基于MPC82G516A單片機的簡易LED點陣系統設計

劉正翔 鄧華

摘 要：文章介紹了基于MPC82G516A單片機的簡易LED點陣系統設計方法，實際搭建電路進行有效的軟硬件設計與調試，對LED點陣屏的設計有借鑒作用。

關鍵詞：MPC82G516A；8051；單片機；LED點陣

引言

隨著應用電子技術的發展，單片機的種類越來越多，以單片機為核心的嵌入式系統的應用也越來越多，特別是基于8051的單芯片微處理器更是得到研發人員的青睞。文章介紹的MPC82G516A單片機就是8051內核的微處理器，以其為控制單元設計制作簡易的LED點陣系統。

1 MPC82G516A單片機簡介

MPC82G516 A芯片封裝與STC89C52RC相同，該芯片是基于80C51的高效1-T結構的單芯片微處理器，每條指令需要1～7個時鐘信號 （比標準8051快6～7倍）。因此，在與標準8051有同樣的處理能力的情況下，MPC82G516A只需要非常低的運行速度，同時可大幅度降低耗電量。

MPC82G516A擁有64K字節的內置Flash存儲器用于保存代碼和數據。Flash存儲器可以通過并行模式編程，也擁有通過在系統編程（ISP）和在電路編程（ICP）進行編程的能力。除了8051 MCU的標準功能外，許多系統級的功能已經集成到MPC82G516A內部。這些功能有1024字節的擴展隨機存儲器（XRAM）， 一個額外的 I/O口（P4），10位的模/數轉換器，PCA，SPI，第二個UART接口，輔助鍵盤中斷，一個看門狗定時器等等。這些功能能夠有效地減少電路板面積和系統成本，而且這些功能使得 MPC82G516A 在廣泛的應用領域內成為一種強有力的微控制器。

2 系統組成及工作原理

在該LED點陣控制系統中，將MPC82G516 A單片機當作標準的8051來操作即可。通過采購4塊8x8點陣模塊，組成16x16的點陣屏，用于顯示漢字或字符，通過74LS154的行掃描和P0、P1口的列掃描使LED點陣屏移動顯示“福州職業技術學院歡迎您”的字幕，系統組成框圖如圖1所示。

圖1 系統組成框圖

2.1 硬件設計

電源電路設計：本電路采用1.5V×4電池作為電源輸入端，連接LM7805三端穩壓器，輸出穩定的5V電源，并在穩壓器芯片兩端各加2個濾波電容（104電容、220uF電容），構成穩壓電源。

復位電路設計：采用經典的阻容按鍵復位電路。

驅動電路設計：采用74HC154芯片（4線-16線譯碼器）構成行驅動電路。通過MPC82G516A單片機的4個IO口控制74HC154，輸出的16個信號控制點陣屏的16個行信號。而點陣屏的列驅動電路則通過MPC82G516A單片機的P0與P1兩個端口的16個引腳控制，并在P0口加5.1K上拉電阻。

跑馬燈電路：為了美觀，本電路四周加上了LED跑馬燈。通過NE555產生一定的頻率，配合十進制計數器CD4017共同構成跑馬燈電路。

2.2 軟件設計

該電路整個軟件設計十分簡單，編寫一個循環主程序顯示16x16點陣屏，其具體的顯示實現過程，由定時器中斷程序完成。而定時器會在每隔20ms進行一次中斷來掃描完成顯示過程，并把顯示數據傳回主程序顯示，相應的顯示程序如圖2所示。

3 調試

本電路在實際制作時，由于PCB面積較大，若有誤差而未被發現，直接進行PCB投產，將造成一定損失。因此，建議先用Proteus進行仿真。Proteus仿真軟件擁有匯編c集成開發環境，對單片機源程序的輸入編譯及執行可直接進行，最終完成在計算機環境下硬軟件控制系統的綜合聯調，十分方便。仿真調試通過，再進行硬件PCB制作，成功率較高。圖3是制作完好的電路實物圖。

4 結束語

MPC82G516A為核心的主控電路在焊接、調試完成后，可明顯感覺到其顯示流暢度、質量高于普通的8051單片機。本點陣電路制作前，先通過proteus軟件平臺仿真調試，有較好的實用效果。仿真電路接近實際電路，在此基礎制作出實際的點陣屏電路，可降低成本，提高開發的質量和效率，對MPC82G516A單片機的學習和開發，是行之有效的一種方法。

圖3 16×16點陣實物圖

參考文獻

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作者簡介：劉正翔（1982，10-），男，研究生，工學碩士，研究方向：電子與通信，單位：福州職業技術學院。

鄧華，男，單位：福州職業技術學院。