《單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 說(shuō)明書-基于STC12C5A08S2單片機(jī)的LED點(diǎn)陣模塊控制器》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單片機(jī)實(shí)訓(xùn) 說(shuō)明書-基于STC12C5A08S2單片機(jī)的LED點(diǎn)陣模塊控制器（21頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 編號(hào)： 單片機(jī) 實(shí)訓(xùn) (論文)說(shuō)明書 題 目： 基于STC12C5A08S2單片機(jī)的 LED點(diǎn)陣模塊控制器 院 （系）： 信息與通信學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 0901130327 指導(dǎo)教師：

2、 2011 年 12 月 30 日 摘 要 系統(tǒng)由LED點(diǎn)陣顯示屏電路和單片機(jī)電路兩個(gè)模塊組成，采用STC12C5A08S2單片機(jī)為核心，通過(guò)該芯片控制一個(gè)74LS154和串口通信來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示，實(shí)現(xiàn)單個(gè)漢字的顯示，并且漢字具有左移、右移、上移、下移功能。通過(guò)串口通信接收PC機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的命令，通過(guò)指令進(jìn)行人機(jī)交互，并顯示出相應(yīng)的漢字。 關(guān)鍵詞：STC12C5A08S2； LED點(diǎn)陣 Abstract System consis

3、ts of LED dot matrix display circuit and single-chip microcomputer circuit two modules, the STC12C5A08S2 microcontroller as the core, through the chip control a 74 LS154 and serial interface communication to drive the screen shows, achieve a single Chinese characters displayed, and Chinese character

4、s have left shift, move to the right, move up and move down function. Through serial communication PC send over receiving orders, through the instructions human-computer interaction, and shows the corresponding characters. Key words:STC12C5A08S2; LED dot matrix

5、 目 錄 引言 5 1 系統(tǒng)硬件介紹 6 1.1 系統(tǒng)主控芯片概述及功能介紹 6 1.1.1 STC12C5A08S2主要特性 6 1.1.2 STC12C5A08S2功能結(jié)構(gòu) 8 1.2 硬件電路 8 1.2.1 單片機(jī)時(shí)鐘電路 9 1.2.2 單片機(jī)復(fù)位電路 9 1.2.3復(fù)位電路的可靠性設(shè)計(jì) 10 1.2.4 LED顯示電路 10 1.2.5 MAX232電平轉(zhuǎn)換電路 11 1.2.7 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)所需的元件 12 2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 13 2.1 軟件重要子程序設(shè)計(jì)及框圖 13 2.1.1 顯示部分 14 2.1.2 串口通信部分 14 3

6、 硬件安裝制作 15 3.1 PCB板制作 15 3.2 元件焊接 16 4 電路調(diào)試 16 4.1 硬件調(diào)試 16 4.2 軟件調(diào)試 17 5 實(shí)訓(xùn)總結(jié) 17 致謝 18 參考文獻(xiàn) 19 附錄1-單片機(jī)控制板PCB圖 20 附錄2-LED點(diǎn)陣顯示部分PCB圖 21 引言 廣告牌在日常生活中隨處可見，大到國(guó)家政府機(jī)關(guān)小到平民百姓都有使用廣告牌的，廣告牌不僅可以顯示文字還可以顯示圖形，不僅可以靜態(tài)顯示還可以動(dòng)態(tài)顯示，此外不同類型的廣告牌有不同的用途，比如點(diǎn)陣的可以用于顯示一些文字語(yǔ)言類的，液晶類的則可用于顯示圖形和文字類的，不同材質(zhì)的點(diǎn)陣可以因地制宜于不同的方面，靈活多變

7、，易于操作，由此可見廣告牌在國(guó)家及百姓中的地位。 本設(shè)計(jì)所做的LED點(diǎn)陣模塊是廣告牌的一個(gè)小縮影，能顯示16X16漢字、圖形、英文、數(shù)字等。 1 系統(tǒng)硬件介紹 1.1 系統(tǒng)主控芯片概述及功能介紹 新一代宏晶芯片具有1個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，高速、高可靠，2路PWM，8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換，25萬(wàn)次/秒1T 8051帶總線,無(wú)法解密,管腳直接兼容傳統(tǒng)89C52,有全球唯一ID號(hào)可省復(fù)位電路,36-44個(gè)I/O內(nèi)部R/C時(shí)鐘的新一代宏晶芯片加密性強(qiáng)，解密難度高。 STC12C5A08S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/ 機(jī)器周期(

8、1T)的單片機(jī)，是高速/ 低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12 倍。內(nèi)部集成MAX810 專用 復(fù)位電路,2 路PWM,8 路高速10 位A/D 轉(zhuǎn)換(250K/S),針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。 1.1.1 STC12C5A08S2主要特性 1. 增強(qiáng)型 8051 CPU，1T，單時(shí)鐘/ 機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。 2. 工作電壓： STC12C5A60S2 系列工作電壓： 5.5V - 3.3V（5V 單片機(jī)）。 STC12LE5A60S2 系列工作電壓：3.6V - 2.2V（3V 單片機(jī)）。 3. 工作頻率

9、范圍：0 - 35MHz，相當(dāng)于普通8051 的 0～420MHz。 4. 用戶應(yīng)用程序空間 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié)...... 5. 片上集成 1280 字節(jié) RAM。 6. 通用I/O 口（36/40/44 個(gè)），復(fù)位后為： 準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉（普通8051 傳統(tǒng)I/O 口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉，推挽/ 強(qiáng)上拉，僅為輸入/ 高阻，開漏，每個(gè)I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò)55mA。 7. I S P（在系統(tǒng)可編程）/IAP （在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)

10、需專用仿真器可通過(guò)串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。 8. 有EEPROM 功能(STC12C5A62S2/AD/PWM 無(wú)內(nèi)部EEPROM)。 9. 看門狗。 10.內(nèi)部集成MAX810 專用復(fù)位電路（外部晶體12M 以下時(shí)，復(fù)位腳可直接1K 電阻到地）。 11. 外部掉電檢測(cè)電路: 在P4.6 口有一個(gè)低壓門檻比較器。 5V 單片機(jī)為1.32V，誤差為+/-5%,3.3V 單片機(jī)為1.30V，誤差為+/-3%。 12. 時(shí)鐘源：外部高精度晶體/ 時(shí)鐘，內(nèi)部R/C 振蕩器(溫漂為+/-5% 到+/-10% 以內(nèi))。 用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用

11、內(nèi)部R/C 振蕩器還是外部晶體/ 時(shí)鐘。 常溫下內(nèi)部R/C 振蕩器頻率為：5.0V 單片機(jī)為： 11MHz ～ 15.5MHz。 3.3V 單片機(jī)為： 8MHz ～ 12MHz 精度要求不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛兄圃煺`差和溫漂，以實(shí)際測(cè)試為準(zhǔn)。 13. 共4 個(gè)16 位定時(shí)器。 兩個(gè)與傳統(tǒng)8051 兼容的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器,16 位定時(shí)器T0 和T1，沒有定時(shí)器2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器再加上2 路PCA 模塊可再實(shí)現(xiàn)2 個(gè)16 位定時(shí)器。 14. 2 個(gè)時(shí)鐘輸出口，可由T0 的溢出在P3.4/T0 輸出時(shí)鐘，可由T1 的溢出在P3.5/T1 輸出時(shí)鐘

12、。 15. 外部中斷I/O 口7 路,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷,并新增支持上升沿中斷的PCA 模塊，Power Down 模式可由外部中斷喚醒，INT0/P3.2, INT1/P3.3, T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通過(guò)寄存器設(shè)置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通過(guò)寄存器設(shè)置到P4.3)。 16. PWM(2 路）/PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列,2 路） --- 也可用來(lái)當(dāng)2 路D/A 使用 --- 也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn)2 個(gè)定時(shí)器 --- 也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn)2 個(gè)外部中斷(上升沿中斷/ 下降沿中斷均可分別或同時(shí)支持) 17.

13、 A/D 轉(zhuǎn)換, 10 位精度ADC，共8 路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250K/S(每秒鐘25 萬(wàn)次) 18. 通用全雙工異步串行口(UART)，由于STC12 系列是高速的8051，可再用定時(shí)器或PCA 軟件實(shí)現(xiàn)多串口。 19. STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有S2 標(biāo)志的才有雙串口，RxD2/P1.2(可通過(guò)寄存器設(shè)置到P4.2)，TxD2/P1.3(可通過(guò)寄存器設(shè)置到P4.3) 20. 工作溫度范圍： -40 - +85℃(工業(yè)級(jí)) / 0 - 75℃(商業(yè)級(jí))。 21. 封裝：PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48。 I/O 口不夠時(shí)，可用2 到3 根普通I/O

14、口線外接 74HC164/165/595（均可級(jí)聯(lián)）來(lái)擴(kuò)展I/O 口,還可用A/D 做按鍵掃描來(lái)節(jié)省I/O 口，或用雙CPU,三線通信，還多了串口。 1.1.2 STC12C5A08S2功能結(jié)構(gòu) STC12C5A08S2主要由CPU、Flash程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)RAM、內(nèi)部大容量EEPROM、WDT硬件看門狗、電源監(jiān)控、片內(nèi)R/C振蕩、2-3個(gè)高速獨(dú)立波特率發(fā)生器ISP/IAP、8通道高速10位A/D、2路PWM\CCP\PCA捕獲\比較單元、兩個(gè)定時(shí)器、高速SPI還有P0/P1/P2/P3可配置I/O口，結(jié)構(gòu)框圖圖1.1.2所示： 圖1.1.2 STC89C5A08S2結(jié)構(gòu)框圖 1

15、.2 硬件電路 整個(gè)硬件大致由主控電路、驅(qū)動(dòng)電路、232電平轉(zhuǎn)換電路、顯示電路組成，如圖1.2所示： 圖1.2 硬件組成電路 1.2.1 單片機(jī)時(shí)鐘電路 內(nèi)部時(shí)鐘電路如圖所示，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)元件通常石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路，晶體振蕩器選擇12MHZ，電容采用30PF。如圖1.2.1所示： 圖1.2.1 單片機(jī)時(shí)鐘電路 1.2.2 單片機(jī)復(fù)位電路 影響單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素可大體分為外因和內(nèi)因兩部分: （1）外因 射頻干擾，它是以空間電磁場(chǎng)的形式傳遞在機(jī)器內(nèi)部的導(dǎo)體（引線或零件引腳）感生出

16、相應(yīng)的干擾，可通過(guò)電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類干擾； 電源線或電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾，它是通過(guò)電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導(dǎo)，可通過(guò)電源濾波、隔離等措施來(lái)衰減該類干擾。 （2）內(nèi)因 振蕩源的穩(wěn)定性，主要由起振時(shí)間頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定 起振時(shí)間可由電路參數(shù)整定穩(wěn)定度受振蕩器類型溫度和電壓等參數(shù)影響復(fù)位電路的可靠性。 1.2.3復(fù)位電路的可靠性設(shè)計(jì) 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，都需要先復(fù)位，其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。但單片機(jī)本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位的，必須配合相應(yīng)的外部

17、電路才能實(shí)現(xiàn)。 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開 關(guān)或電源插頭分-合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。如圖1.2.3所示： 圖1.2.3 復(fù)位電路 1.2.4 LED顯示電路 LED顯示電路是LED顯示屏設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到LED顯示屏的亮度、穩(wěn)定度等重要指標(biāo)。本次設(shè)計(jì)中LED的驅(qū)動(dòng)是采用三極管和74LS154實(shí)現(xiàn)的。 1） 行驅(qū)動(dòng)電路 單片機(jī)P1口低4位輸出的行號(hào)經(jīng)4／16線譯碼器74LSl54譯碼后生成1 6條行選通信號(hào)線，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的

18、行線。一條行線上要帶動(dòng)16列的LED進(jìn)行顯示，按每一LED器件20 mA電流計(jì)算，16個(gè)LED同時(shí)發(fā)光時(shí)，需要320 mA電流，選用三極管8550作為驅(qū)動(dòng)管可滿足要求。如圖1.2.4.1）所示： 圖1.2.4.1） 行驅(qū)動(dòng)電路 2） 列驅(qū)動(dòng)電路 74LS595的主要優(yōu)點(diǎn)是具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，在移位的過(guò)程中，輸出端的數(shù)據(jù)可以保持不變。這在串行速度慢的場(chǎng)合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。本電路不用74LS595來(lái)控制列驅(qū)動(dòng)電路，因?yàn)橛盟荒軐?shí)現(xiàn)串口功能，所以本電路直接用單片機(jī)的P0和P2口來(lái)控制列的顯示。 1.2.5 MAX232電平轉(zhuǎn)換電路 MAX232芯片是美信公司專門為電腦的R

19、S-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。 芯片第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。 芯片第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦D

20、B9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。 第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。 本設(shè)計(jì)用MAX232是方便于與PC之間通信，其電路如圖1.2.5所示： 圖1.2.5 MAX232電平轉(zhuǎn)換電路1.2.6 整體電路圖 按照以上各模塊組成整個(gè)硬件電路，電路圖如下所示： 圖1.2.6 整體電路圖 1.2.7 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)所需的元件 表1 元件列表 元件名稱 數(shù)量(個(gè)) 元件名稱 數(shù)量（個(gè)） STC12C5A08S2 1 104瓷片電容 6 74LS154 1 10

21、5瓷片電容 3 MAX232 1 10uF電解電容 2 8*8點(diǎn)陣 4 輕觸開關(guān) 4 三極管8550 16 發(fā)光二極管 2 1K電阻 16 DB9串口接頭 1 470Ω電阻 16 普通40PIN插針 1（排） 10K電阻 2 圓孔排針 3（排） 103*8排阻 1 8PIN數(shù)據(jù)排線 3 11.0592M晶振 1 5V電源 1 30pF瓷片電容 2 2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件部分有定時(shí)刷新模塊、顯示方式模塊、串口發(fā)送接收程序模塊、按鍵掃描模塊等等。整體流程如圖2所示： 圖2 整體軟件流程圖 2.1 軟件重要子程

22、序設(shè)計(jì)及框圖 各個(gè)模塊、各個(gè)子程序相互協(xié)調(diào)、相互調(diào)用，共同完成整個(gè)硬件的運(yùn)行、人機(jī)的交互，下面對(duì)幾個(gè)重要的部分進(jìn)行介紹。 2.1.1 顯示部分 顯示是用定時(shí)器T0定時(shí)1mS，當(dāng)1mS定時(shí)到，先關(guān)顯示，再讀取當(dāng)前顯示的行號(hào)，同時(shí)將ROM中待顯示的數(shù)據(jù)調(diào)到RAM中，并將數(shù)據(jù)分別送至P0、P2口，即完成當(dāng)前行數(shù)據(jù)的傳送，最后開顯示。 在進(jìn)入中斷后先要對(duì)定時(shí)器T0重新賦值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定。 16行掃描格式的顯示屏刷新率（幀頻）的計(jì)算公式如下： 刷新率（幀頻） = 1/16×T0溢出率 = 1/16×Fosc/[12×(65536-t0)] 其中：Fosc為晶振頻率;t0為定時(shí)器

23、T0的初值（工作在16位定時(shí)器模式）。 其次，顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢當(dāng)前顯示的行號(hào)，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，賦給P0和P2。 為消除在切換顯示數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的拖尾現(xiàn)象（或陰影現(xiàn)象），驅(qū)動(dòng)程序要先關(guān)閉顯示屏，即給74HC154的使能端高電平，待顯示數(shù)據(jù)輸出后，并輸出新的行號(hào)，再打開顯示。 流程圖如圖2.1.1所示： 定時(shí)器賦初值 讀取行號(hào)并增1 送新行顯示數(shù)據(jù) 消隱 切換顯示數(shù)據(jù) 送新行號(hào)、打開顯示 退出中斷 進(jìn)入中斷 圖2.1.1 顯示驅(qū)動(dòng)程序流程圖 2.1.2 串口通信部分 串口通信程序是本設(shè)計(jì)的一個(gè)亮點(diǎn)，本來(lái)打算用字庫(kù)芯片，通過(guò)串口來(lái)發(fā)送指令顯

24、示相應(yīng)的內(nèi)容，但因?yàn)闀r(shí)間倉(cāng)促，只能通過(guò)PC機(jī)來(lái)控制單片機(jī)ROM里內(nèi)置的漢字、圖形等內(nèi)容。 單片機(jī)ROM里要顯示的內(nèi)容分為兩個(gè)部分，分別是二維數(shù)組Bmp和Bmp1，Bmp里的內(nèi)容有“單片機(jī)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：LED點(diǎn)陣。韋宏謀制作。學(xué)號(hào)：0901130327。指導(dǎo)老師：符強(qiáng)。謝謝觀賞！GuiLinDianZiKeDa”，Bmp1里的內(nèi)容是圖形或特殊符號(hào)，有“（黑屏）（笑臉）（月亮）（空心形）（滿心形）（鏤空心）（雜圖）￡‰§№☆★○●◎◇◆□■△▲※→ ←↑↓〓”。 通信協(xié)議為：EE （通信模式） （顯示模式） （顯示數(shù)量） （起始位置） （庫(kù)選擇） DD 其中，EE和DD作為指令識(shí)別，若從PC發(fā)出

25、的指令不以EE為數(shù)據(jù)頭，不以DD為數(shù)據(jù)尾，則單片機(jī)不接收該指令，起到了保證通信正常的目的； 通信模式：00為不變，01為通信模式切換（單片機(jī)自動(dòng)顯示和PC通信模式切換）； 顯示模式：00為卷簾方式，01為右移，02為左移，03為上移，其他無(wú)效； 顯示數(shù)量：即要顯示的漢字(圖形)的個(gè)數(shù)； 起始位置：要顯示的漢字或圖形在ROM中的位置； 庫(kù)選擇： 00為Bmp（漢字、數(shù)字、英文庫(kù)），01為Bmp1（圖形庫(kù)）。 當(dāng)你輸入不同的指令時(shí)，單片機(jī)會(huì)從串口中發(fā)出不同的字條予以響應(yīng)，具體響應(yīng)內(nèi)容在板上可以試試，這里不敘述。 3 硬件安裝制作 用PROTEL99SE畫好原理圖，導(dǎo)入PCB圖，并布

26、好局畫好線后就開始做板，以便程序的調(diào)試。元件布局時(shí)要遵循就近原則，即兩個(gè)元件之間的電氣連接的最好放近一點(diǎn)，方便布線，還有單片機(jī)的晶振要盡量靠近單片機(jī)的18、19號(hào)腳。布線時(shí)電源線和地線要比其他信號(hào)線寬，而地線要比電源線寬，規(guī)則是地線>電源線>信號(hào)線。本設(shè)計(jì)的線寬為：地線1.3mm，電源線1 mm，其他信號(hào)線0.6mm。 3.1 PCB板制作 畫好PCB圖后用轉(zhuǎn)印紙打印，再用轉(zhuǎn)印機(jī)將圖紙轉(zhuǎn)入覆銅板，接下來(lái)用油性筆對(duì)不清晰或斷的走線進(jìn)行彌補(bǔ)，防止腐蝕的時(shí)候把電氣線路給腐蝕掉。之后就可以開始腐蝕了，腐蝕液用鹽酸：雙氧水：水＝3：1：2的比例兌。等銅板腐蝕好后用直徑0.8mm的鉆針鉆孔，鉆出插件元

27、件引腳的插孔，然后用細(xì)砂紙擦掉炭粉后立即涂上松香液，防止銅層氧化。松香液是用松香和99%濃度的工業(yè)酒精按1：5的比例配制的。這樣PCB板就出來(lái)了。 3.2 元件焊接 焊接前準(zhǔn)備好電烙鐵、焊錫、吸錫器、剪線鉗、剝線鉗、鑷子等焊接工具，同時(shí)準(zhǔn)備好要焊接的元件和導(dǎo)線。 在清理元器件時(shí)，重點(diǎn)辯別認(rèn)清電阻器阻值及相應(yīng)代號(hào)，對(duì)電阻、電容、發(fā)光二極管、三極管等要用萬(wàn)用表一一檢測(cè)是否是良品。 焊接時(shí)，先焊好跳線，再按從小到大、從臥到立的原則把元件焊好。電阻、昌振、插槽采用臥式插裝，并近貼電路板；瓷片電容、電解電容、三極管、排針、排阻等采用立式插裝，也要近貼電路板。發(fā)光二極管、電解電容、三極管、集成電路

28、等必須按正確的極性插裝，否則電路不會(huì)正常工作，甚至通電后還會(huì)被燒壞。焊完元器件后，用剪線鉗剪掉多余元器件的引線。 焊接完后，還要認(rèn)真對(duì)照電路原理圖，檢查電路板上有無(wú)漏焊、錯(cuò)焊、短路、斷路等錯(cuò)誤現(xiàn)象，確認(rèn)無(wú)誤后才能通電調(diào)試。 4 電路調(diào)試 本設(shè)計(jì)的調(diào)試涉及到硬件和軟件的調(diào)試，硬件調(diào)試是建立在軟件調(diào)試的基礎(chǔ)上，只有保證硬件正常工作后才能對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試。 4.1 硬件調(diào)試 一塊電路板做好后，并不能保證不會(huì)出錯(cuò)，在調(diào)試與檢測(cè)過(guò)程中，利用萬(wàn)能表檢測(cè)供電是否正常；線路是否有短路、斷路等現(xiàn)象。 我們?cè)谟布{(diào)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)單片機(jī)不能燒入程序，首先我們判定可能是單片機(jī)壞了，就拿來(lái)另一塊能燒程序的單片機(jī)

29、最小系統(tǒng)，把單片機(jī)放到最小系統(tǒng)上發(fā)現(xiàn)能燒錄程序，排除了單片機(jī)的可能，然后就一一檢查或替換單片機(jī)周邊晶振、電容、復(fù)位按鍵開關(guān)，最后發(fā)現(xiàn)是復(fù)位電路的電解電容有問(wèn)題，而換了幾個(gè)好的電解電容后還是沒能解決問(wèn)題，最后把電容換成106的獨(dú)石電容，而這并不影響單片機(jī)的復(fù)位功能，因?yàn)殡娙莸淖饔檬且孯C充放電時(shí)間TRC>單片機(jī)復(fù)位所需的時(shí)間TRST即可。 16X16點(diǎn)陣在硬件上要下點(diǎn)功夫，因?yàn)樗木€錯(cuò)綜復(fù)雜，單面板的情況下會(huì)有很多跳線，稍一不小就會(huì)忘了焊某根跳線，或是短路，會(huì)造成電路顯示不正常、不能正常工作，甚至?xí)龎男酒?。好在以前做過(guò)很多板，焊過(guò)很多電路，這點(diǎn)難不倒我，焊接完成后沒有出現(xiàn)什么大的問(wèn)題。

30、4.2 軟件調(diào)試 我們做這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候碰到的最大的問(wèn)題就是軟件的調(diào)試，編寫程序需要非常細(xì)心，邏輯思維要強(qiáng)，頭腦要靈活，之前沒有做過(guò)點(diǎn)陣的電路，在一開始沒有一點(diǎn)眉目，在反復(fù)仔細(xì)在網(wǎng)上查找了的大量數(shù)據(jù)，才實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的這些功能。 因?yàn)橛玫氖荢TC1T單片機(jī)，當(dāng)程序?qū)懞煤笥弥苯佑肧TC專用的ISP下載軟件和DB9串口線把寫好的程序燒錄進(jìn)單片機(jī)里，測(cè)試其工作情況和查找漏洞，并逐步完善整個(gè)設(shè)計(jì)功能。 在使用STC單片機(jī)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了它IAP下載的功能，即在應(yīng)用中下載程序。這讓我在調(diào)試程序過(guò)程中省了好多次按開頭電源的煩惱。 5 實(shí)訓(xùn)總結(jié) 從設(shè)計(jì)題目下來(lái)到現(xiàn)在歷時(shí)兩個(gè)多星期，克服了硬件和軟件上各種問(wèn)

31、題，實(shí)現(xiàn)大部分的功能。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)硬件比較簡(jiǎn)單，在硬件上碰到的就是一個(gè)電解電容引起的不能燒錄程序的問(wèn)題，其他功能都正常。而主要的難題是在軟件設(shè)計(jì)上，在軟件上碰到以下幾點(diǎn)問(wèn)題： （1） 對(duì)LED顯示方式控制不好，左移、右移、上移時(shí)的算法算不對(duì)。 （2） 對(duì)圖片的取模抓不住頭緒。 （3） 在串口通信中，發(fā)送字符時(shí)，會(huì)有一些字發(fā)給PC就會(huì)出現(xiàn)亂碼。 本設(shè)計(jì)到目前為止還不算“智能化”，功能還比較單一，發(fā)揮部分的功能還有與PC通信沒有達(dá)到我想要的功能，即不能通過(guò)PC發(fā)送代碼讓LED顯示任意字符，其實(shí)就是少了字庫(kù)芯片。設(shè)計(jì)之初想用EEPROM芯片如AT24C64存儲(chǔ)字庫(kù)，或者用專用的字庫(kù)芯片，并能在

32、XP或WIN7平臺(tái)上開發(fā)一個(gè)上位機(jī)軟件，但因?yàn)闂l件不允許而沒有實(shí)現(xiàn)，若有機(jī)會(huì)將會(huì)繼續(xù)完善。 致謝 感謝老師、學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐、同學(xué)的幫忙，感謝互聯(lián)網(wǎng)上那些不知名的好心人提供的幫助。 一開始的時(shí)候?qū)@個(gè)題目覺得很陌生，不知從何下手，后來(lái)咨詢了學(xué)長(zhǎng)和學(xué)姐的意見后，毅然選擇繼續(xù)做下去。當(dāng)然，期間碰到了硬件和軟件上的問(wèn)題，而都在同學(xué)們、學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們的幫助下做成功了。在此對(duì)他們表示感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]余錫存，曹國(guó)華.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2004年

33、[2]張志良,《單片機(jī)原理及控制技術(shù)》（第2版）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年 [3]余永權(quán), MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版，1993 [4]求是科技，單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航[M].北京：人民郵電出版社，2004年5月 [5]張振榮, 晉明武，MSC-51系列單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù). 人民郵電出版社，2000年 [6]吉雷，《Protel99從入門到精通》.西安電子科技大學(xué)出版社，2004年 [7]王守中，51單片機(jī)開發(fā)入門與典型實(shí)例，北京，人民郵電出版社，2007年8月 [8]薛小鈴，劉志群，賈俊榮，單片機(jī)接口模塊應(yīng)用與開發(fā)實(shí)例詳解，北京航空航天大學(xué)出版社，2010年1月 [9] G.Y. Xu，Electronic design，2000年 [10] Microcontroller handbook. Inter Corp.1986 [11] MCS-51 Family of Single Chip Microcomputers User’s Manual. Inter Corp. 1981 附錄1-單片機(jī)控制板PCB圖 附錄2-LED點(diǎn)陣顯示部分PCB圖 21