何奕飛

單片機是一門技術(shù)性和實踐性很強的專業(yè)課程,必須通過一系列軟硬件實驗理論聯(lián)系實際才能學(xué)懂學(xué)好。它對學(xué)生的應(yīng)用能力和自學(xué)能力有著較高的要求。現(xiàn)在職業(yè)學(xué)校的教學(xué)中主要以“51系列”8位單片機為基礎(chǔ)展開教學(xué)。

單片機應(yīng)用及技術(shù)開發(fā)階段,教師給出設(shè)計要求,由學(xué)生自行設(shè)計、安裝電路,并編寫程序。主要是針對學(xué)生技師階段的學(xué)習(xí),在有些職業(yè)學(xué)校還未開展。下面筆者以《點陣式漢字顯示的制作》這一課題為例,講述一下學(xué)生在技師階段單片機學(xué)習(xí)中所應(yīng)具備的知識和能力。

一、課題內(nèi)容

設(shè)計一漢字顯示器,要求能在16*16點陣LED顯示塊上顯示一漢字(且有四種顯示方式),顯示塊用4個8*8LED數(shù)碼顯示器顯示。

二、課題分析

1.本課題所選用的CPU為AT89C51

AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓,高性能CMOS 8位微處理器。

2.本課題選用的LED點陣為共陽極TBA22088H,采用動態(tài)掃描方式顯示

基本連接方式如下:

16*16點陣顯示器顯示1個漢字,一行有16列,共有16行,需要用8*8的點陣顯示器4塊74LS373驅(qū)動器2塊,單片機用P1口,P3.0～P3.3口,P2.4～P2.7口控制行驅(qū)動,每根線控制一行,故每次傳送一行(2個數(shù)據(jù))。

LED顯示器的漢字顯示器是由單片機從存儲器中預(yù)先存儲的“字形庫”中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù)來顯示漢字,每次選取一行,用P1口,P3.0～P3.3口,P2.4～P2.7口控制三極管9012的飽和與截止來控制顯示器,提供行驅(qū)動電源,當(dāng)輸出高電壓時就點亮了矩陣顯示上的一行。當(dāng)選通某一行時,并對這一行中需要發(fā)光的二極管進行激勵,然后對下一行繼續(xù)進行上述步驟,當(dāng)按一定的次序?qū)λ行卸歼M行掃描以后,可顯示出一幅圖畫,只要圖畫刷新的周期小于人眼視覺殘留時間,則就能形成一幅穩(wěn)定不閃爍的圖畫。

3.本課題電源的控制如圖1方式連接

4.本課題采用上電自動復(fù)位方式,用12MHZ的晶振

如圖2。

5.本課題采用定時0工作方式1

工作方式1是16位計數(shù)結(jié)構(gòu)的工作方式,計數(shù)器由TH0全部8位和TL0全部8位構(gòu)成,工作方式的特點是計數(shù)溢出后,計數(shù)器全為0,故循環(huán)定時或計數(shù)時就存在反復(fù)設(shè)置計數(shù)初置問題。而本課題無需要循環(huán),故選擇工作方式1。工作方式1定時時間為:(216-計數(shù)初值)*晶振周期*12,本課題定時2ms, (一行顯示時間),則計數(shù)初值為:(216-X)*1ms=2ms X=63536DX=F920H

6.本課題采用四種顯示方式控制

整個字往下移式、整個字一行一行從下往上移式、整個字一行一行從上往下移式、整體展開式。

三、流程圖設(shè)計

課題設(shè)計采用4種顯示方式依次輪流顯示。顯示以子程序方式編寫,通過主程序調(diào)用實現(xiàn)。

點陣式漢字顯示的制作涉及了單片機的邏輯結(jié)構(gòu)、內(nèi)部存儲器、時鐘電路、復(fù)位電路、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、LED顯示器接口技術(shù)等相關(guān)知識。以學(xué)生為主自行設(shè)計、編程制作,教師指導(dǎo),可以使學(xué)生單片機學(xué)習(xí)有一個質(zhì)的提高。

(作者單位:江蘇省常州技師學(xué)院)