单片机是一门技术性和实践性很强的专业课程,必须通过一系列软硬件实验理论联系实际才能学懂学好。它对学生的应用能力和自学能力有着较高的要求。现在职业学校的教学中主要以“51系列”8位单片机为基础展开教学。
　　单片机应用及技术开发阶段,教师给出设计要求,由学生自行设计、安装电路,并编写程序。主要是针对学生技师阶段的学习,在有些职业学校还未开展。下面笔者以《点阵式汉字显示的制作》这一课题为例,讲述一下学生在技师阶段单片机学习中所应具备的知识和能力。
　　
　　一、课题内容
　　
　　设计一汉字显示器,要求能在16*16点阵LED显示块上显示一汉字(且有四种显示方式),显示块用4个8*8LED数码显示器显示。
　　
　　二、课题分析
　　
　　1.本课题所选用的CPU为AT89C51
　　AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。
　　2.本课题选用的LED点阵为共阳极TBA22088H,采用动态扫描方式显示
　　基本连接方式如下:
　　16*16点阵显示器显示1个汉字,一行有16列,共有16行,需要用8*8的点阵显示器4块74LS373驱动器2块,单片机用P1口,P3.0～P3.3口,P2.4～P2.7口控制行驱动,每根线控制一行,故每次传送一行(2个数据)。
　　LED显示器的汉字显示器是由单片机从存储器中预先存储的“字形库”中取出相应的数据来显示汉字,每次选取一行,用P1口,P3.0～P3.3口,P2.4～P2.7口控制三极管9012的饱和与截止来控制显示器,提供行驱动电源,当输出高电压时就点亮了矩阵显示上的一行。当选通某一行时,并对这一行中需要发光的二极管进行激励,然后对下一行继续进行上述步骤,当按一定的次序对所有行都进行扫描以后,可显示出一幅图画,只要图画刷新的周期小于人眼视觉残留时间,则就能形成一幅稳定不闪烁的图画。
　　3.本课题电源的控制如图1方式连接
　　4.本课题采用上电自动复位方式,用12MHZ的晶振
　　如图2。
　　5.本课题采用定时0工作方式1
　　工作方式1是16位计数结构的工作方式,计数器由TH0全部8位和TL0全部8位构成,工作方式的特点是计数溢出后,计数器全为0,故循环定时或计数时就存在反复设置计数初置问题。而本课题无需要循环,故选择工作方式1。工作方式1定时时间为:(216-计数初值)*晶振周期*12,本课题定时2ms, (一行显示时间),则计数初值为:(216-X)*1ms=2ms X=63536DX=F920H
　　6.本课题采用四种显示方式控制
　　整个字往下移式、整个字一行一行从下往上移式、整个字一行一行从上往下移式、整体展开式。
　　
　　三、流程图设计
　　
　　课题设计采用4种显示方式依次轮流显示。显示以子程序方式编写,通过主程序调用实现。
　　点阵式汉字显示的制作涉及了单片机的逻辑结构、内部存储器、时钟电路、复位电路、定时/计数器、中断系统、LED显示器接口技术等相关知识。以学生为主自行设计、编程制作,教师指导,可以使学生单片机学习有一个质的提高。
　　(作者单位:江苏省常州技师学院)