design mainly is to use programmable parallel I/O interface chip 8255.8×8 dot matrix of total need 64 light-emitting diodes.When meet high level has corresponding diode is bright.Type in every Point of the use of a binary (Bit).If it is 1, then here is a little point.If it is 0, then here is no point.In this way, an 8×8 dot matrix Chinese characters, it will be altogether 8×8/8=8 bytes. 关键字：单片机 8255 发光二极管点阵

目录 说明书总页数：13页LED 8×8点阵的设计 (3) 一、课题要求与内容 (3) （一）课题要求 (3) （二）课题内容 (3) （三）使用设备 (3) 二、系统总体方案设计 (4) （一）系统流程图 (4) 三、系统硬件设计 (5) （一）设计原理图 (5) （二）主机连线说明 (5) （三）硬件调试 (5) 四、系统软件设计 (6) （一）程序清单 (6) （二）软件调试 (8) （三）字码表 (9) 五、结束语 (12) 六、参考文献 (13)

单片机课程设计电阻测量(完整版)

课程设计报告课程名称:单片机课程设计 设计题目：电阻测量 院系：通信与控制工程系 专业：通信工程 班级： 学生姓名: 学号: 08409212 起止日期: 指导教师: 教研室主任：

摘要 本设计电阻测量是利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。通常测量电阻都采用大规模的A/D转换集成电路，测量精度高，读数方便，在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D 转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电路变换成BCD码，最后驱动显示器显示相应的数值。本系统以单片机AT89C52为系统的控制核心,结合A/D转换芯片ADC0809设计一个电阻测量表，能够测量一定数值之间的电阻值，通过四位数码显示。具有读数据准确，测量方便的特点。 关键词：单片机(AT89C52)；电压；A/D转换；ADC0809

目录 设计要求 (1) 1、方案论证与对比 (1) 1.1方案一 (1) 1.2方案二 (1) 1.3方案对比与比较................................... 错误！未定义书签。 2、系统硬件电路的设计 (2) 2.1振荡电路模块 (2) 2.2A/D转换电路模块 (3) 2.2.1主要性能 (3) 2.2.2 ADC0809芯片的组成原理 (4) 2.2.3 ADC0809引脚功能 (4) 2.3主控芯片AT89C52模块 (5) 2.3.1主要功能特性 (6) 2.3.2 主要引脚功能 (6) 2.4显示控制电路的设计及原理 (8) 3、程序设计 (9) 3.1初始化程序 (9) 3.2主程序 (10) 3.3显示子程序 (10) 3.4A/D转换测量子程序 (11) 4、调试及性能分析 (11) 4.1调试与测试 (11) 4.2性能分析 (12) 5、元件清单 (13) 6、总结与思考及致谢............................... 错误！未定义书签。参考文献. (13)

单片机交通灯课程设计(LED显示倒计时)(精)

单片机交通灯课程设计 (LED显示倒计时 .txt27信念的力量在于即使身处逆境,亦能帮助你鼓起前进的船帆;信念的魅力在于即使遇到险运,亦能召唤你鼓起生活的勇气;信念的伟大在于即使遭遇不幸,亦能促使你保持崇高的心灵。本文由 ID 很难想啊贡献 doc文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT ,或下载源文件到本机查看。摘要近年来随着科技的飞速发展, 单片机的应用正在不断深入, 同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中, 单片机往往作为一个核心部件来使用, 仅单片机方面知识是不够的, 还应根据具体硬件结构软硬件结合, 加以完善。由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增, 大中型城市的城市交通, 正面临着严峻的考验, 从而导致交通问题日益严重, 日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。在这种背景下,结合我国城市道路交通的实际情况,开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题,是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施,是解决城市交通问题的有效途径。交通灯控制系统由 80C51 单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外, 还具有时间设置、LED 信息显示功能,市交通实现有效控制。 目录 一序言...... 3 1.1 交通灯的形成...... 4 1.2 单片机的发展历程...... 4 1.3 芯片简介 (5) 1.4 技术指标及设计要求...... 7 二硬件电路的设计及描述...... 9 2.1MCS-51 单片机内部结构...... 9 2.2 MCS-51 单片机芯片引脚位置及功能符号...... 12 2.3 51 系列单片机运行的硬件条件...... 13 2.4 单片机的特点与应用...... 14 三软件设计流程及描述...... 15 3.1 软件设计...... 15 3.2 电路连接分配...... 16 3.3 主程序流程图...... 17 四源程序代码 (18) 体会总结...... 22 体会总结参考文献 (23) 2 一序言

单片机课程设计修改版oc

摘要 随着电子产品向智能化和微型化的不断发展，单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器。本文介绍了一种应用 AT89S52单片机设计的防盗自动报警电子密码锁系统。经实验验证该系统具有软硬件设计简单，易于开发，成本较低，安全可靠，操作方便等特点，可作为产品进行开发，应用于住宅、办公室的保险箱及档案柜等需要防盗的场所，所以电子密码锁凭着比较强的实用性、锁密匙量大，又要制造简单；既安全可靠，又成本低廉；既保密性强，又实用性广，在密码锁的巨大市场上占有一席之地。 本文讲述了基于AT89S52单片机的“电子密码锁”的设计与实现，首先在绪论中介绍了此系统的简介、研究本系统的目的和意义。此后，本文在第二、三、四章论述了系统整体结构框图，系统各模块功能，论述了系统工作原理并对所使用各种芯片的功能与特性进行了介绍、系统硬件设计；在第五章中重点剖析了软件设计开发的过程。而在最后一章简述了本次设计的总结，个人感受。此外，通过对系统软硬件的不断调试，进一步完善功能，同时也加深了对单片机、LCD液晶显示器、电路设计等方面知识。 关键词: 单片机；AT89S52；电子密码锁； LCD显示 1.密码锁 1.1密码锁的介绍

安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。在现实生活中，很多场合都用到了电子密码锁，比如说门禁系统，银行账户管理，保险箱等等地方都要用到电子密码锁，而且对其要求也很高。所以高安全性能密码锁的研究就成了一个必需的话题。近几年各种安全产品（如指纹识别、卡辨识、红外防盗等）已相继问世，但这类产品的特点是针对特定指纹或有效卡。只能适用于保密要求高或供个人使用的保险箱保险柜等，虽然这些产品安全性高，但其生产成本高，携带、安装及使用不方便，这在一定程度上限制了这类产品的普及和推广。 随着单片机的迅速发展，其应用领域越来越广，如消费电子、家用电器、办公设备、商业营销设备、工业控制和机电一体化控制系统、智能测量仪表以及汽车与航空航天电子系统中都广泛采用了单片机。51系列单片机由于具有可靠性好，以及扩展控制功能强等优点，成为国内目前应用最广泛的一种8为单片机之一。随着单片机的应用领域越来越广泛，可以看出其的优越性和可靠性，所以将其应用到保密和安全方面是必然的，也是相当可靠，相当有意义的，基于单片机的电子密码锁的研究在保护财产和人身安全方面可以给人们带来更多更好的选择。 本文介绍的是一种由单片机编程控制实现的多功能密码锁，这种电路设计具有密码输入有效提示、错误指示、控制开锁电平、控制报警电路、密码修改等功能。可在意外泄密的情况下及时修改密码，密码可以是1-16位，保密性强、灵活性高、特别适用于家庭、办公室学生宿舍及宾馆等场所,具有社会推广价值。 1.2电子密码锁发展趋势 从目前的技术水平和市场认可程度看，使用最为广泛的是键盘式电子密码锁，该产品主要应用于保险箱、保险柜和金库，还有一部分应用于保管箱和运钞车。键盘式电子密码在键盘上输入，与打电话差不多，因而易于掌握，其突出优点是“密码”是记在被授权人脑子里的数字和字符，既准确又可靠，不会丢失（除了忘记），难以被窃（除非自己泄露）。但是密码不能太简单，太简单了就容易被他人在键盘上试探出来，或者可能被旁观者窥测出来，造成保密性不足。当然，密码又不能太复杂，太复杂了可能自己都糊涂了，或者输入密码操作成功率低，造成使用不便。因此，为了发扬优点、克服弱点，键盘式电子密码也在不断发展中，如“任意设定密码”技术使得被授权人可以根据自己的需要或喜好设定密码，常用常新；而“自动更改密码”技术使得本次输入的密码将自动更改成下次应输入的密码，更改的规律不为他人所知，因而不怕旁观者窥测；独出心裁的“键盘乱序显示”技术使得键盘上的固定键位每次显示出的字符不固定，并且显示的窄小角度只能由操作者正面看得到，因而即使旁观者看见操作动作也难以窥测出密码；“多重密码设定”技术使得单组密码不一定有效，适合多人分权使

单片机课程设计8个LED灯来回点亮

目录 第一章绪论--------------------------------------------------------3 第二章设计目的及要求-----------------------------------------5 设计目的--------------------------------------------------------5 设计要求--------------------------------------------------------5 第三章设计电路原理----------- -------------------------------7 控制部分的设计与选择-------------------------------------7 LED显示方案-----------------------------------------------8 第四章硬件系统------------------------------------------------9 原件清单-------------------------------------------------------9 单片机AT89C5---------------------------------9 单片机时钟电路--------------------------------------------10

单片机复位电路---------------------------------------------11 工作电路------------------------------------------------------12 第五章软件设计------------------------------------------------13 程序流程图--------------------------------------------------13 编辑源程序--------------------------------------------------14 第六章系统调试与仿真结果--------------------------------16 系统调试-----------------------------------------------------16 仿真结果----------------------------------------------------16 总结------------------------------------------------------------- 19 参考文献--------------------------------------------------------20 第一章绪论

单片机课程设计心得体会【可编辑版】

单片机课程设计心得体会 单片机课程设计心得体会 单片机课程设计心得体会，课程设计是大学课堂中常见的课堂模式，该模式更好的培养学生的综合能力，课程模式主要由选题到定稿，从理论到实践组成，以下由管理资料关于单片机课程设计的心得。 单片机课程设计心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 本次课程设计持续了一个多月的时间，它主要是培养我们通过把所学的理论知识应用于实践，并且这一次课程设计采用的万用板搭建电路，想要焊接出来的电路板看起来整洁美观，我们便需要从全局入手，要有全局统筹局部的思维，这样才能更快捷设计出整齐美观的电路板。 刚开始时，由于自己的专业基础不足，对课题设计有一些恐惧。刚开始只是对照电路图一个个元件进行焊接，没有对整个电路结构进行布局。有经验的同学提醒我，如果继续这样下去，最后有些电路根本无法焊接上去。有了这种意识之后，我立即决定停止焊接，在同学的帮助下开始对整个电路图进行合理的排列，根据不同的电路部分的

不同的特殊要求来安排位置，以达到最佳.最优的效果。在进行焊接的过程中慢慢的对此次课程越来越感兴趣。 然而在用程序对硬件进行调试的时候却出现了一些问题。整体焊接完毕后还是不能实现功能，通过一步一步的测量调试，检查出多处漏焊、虚焊的现象，修改后还是有很多的问题，用万用表不断的测试也找不到问题所在，而且用尽了各种方法检查了很久之后，任然没有有这样一个想法，但是没有做出来心里实在是很不甘心，因此我还是向基础扎实，经验丰富的同学请教，鼓励自己做下去。在他们的帮助下，发现有的电线上的绝缘胶皮由于焊接时，温度过热有部分破损，导致部分短路。一些残留的锡使得有些键盘与键盘之间连接了起来，却又很难被发现。经过多次修改和调整后，终于能基本实现功能。 问题得以圆满的解决，课题设计圆满结束，在此过程学到的细心，坚持不懈，不畏困难将使我受益终身。这其中除了自己的努力，更多的是感谢我们的课题设计老师段正华教授的帮助。由于对电路原理的不熟，对汇编语言的不精通我对课程设计很惧怕，但是段正华教授一方面在理论课上教育我们要对自己有信心，要争做一流的学者，并很详细很专业的为我们讲解了本次课程设计的理论知识，让我对此有了宏观上了解，并能够掌握这些理论知识，为以后的实际操作提供了坚实的基础。另一方面在实际操作时，也给我们很多技术上的指导，让我们能在此过程中，学到更多的操作技能。 所幸的是，我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了，因为我本人对单片机也并不是很熟悉，学的东西好像它是它，我是我似的，理论联系不了实际。以前的汇编语言没学好，一开始的程序这块儿就要令我抓狂了。后来请教我们班的一个男生，每次

单片机课程设计LED报告

中国地质大学（武汉）单片机课程设计报告 学院：机械与电子信息学院 班级：072121 姓名：

目录 一方案设计 (2) 1 题目意义 (2) 2 系统功能 (2) 二模块描述 (2) 1 LED模块 (2) 2 键盘模块 (3) 3 串口通信模块 (4) 三各功能程序设计 (4) 1 LED滚动程序设计 (4) （1）左滚动 (5) （2）右滚动 (5) （3）上滚动 (6) （4）下滚动 (6) 2 键盘扫描程序设计 (7) 3 串口通信程序设计 (9) 4 滚动暂停程序设计 (10) （1）键盘控制 (10) （2）串口控制 (11) 5 显示截断程序设计 (12) （1）键盘控制 (12) （2）串口控制 (13) 6 总体程序设计 (14) 四课程设计体会 (15) 五附录 (15)

一方案设计 1 题目意义 点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。具有：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点，所以受到广泛重视而达到迅速发展，LED的发展前景极其广阔，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。 在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。随着宽带网络的发展，数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流，新型的大屏幕显示设备将代替传统带内实际成为人们享受信息和多媒体内容的中心。 与传统的显示设备相比，这种未来的巨大希求让大屏幕显示技术成为众人目光的焦点： LED显示屏色彩丰富，显示方式变化多样（图形、文字、三维、二维动画、电视画面等）、亮度高、寿命长、是信息传播设施划时代的产品。 LED显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它以其超大画面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独具一格的优势，是目前国际上使用广泛的显示系统。 LED显示屏应用广泛，金融证券，银行利率，商业广告，文化娱乐等方面，有着巨大的社会效益和丰厚的经济效益。 2 系统功能 本文设计的系统是基于Lab8000通用微控制器实验系统的16x16 LED点阵显示系统。 本系统可实现如下功能： 1、通过键盘输入命令使LED点阵显示屏显示汉字并呈现出左滚动、右滚 动、上滚动、下滚动的循环显示效果。 2、可通过键盘输入命令使正在滚动显示的显示屏汉字暂停或继续滚动。 3、当显示屏滚动显示时，如果按下按键，会使当前显示的汉字截断，显 示新的汉字及效果。 4、通过串口调试助手输入命令使LED点阵显示屏显示汉字并呈现出左滚 动、右滚动、上滚动、下滚动的循环显示效果。 5、可通过串口调试助手输入命令使正在滚动显示的显示屏汉字暂停或 继续滚动。 6、当显示屏滚动显示时，如果通过串口调试助手输入命令，会使当前显 示的汉字截断，显示新的汉字及效果。 二模块描述 1 LED模块

单片机课设(完整版)

摘要 近几年，单片机在各个领域得到广泛的应用。从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。在它问世之前，自动控制设备得不到广泛的应用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。 本设计利用Atmel公司的AT89C52单片机对电子时钟进行开发，设计了实现所需功能的硬件电路，应用C语言进行软件编程，并用Proteus软件进行演示、验证。主要介绍用单片机部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机AT89C52芯片为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机的数字电子时钟。它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59秒”，且配有4个独立按键，可以灵活地调节时间和日期，并具有一定的扩展性。 关键词：单片机；数字电子钟；数码管驱动显示电路。

目录 1简介 (1) 1.1基于单片机的数字钟介绍 (1) 1.2本系统的特点和功能介绍 (2) 2 硬件设计 (3) 2.1总体设计方案 (3) 2.1.1 AT89C51的介绍 (3) 2.2硬架结构设计 (5) 2.2.1 51单片机的最小系统 (5) 2.2.2显示部分设计 (5) 2.2.3电源部分设计 (7) 2.2.4报时部分的设计 (8) 2.2.5键盘部分的设计 (8) 2.2.6总体硬件电路图 (9) 2.6.7 proteus仿真 (9) 3软件部分 (10) 3.1部分设计思想的说明 (10) 3.2 C语言、keil、proteus的介绍 (11) 3.2.1 C语言 (11) 3.2.2 keil (12) 3.2.3 proteus (12) 3.3参考程序 (13) 总结 (24) 参考文献 (24)

单片机,数字时钟课程设计完整版

课程设计任务书 学生姓名：江勇峰专业班级：自动化0607 指导教师：刘教瑜工作单位：武汉理工大学自动化学院题目: 简易数字时钟 初始条件： 用C语言编写程序，实现简易数字时钟的功能。 要求完成的主要任务: （1）简易数字时钟能实现时、分、秒的数字显示； （2）可以对时钟、分钟进行调节并且校正。 近几年，单片机在各个领域得到广泛的使用。从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。在它问世之前，自动控制设备不能被广泛的使用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。因为其小巧的体积，低功耗，以及高效的性能，单片机受到了大家的欢迎。 今天，单片机成为了解决低复杂度，中等复杂度控制问题的传统选择。文章介绍了单片机在定时方面的基本功能。生活中，我们发现：时间的准确显得格外的重要。 我们选择的方法是单片机开发设计使用的传统方法，通过本次设计，可以了解整个单片机开发的流程。文章首先介绍了单片机的基本知识，然后同时给出了框图，流程图等。论文涵盖了从需求分析，系统设计，编程，原理图等产品开发的基本过程。 关键词：单片机,软件仿真,原理图

Abstract Single Chip Microcomputer has achieved a immemse popularity in all fileds in recent years.From industry to people’s common lives,most of technical applications are controlled by SCM. Before it appeared,the automatic devices could’t be widely used because of their huge size ,large quantity of power cost and high price.The first SCM appeared as soon as the first MCU(MicroController Unit) was successfully developed.Due to its small size,low power cost and high performance,it has been welcomed by people. Nowadays, SCM has been selected as a traditional solution for low or medium complexity problems about devices controlling.This essay shows a basic application of SCM in timing for people’s life. Time accuracy is a vital factor that effects the results. The approach we choose is the common way for SCM developing from which we can get an acknowledge about the SCM develop flowing process.The paper first introduces knowledge on 51 serial SCM,then At it also shows block diagrams,flowing process diagrams and so on. It presents the process including requirement analysis ,system design,SCM programming ,program emulation , which forms a complete procedure for product manufacture。 Key words: SCM，software emulation，schemetic 目录 1单片机的基本知识 (3)

16×16LED点阵显示屏单片机课程设计

单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。 单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。所以研究LED显示有实用的意义。 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。 本设计是4个16×16点阵LED电子显示屏的设计。整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示4个汉字，采用16块8 x 8点阵LED显示模块来组成4个16x16点阵显示模式。显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 关键词：AT89C51单片机 LED 16*16点阵显示动态显示