项目9单片机应用技能实训(C语言)教案

单片机应用技能实训（C语言）教案—项目9

项目9 点阵LED屏显示电路制作

任务1 项目相关知识学习

二、教学实施过程

实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。

2、调整学生的注意力，为上课作准备。

互动交流

复习提问1、项目8中数码管的显示方式是动态显示还是静态显示？

2、以同学们的理解，LED屏是什么？

本项目的终极目标是制作一个单片机控制的LED屏显示电路。

提问导思

导入在项目6和项目8中，用数码管来显示数字，也可以用来显示一些字符，但是，显示字符时有一定局限性，所以，当要显示一

些英文字符时，考虑用LED屏。在进行项目制作之前，学习LED

屏的相关知识。启发学习积极性

讲授新课一、LED点阵显示模块的结构、工作原理及显示方式

1、LED点阵显示模块结构及工作原理

LED点阵显示模块是一种能显示图形、字符和汉字的显示器件。一个LED点阵显示模块一般由8×8个LED发光二极管方阵组成，其外形如图9-2所示。8×8LED点阵显示模块原理结构如图9-3所示。我们可以把每一个LED发光点理解为一个像素，8×8点阵显示屏可以显示在64像素范围内的任何图形。

图9-3 图9-2

2、LED点阵显示模块的显示方式

LED点阵显示模块的显示方法必须采用动态扫描方式，一般采用逐行扫描。以图9-3所示为例，一幅图形的每行由一个8位二进制数据构成，将这些数据称为显示数据点阵码。比如显示字符“O”的点阵码为：3CH、42H、42H、42H、42H、42H、42H、3CH （如图9-4所示）。一般显示汉字采用的是16×16的点阵模式或者更多，但是原理是相同的。用多媒体展示图9-2、图9-3。对照图9-3介绍其工作原理。

细致说明点阵码的含义。

图9-4

3、LED显示模块与单片机的连接

一个8×8LED显示模块与单片机的连接需要两个并行端口，一

个端口接行线，另一个端口接列线。用两个8×8LED显示模块可

构成8×16点阵，则要有三个并行端口与其相连，一个并行端口

接8位行线，另两个并行端口与16位列线相连。当并行端口不

够用时，可用项目十中介绍的并行I/O端口扩展方法进行端口的

扩展。图9-5是单片机与两个8×8LED显示模块的接线示意图。

图9-5

二、C51调用汇编语言子程序的方法

1、C51程序调用汇编语言子程序的编写方法

（1）先按照C语言的格式来编写汇编语言子程序架构，并将

SRC_CONTROL激活（激活方法参照项目8）。

（2）对该子程序架构进行编译后，就会在列表文件中清楚地

看到产生的汇编程序（扩展名为.SRC）。

（3）按照.SRC文件结构，重新编写汇编语言子程序。

2、在C51中调用汇编语言程序需注意事项

（1）被调用汇编语言子程序要在主程序前先进行声明。

重点说明

连接原理

及实际使

用时的注

意事项。

任务2 LED屏显示电路硬件、软件设计

二、教学实施过程

实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。

2、调整学生的注意力，为上课作准备。

互动交流

复习提问1、LED显示模块的显示方式如何？

2、怎样获得LED点阵码？

提问导思

导入在学习了LED屏的相关知识后，我们利用所学知识进行项目硬件电路设计。项目要求如下：

利用单片机及相关扩展芯片，制作点阵LED屏显示电路来实现

字符显示。要求用两个8×8点阵LED模块来显示“OK”两个字

符。启发学习积极性

讲授新课一、项目硬件电路设计

1、电路构成方案设计

根据项目要求，本项由两个LED模块来显示字符，需要3个端

口，使用P0、P2、P3口。本项目硬件由单片机最小应用系统、

输出驱动电路、LED点阵显示模块电路构成。

2、电路设计

根据电路构成方案，对各组成部分进行设计。难点是输出驱动

电路构成，硬件电路原理如图9-6所示。

图9-6 电路原理

3、元件选择

（1）复习晶振电路元件及复位电路元件的选择。

（2）LED点阵模块及限流电阻的选择。选用共阳模块，限流

电路R10~R25：100Ω

（3）扩展芯片选择：74HC573，上拉电阻R2~R9：10K。

二、应用程序编写

1、应用程序流程图绘制

该项目要求是开机后需显示“OK”两个字符。根据LED点阵扫

描显示原理，绘制主程序流程图如图9-7所示。老师和同学共同讨论电路构成方案。

老师和同学共讨论设计，在黑板上画出设计图如图9-6。

通过提问或讨论方式由同学进行选择。

。

图9-7

2、程序设计

根据流程图编写程序，参考程序如下：

#include

unsigned char code dzm1[8]=

{0xc3,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xbd,0xc3};

unsigned char code dzm2[8]=

{0x11,0xb7,0xaf,0x9f,0xaf,0xb7,0xbb,0x18};//OK点阵吗

void delay() ; //声名延时函数

/*****以下是主函数***********/

void main()

{

unsigned char i,j;

P0=0x00; //清屏

while(1)

{

j=0x01; //指向第一行

for(i=0;i<8;i++)

{

P0=j; //输出行信号

P2=dzm1[i]; //输出相应行点阵码

P3=dzm2[i]; //输出相应行点阵码可考虑用多媒体展示图10-7。由老师进行讲解。

由老师和同学一起完成程序编写。

任务3 LED屏显示电路的计算机仿真

实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。

2、调整学生的注意力，为上课作准备。

互动交流复习提问1、我们设计的LED屏显示电路有几行几列？显示什么字符？提问导思

导入刚才同学们对LED屏显示电路的功能作了叙述，下面就根据上次课进行的电路设计及程序编写，用计算机仿真验证本次项目设

计的正确性和运行效果。启发学习积极性

讲授新课一、使用proteus绘制仿真电路图的步骤

对照图9-6进行仿真电路绘制。

图9-6

1、将所需元器件加入到对象选择器窗口

电阻、电容、电解电容、按键、晶振的英文符号分别是“RES”

“CAP”“CAP-ELEC”“BUTTON”“CRYSTAL”；绿色点阵模块的英文

符号是“MATRIX-8×8-GREEN”。

2、放置元器件至图形编辑窗口

3、移动对象和调整对象朝向

4、放置电源及接地符号

5、元器件之间的连线

6、编辑对象的属性设置元件参数

二、使用keil进行程序汇编的步骤

1、源文件的建立

输入完源程序后，保存该文件，注意必须加上扩展名.c。

2、建立工程文件

点击“Project--New Project…”菜单，出现一个对话框，要

求给将要建立的工程起一个名字，---。

3、工程的设置

在 OutPut 页面，勾选“ Creat Hex file”选项。

4、编译、连接利用多媒体机房相关软件进行操作演示。讲解个步骤的含义。

在设置好工程后，即可进行编译、连接。点击按钮，对当

前工程中的文件进行编译然后再连接，生成目标代码。

编译过程中的信息将出现在输出窗口中的Build页中，如

果源程序中有语法错误，会有错误报告出现。

三、布置作业学生练习，老师指导。

1、LED屏显示电路仿真验证。

2、仿真成功后再设计显示其他字符？在电脑上仿真试试。

3、试一试，能否再增加一个按键，按下时，可以有更多的变

化样式？

课堂小结1、proteus的基本操作步骤。

2、keil的操作步骤。

3、点阵LED屏显示电路的仿真验证。

课后作业技能反复训练与思考题3题、4题。

任务4 LED屏显示电路的制作与调试

实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。

2、调整学生的注意力，为上课作准备。

互动交流

复习提问1、基本LED显示模块有几行几列？

2、如何进行引脚排列测试？

提问导思

导入强调操作纪律及操作安全注意事项。本项目虽不太复杂，但用万能板焊接制作还是比较费时的，所以要求同学们既要加快速度

还是细心焊接，期待同学们成功展示作品的时刻。由学生分组展

开实际操作。建议每组2人，最好每组不超过3人。启发学习积极性

项目制作一、认识项目相关元件及元件测试

1、复习电阻、电容、按键等元件测试方法并进行操作练习。

2、讨论LED显示模块测试方法并进行测试。

二、按元件高低层次依次进行插装与焊接

1、电阻的插装与焊接。

2、电容、晶振的插装与焊接。

3、40脚及20脚IC插座插装与焊接。

4、按键及数据线插座的插装与焊接。

5、LED显示模块、电解电容的插装与焊接。

三、电路连接

完成各元件的连接后，将电源线引出或将USB座焊接在电

路板上，使用电脑上的5V电源。往届学生制作成品如图所示。

四、硬件电路调试

1、通电之前，先用万用表检查各电源线与地线之间是否有短

路现象，测试40脚及20脚IC插座各脚对地电阻值并记录，分

析各电阻值是否合理。若发现有不合理值，则要进行分析查找及

处理。点按控制按键，测量相应引脚电阻是否为0。由学生动手操作，老师进行巡回指导，必要时进行示范操作。

将所测试数据列表记录并妥善保存。

如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！