河南理工大学毕业设计（论文）说明书
4 软件设计
如果说硬件是一个人的身体躯干，那么，软件就是一个人的灵魂、思想。只有合理并且完美的程序才能使指导一个人成功地去完成一项任务。对于单片机来说更是如此，基础的硬件电路焊接好后，就需要从软件设计来下手，想要实现硬件电路的正常工作，往往需要对软件进行系统的设计，设计的思想、设计的目标、设计方案、代码的编写、软件的测试等对软件设计的成功有着非同一般的指导意义。
4.1 主程序设计思想及流程图
显示屏软件的主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。根据软件分层次设计的原理，可以把显示屏的软件系统分为两层；第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其他控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动器程序由定时器T0中断程序实现。系统应用程序完成系统环境设置（初始化）、显示效果处理等工作，由主程序来实现。
本设计从单片机上电开始，先进行初始化操作，单片机执行显示程序后，点阵屏可以输出显示结果，此过程单片机要对74HC595的触发端进行调整，为下一次重新执行做好准备工作；数据在SCHcp的上升沿把单片机端口输出的8位串行数据输入移位寄存器中，在STcp的上升沿到来后再把数据输送到到存储寄存器中去。若显示程序成功执行一 个周期，则重新跳回到初始化状态进行下一周期的显示，若没有显示完全，则一直在显示程序内执行，直到本次显示完全实现。流程图如图4.1所示。
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图4.1 主程序流程图
N 是否显示完？ 调整数据指针 调用显示程序 系统初始化 开始 Y 4.2 显示驱动程序设计
显示驱动程序是显示部分的核心，想要实现点阵屏的完全显示，显示程序起到了至关重要的作用，而显示部分的核心部件又是74HC595，用本芯片实现从单片机传输过来的八位串行数据的并行输出，两片595级联所组成的级联形式可以输出十六位并行数据，从而对点阵屏实现行控制，本文设计的系统软件能使系统在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
系统主程序开始以后，首先是对系统环境初始化，包括设置串口、定时器、中断和端口；然后以“卷帘入”效果显示图形，停留约1s；接着向左滚动显示“河南理工大学电信06王耀磊”这几个汉字及一个图形，然后以“卷帘入”效果隐去图形。由于单片机没有停机指令，所以可以
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设置系统程序不断的循环执行上述显示效果。图4.2是显示程序设计流程图。
图4.2 显示程序流程图
单元显示屏可以接收来自控制器（主控制电路板）或上一级显示单元模块传输下来的数据信息和命令信息，并可将这些数据信息和命令信息不经任何变化地再传送到下一级显示模块单元中，因此显示板可扩展至更多的显示单元，用于显示更多的显示内容。
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开始 N RCK=1 Y 移位数据存入存储寄存器 N SCK=1 Y 储存器数据移位 显示 返回 河南理工大学毕业设计（论文）说明书
5 制作与调试
在本设计中，元器件的选择、整机的安装及调试都起到了很重要的作用。特别是元器件的选择，这影响到硬件电路的可靠工作。再者，硬件电路的焊接及其各个元器件在整体的布局，直接影响到硬件电路的测试及检修。因此，合理的布局及细心的工作是必不可少的。
一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。
系统的扩展和配置应遵循以下原则：
(1)尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。
(2)系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。
(3)硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则是：软件能实现的功能尽可能由软件实殃，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。
(4)系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。
(5)单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。
5.1 器件的选择与采购
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在元件的选择上首先我偏重于选择比较知名公司生产的电子元件
产品，它不仅在质量上有保证，而且平时的学习过程中也都大部分学过，对此产品有比较多的了解，避免了不同型号产品使用功能不相同而带来的麻烦。其次我看元器件的性价比如何，有些产品虽然价格稍微低，但是却用着不方便，这队做毕业设计的同学来说无疑是泼了一盆冷水，如在单片机型号选择上，我没有选用80C51而选择了89S52，这是因为80C51不支持在线编程，远没有89S52编程方便，89S52只要外接ISP现在线再配同相应的烧写软件就可以在任何一台计算机上实现程序的烧写，方便之处无可否认。
表5-1 器件清单
名称
AT89S52单片机 8*8点阵屏 74LS154 74HC595 12M晶振 30p陶瓷电容 10μF电解电容 常开动合按键 电阻 导线 芯片底座
个数 1 4 1 2 1 2 1 1 若干 若干 若干
5.2 单片机的测试
让其中的一个I/O口变化的输出高低电来,用一个LED来观察就。简单的用for,while等延时就行,注意时间要合适,不然,太快了看不出,太慢了会以为没工作,当然可以把其它特定的IO口设成高或低来验证。
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