-.z單片機課程設(shè)計報告——電子課程表系統(tǒng)組員：高三壘尹燕利*海生摘要：該實驗設(shè)計基于AVRmega16開發(fā)板平臺，根據(jù)點陣屏和七段數(shù)碼管的根本原理，做出了方便實用的電子課表！屏具有可移植性強，功能簡單，可以簡單繼續(xù)添加更多相關(guān)功能的模型，也可以擴展成多塊點陣屏的組合，以改進顯示效果。正文：一·系統(tǒng)設(shè)計目的、用途以功能經(jīng)過一段時間的觀察，我們發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們上自習(xí)是經(jīng)常遇到一個問題。教室中有很多人，但不能確定里面是不是在上課，能不能到里面去自習(xí)。公教樓進門的地方有電子大屏可以顯示課程安排，但看起來過于麻煩，也不能具體到每一個教室。所以我們設(shè)想，能不能設(shè)計一個電子課表，放在每個教室的門口，顯示當前在上的課程，并可以通過一定的按鍵來及時改變課程，以應(yīng)對臨時變化。后來經(jīng)電子設(shè)計大賽的教師提醒，我們曾經(jīng)想設(shè)計一種有控制終端的課程顯示系統(tǒng)。即每個教室門口都有一個電子課表，通過終端的控制完成所有課表的顯示。但后來發(fā)現(xiàn)，以我們的能力做這樣的工作太過復(fù)雜，所以我們選擇了更容易的方式：單一的放在教室門口的電子課表，只顯示當前的課程。于是現(xiàn)在的作品應(yīng)運而生。電子課表的根本功能如下：主要功能有1實現(xiàn)LED點陣屏漢字名稱的滾動顯示。2實現(xiàn)不通課程漢字名稱的自動切換。3實現(xiàn)按鍵控制課程名稱的臨時更改。4實現(xiàn)節(jié)日動畫的顯示。5實現(xiàn)6位七段數(shù)碼管顯示時分秒。6實現(xiàn)按鍵控制時間的調(diào)整。二硬件設(shè)計原理及內(nèi)容硬件設(shè)計思想：通過按鍵輸入控制信號，由單片機進展處理，并將行列信號分別通過顯示驅(qū)動輸入點陣屏和數(shù)碼管，控制點陣和數(shù)碼管的顯示.Led16*16點陣屏74HC595ATmega16按鍵控制信號列信號行信號74hc15474hc16474ls138六位七段數(shù)碼管段選*ua=選位選Atmega16引腳圖硬件模塊一——基于Atmega16單片機,利用4片點陣屏的組合來實現(xiàn)16*16的顯示，從而使?jié)h字的顯示變成可能。我們分別采用兩片74ls595來控制行的顯示，用一塊74ls154來控列的顯示。本來方案要用兩74ls138的級連來控制列的變化，后來在測試中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)一些問題，于是改為74ls154.且154的使用可以減少資源的占用。如焊接圖所示，將左右點陣屏的行的控制引腳相連接，按照測試好的順序排成0～15號，通過100歐的電阻后接到三極管上，三極管的作用是增大亮度。在三極管后同樣使用100歐的電阻，最后接入兩片74ls595.將595的電源和接地連好后，控制端連接到單片機的控制端，100歐的電阻起限流作用。將上下點陣屏的列的控制引腳相連接，同樣按照順序排為0～15號，接入74LS154芯片，再將154芯片的電源和接地連接，控制端借入單片機的控制端。設(shè)置普通鍵盤，連到單片機的控制端作為電子課表系統(tǒng)的控制按鍵。該模塊做為電子課程表的核心系統(tǒng)，能直觀的顯示所需目的，簡便、快捷、容易理解。圍繞這一模塊完成以后的拓展工作。模塊一硬件圖硬件模塊二——七段數(shù)碼管顯示時分秒1.用74hc164實現(xiàn)8路并口輸出的擴展，占用單片機的兩個端口。編寫hc164_send_byte()函數(shù)，程序控制hc164_data(PD6)作為數(shù)據(jù)線，將一字節(jié)由高位到低位，依次輸出，輸出時先根據(jù)該位的數(shù)值置PD6為“1”或“0”，然后控制hc164_CLK〔PA7〕輸出“1”，再輸出2.用74ls138實現(xiàn)6路并口輸出的擴展，將位選的段碼值依次打入74ls138，74ls138任一時刻只有一個輸出口輸出低電平，對應(yīng)的一位數(shù)碼管被選中，掃描6次后可以實現(xiàn)六位數(shù)碼管的顯示。4.51歐電阻起限流的作用。6.該模塊可以實現(xiàn)時分秒的顯示，補充并強化了電子課表的功能，為了節(jié)省單片機布局有些不合理的端口，用了兩處串入并出的擴展。模塊二硬件圖系統(tǒng)設(shè)計所需資源及參數(shù)Atmega16單片機、8×8共陽點陣屏4個、74HC595移位存放器2個、74ls154譯碼器1個、100歐電阻32個、NPN8050三極管16個、排線假設(shè)干、共陰三位七段數(shù)碼管兩塊，74hc164移位存放器一片，74ls138譯碼器一片，51歐電阻8個1、74HC154參數(shù)：描述:74HC595是告訴的硅構(gòu)造的CMOS器件，兼容低電壓TTL電路，遵守JEDEC標準。74HC595是有8位移位存放器和一個存儲器，三態(tài)輸出功能。移位存放器和存儲器是分別的時鐘。數(shù)據(jù)在SCHcp的上升沿輸入，在STcp的上升沿進入的存儲存放器中去。如果兩個時鐘連在一起，則移位存放器總是比存儲存放器早一個脈沖。移位存放器有一個串行移位輸入〔Ds〕，和一個串行輸出〔Q7’〕,和一個異步的低電平復(fù)位，存儲存放器有一個并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當使能OE時〔為低電平〕，存儲存放器的數(shù)據(jù)輸出到總線。特點：8位串行輸入/8位串行或并行輸出存儲狀態(tài)存放器，三種狀態(tài);輸出存放器可以直接去除100MHz的移位頻率。輸出能力：并行輸出，總線驅(qū)動；串行輸出；標準中等規(guī)模集成電路。2、74HC595參數(shù)：QA--QH:八位并行輸出端。QH':級聯(lián)輸出端。SI:串行數(shù)據(jù)輸入端。74595的控制端說明：/SCLR(10腳):低點平時將移位存放器的數(shù)據(jù)清零。SCK(11腳)：上升沿時數(shù)據(jù)存放器的數(shù)據(jù)移位。QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位存放器數(shù)據(jù)不變?！裁}沖寬度：5V時，大于幾十納秒就行了〕RCK(12腳)：上升沿時移位存放器的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)存儲存放器，下降沿時存儲存放器數(shù)據(jù)不變?！?V時，大于幾十納秒就行了〕，更新顯示數(shù)據(jù)。/G(13腳):高電平時制止輸出〔高阻態(tài)〕。如果單片機的引腳不緊*，用一個引腳控制它，可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時省力。3、74ls138參數(shù)對3個輸入信號進展譯碼。得到8個輸出狀態(tài)。G1,G2A,G2B,為數(shù)據(jù)允許輸出端，G2A,G2B低電平有效。G1高電平有效。A,B,C為譯碼信號輸出端，Y0~Y7為譯碼輸出端，低電平有效。4、74ls164參數(shù)測試過程及數(shù)據(jù)1．測試儀器：CVAVR和AVRStudio軟件，JTAG下載線，easyavr開發(fā)板。2．測試與分析：〔1〕測試點陣：把萬用表調(diào)到測二極管的檔，用紅表筆觸行輸入端，用黑表筆觸列輸出端。注意觀察256個點是否正常亮?！?〕測試按鍵：直接連接按鍵到單個可用LED發(fā)光二極管〔這里采用實驗板上發(fā)光二極管〕，按下每個按鍵看LED是否可亮，假設(shè)亮，說明按鍵可用?！?〕程序調(diào)試：通過Cvavr和AVRStudio在線仿真調(diào)試，知道程序編譯并運行成功?！?〕正式操作過程。1、通電之后，數(shù)碼管開場顯示11：00：30。沒有按鍵，則依次滾動顯示原子物理學(xué)30s,課間休息20秒，無課30秒，之后停頓顯示。2.顯示過程中，假設(shè)按下key1鍵，顯示有活動，再按下，返回。3、顯示課間時，按key2,實現(xiàn)課間休息和心圖案的轉(zhuǎn)換。4|、顯示過程中，按key3鍵，實現(xiàn)顯示效果的滾動快慢顯示。5|顯示過程中，按