第一篇：LED點(diǎn)陣開(kāi)題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告

題 目 基于單片機(jī)的

led點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

二〇一二年十二月

開(kāi)題報(bào)告填表說(shuō)明 1.開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程規(guī)范管理的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)工作作風(fēng)的重要手段，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作方案，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的依據(jù)。

2.學(xué)生選定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目后，與指導(dǎo)教師進(jìn)行充分討論協(xié)商，對(duì)題意進(jìn)行較為深入的了解，基本確定工作過(guò)程思路，并根據(jù)課題要求查閱、收集文獻(xiàn)資料，進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)（社會(huì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)考察、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)等），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)題報(bào)告。3.課題的目的意義，應(yīng)說(shuō)明對(duì)某一學(xué)科發(fā)展的意義以及某些理論研究所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等。

4.文獻(xiàn)綜述是開(kāi)題報(bào)告的重要組成部分，是在廣泛查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料后，對(duì)與本人所承擔(dān)課題研究有關(guān)方面已取得的成就及尚存的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，并提出自己對(duì)一些問(wèn)題的看法。

5.研究的內(nèi)容，要具體寫出在哪些方面開(kāi)展研究，要突出重點(diǎn)，實(shí)事求是，所規(guī)定的內(nèi)容經(jīng)過(guò)努力在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以完成。6.在開(kāi)始工作前，學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師幫助下確定并熟悉研究方法。7.在研究過(guò)程中如要做社會(huì)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)或在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行工作，應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明使用的儀器設(shè)備、耗材及使用的時(shí)間及數(shù)量。8.課題分階段進(jìn)度計(jì)劃，應(yīng)按研究?jī)?nèi)容分階段落實(shí)具體時(shí)間、地點(diǎn)、工作內(nèi)容和階段成果等，以便于有計(jì)劃地開(kāi)展工作。9.開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行填寫，指導(dǎo)教師不能包辦代替。10.開(kāi)題報(bào)告要按學(xué)生所在系規(guī)定的方式進(jìn)行報(bào)告，經(jīng)系主任批準(zhǔn)后方可進(jìn)行下一步的研究（或設(shè)計(jì)）工作。篇二：led點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告

電氣與信息學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告

《基于單片機(jī)的led點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)》開(kāi)題報(bào)告

一、課題的目的和意義

1、研究目的（1）運(yùn)用51系列單片機(jī)控制技術(shù)，編寫程序，通過(guò)程序控制led的顯示，使led顯示能夠固定，平移，左右跑馬，垂簾等多種顯示功能，達(dá)到熟練使用c51語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)編程的目的。

（2）以89c51單片機(jī)為主要芯片，通過(guò)與譯碼器芯片、行列驅(qū)動(dòng)器件及周圍輔助電路的連接，形成硬件電路，并用dxp2004繪制出電路原理圖與pcb圖。通過(guò)設(shè)計(jì)，達(dá)到熟練使用dxp繪圖的目的，同時(shí)鍛煉動(dòng)手能力，并對(duì)51系列單片機(jī)熟練應(yīng)用。

2、研究意義 led是取自 light emitting diode 三個(gè)字的縮寫，中文譯為“發(fā)光二極管”，顧名思義發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件具有二極管的特性。

八十年代以來(lái)出現(xiàn)了組合型ied點(diǎn)陣顯示器，以發(fā)光二極管為像素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)氧樹(shù)脂和塑模封裝而成。具有高亮度、功耗低、引腳少、視角大、壽命長(zhǎng)、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。點(diǎn)陣顯示器有單色和雙色兩類，可顯示紅，黃，綠，橙等。led點(diǎn)陣有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多種。目前，在大型商場(chǎng)、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來(lái)越多的場(chǎng)所需要用led點(diǎn)陣顯示圖形和漢字。led行業(yè)已成為一個(gè)快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場(chǎng)空間巨大，前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，led顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外需要進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場(chǎng)所，例如戶內(nèi)外公共場(chǎng)所廣告宣傳、機(jī)場(chǎng)車站旅客引導(dǎo)信息、公交車輛報(bào)站系統(tǒng)、證券與銀行信息顯示、餐館報(bào)價(jià)信息豆示、高速公路可變情報(bào)板、體育場(chǎng)館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、交通信號(hào)燈、景觀照明等。顯然，led顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會(huì)的一個(gè)重要標(biāo)志。

二、文獻(xiàn)綜述

發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件具有二極管的特性。目前不同的發(fā)光二極管可以發(fā)出從紅外到藍(lán)間不同波長(zhǎng)的光線，目前發(fā)出紫色乃至紫外光的發(fā)光二極管也已經(jīng)誕生。除此之外還有在藍(lán)光 led 上涂上熒光粉將

藍(lán)光轉(zhuǎn)化成白光的白光led。

制造led的材料不同，可以產(chǎn)生具有不同能量的光子，借此可以控制led所發(fā)出光的波長(zhǎng)，也就是光譜或顏色。歷史上第一個(gè)led所使用的材料是砷(as)化鎵(ga),其正向pn結(jié)壓降(vf，可以理解為點(diǎn)亮或工作電壓)為1.424v，發(fā)出的光線為紅外光譜。另一種常用的led材料為磷(p)化鎵(ga)，其正向pn結(jié)壓降為2.261v，發(fā)出的光線為綠光。在實(shí)際使用中，led顯示屏這種主動(dòng)發(fā)光體一般采用cd／平方米作為發(fā)光強(qiáng)度單位，并配合觀察角度為輔助參數(shù)，其等效于屏體表面的照度單位勒克司；將此數(shù)值與屏體有效顯示面積相乘，得到整個(gè)屏體的在最佳視角上的發(fā)光強(qiáng)度，假設(shè)屏體中每個(gè)像素的發(fā)光強(qiáng)度在相應(yīng)空間內(nèi)恒定，則此數(shù)值可被認(rèn)為也是整個(gè)屏體的光通量。一般室外led顯示屏須達(dá)到4000cd／平方米以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內(nèi)led，最大亮度在700～2000 cd／平方米左右。當(dāng)多個(gè)led較緊密規(guī)則排放，其發(fā)光球面相互疊加，導(dǎo)致整個(gè)發(fā)光平面發(fā)光強(qiáng)度分布比較均勻。在計(jì)算顯示屏發(fā)光強(qiáng)度時(shí)，需根據(jù)led視角和led的排放密度，將廠商提供的最大點(diǎn)發(fā)光強(qiáng)度值乘以30％～90％不等，作為單管平均發(fā)光強(qiáng)度。

常見(jiàn)的led點(diǎn)矩陣顯示器有5*

7、5*

8、8*8等3種陣型。高度有17.78mm、30.48mm,35.56mm,50.80mm,60mm,42mm等多種。尺寸有小到只有0.7英寸的757，也有大到4英寸的4085，最常見(jiàn)的是約2英寸的2057、2058及2088品種。其中5*7陣型主要用于西文顯示，5*8陣型用于中西文顯示，8*8陣型主要用于中文顯示，也可用于西文顯示，這幾種陣型都可顯示圖形。l ed 已經(jīng)有近30 年的歷史, 廣泛應(yīng)用于指示燈, 大屏幕顯示等, 1996 年l ed 在全世界的銷售額已達(dá)幾十億美元。由于l ed 具有使用壽命長(zhǎng), 能經(jīng)受較強(qiáng)的沖擊和震動(dòng), 可靠性高、工作電流小, 可與數(shù)字電路兼容等許多優(yōu)點(diǎn), 一直受到研究開(kāi)發(fā)人員的重視。l ed 大屏幕電子顯示屏在國(guó)內(nèi)外已被普遍采用。同其它顯示媒體相比, 它具有顯示內(nèi)容豐富、動(dòng)態(tài)范圍廣、畫面生動(dòng)、無(wú)污染、壽命長(zhǎng)、亮度高、效果好等顯著優(yōu)點(diǎn), 是目前性能價(jià)格比最高的顯示媒體。

三、研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

1、研究?jī)?nèi)容

（1）研究單片機(jī)i/o接口的擴(kuò)展與led的行列驅(qū)動(dòng)方式。

（2）以89c51芯片為主體，與行列驅(qū)動(dòng)芯片、譯碼器及其它外圍電路結(jié)合進(jìn)行電路圖設(shè)計(jì)與pcb圖繪制。

（3）研究led點(diǎn)陣顯示的原理，并用c51語(yǔ)言進(jìn)行軟件編程。

（4）通信電路的設(shè)置。（5）在線調(diào)試仿真，以達(dá)到所需結(jié)果。

2、研究途徑

收集資料和文獻(xiàn)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)led點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的原理，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟件編程，并進(jìn)行程序調(diào)試，仿真。設(shè)計(jì)以89c51單片機(jī)為主芯片、以rs-232作為通信設(shè)備，以74hc595做為列驅(qū)動(dòng)，用三極管2n5401來(lái)作為行驅(qū)動(dòng)和一片8*8led點(diǎn)陣顯示屏來(lái)設(shè)計(jì)電路原理圖和pcb。

3、技術(shù)路線

（1）首先要了解led點(diǎn)矩陣的結(jié)構(gòu)、種類及用途，并知道led的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作方式，最主要的是其行列驅(qū)動(dòng)。

（2）選擇合適的行列驅(qū)動(dòng)芯片。（3）選擇8位高性能單片機(jī)89c51為核心控制器控制led的顯示，并設(shè)計(jì)單片機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)采用dxp2004制作原理圖和印刷電路板，軟件設(shè)計(jì)計(jì)劃采用89c51匯編語(yǔ)言編程，以有效提高軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)效率。

（4）進(jìn)行在線調(diào)試與仿真，使其實(shí)現(xiàn)led能夠固定，平移，左右跑馬，垂簾等多種顯示功能。

4、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

（1）led點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)： l e d 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、行列驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和led點(diǎn)陣顯示電路構(gòu)成。這是完成硬件設(shè)計(jì)所必需的。在硬件設(shè)計(jì)中，最重要的是如何選擇好需要的芯片，使電路達(dá)到最佳效果且成本最低。

（2）led點(diǎn)陣顯示的原理及軟件設(shè)計(jì)：本次設(shè)計(jì)的點(diǎn)陣led顯示系統(tǒng)以單片機(jī)89c 5l為基礎(chǔ)，加以外圍電路，實(shí)現(xiàn)led顯示固定、平移、左右跑馬、垂簾等多種功能。在編程過(guò)程中，最重要的是明白led點(diǎn)陣顯示的原理與單片機(jī)的通信原理，理清編程思路。

四、研究（設(shè)計(jì)）方案與進(jìn)度計(jì)劃安排

1、研究（設(shè)計(jì)）方案：(1)主控制器的選擇方案

方案一：采用通用的51單片機(jī)at89c51作為主控制器，at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（fperom—falsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos8位微處理器。at89c2051是一種帶2k字節(jié) 閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用atmel高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容，且價(jià)格低廉。

方案二：采用pic系列的pic17cxx單片機(jī)，其特點(diǎn)是速度快，所以適用于高速數(shù)字運(yùn)算的應(yīng)用場(chǎng)合中，加之它具備一個(gè)指令周期內(nèi)(160ns)可以完成8×8(位)二進(jìn)制乘法運(yùn)算能力，所以可取代某些dsp產(chǎn)品。再有pic17cxx單片機(jī)具有豐富的i/o控制功能，并可外接擴(kuò)展eprom和ram，使它成為目前8位單片機(jī)中性能最高的機(jī)種之一。所以很適用于高、中檔的電子設(shè)備中使用。

但在該設(shè)計(jì)中，所需存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)算速度都沒(méi)有太高要求，因此選用方案一。

（2）顯示驅(qū)動(dòng)器件的選擇

方案一：采用74hc595作為列驅(qū)動(dòng)，74hc595是硅結(jié)構(gòu)的cmos器件，兼容低電壓ttl電路，遵守jedec標(biāo)準(zhǔn)。74hc595是具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關(guān)斷狀態(tài)。這使列數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)的顯示可以同時(shí)進(jìn)行。十分適合本設(shè)計(jì)。

方案二：采用74ls154與16個(gè)三極管來(lái)做驅(qū)動(dòng)。74ls154是一個(gè)4-16譯碼器，它需要單片機(jī)的四個(gè)i/o口來(lái)控制，且自身不能完成驅(qū)動(dòng)，需三極管來(lái)完成驅(qū)動(dòng)部分。使用74ls154不僅浪費(fèi)i/o口，而且使電路變得復(fù)雜，因此，應(yīng)選擇方案一。

2、進(jìn)度計(jì)劃安排

五、預(yù)期結(jié)果和創(chuàng)新成果 led顯示能夠固定，平移，左右跑馬，垂簾等多種顯示功能，并能夠保證長(zhǎng)時(shí)間的顯示。設(shè)計(jì)開(kāi)始采用16*16的led點(diǎn)陣屏，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)大點(diǎn)陣顯示屏，使顯示屏可動(dòng)態(tài)滾動(dòng)顯示多個(gè)字符或圖案。篇三：基于單片機(jī)的led點(diǎn)陣顯示屏的合計(jì)的開(kāi)題報(bào)告

衡水學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

題目:基于單片機(jī)的led點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)

學(xué)生姓名 : 肖霄

系 別 : 物理與電子信息系 專 業(yè) : 電子信息工程

年 級(jí) : 2008級(jí)

學(xué) 號(hào) : 200840513043 指導(dǎo)教師 : 郭海麗

衡水學(xué)院教務(wù)處印制

畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題篇四：led點(diǎn)陣電子顯示屏開(kāi)題報(bào)告

武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

開(kāi)題報(bào)告

注：此表中的一、二、三項(xiàng)，由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下填寫。

報(bào)告

第二篇：LED點(diǎn)陣屏報(bào)告

大作業(yè)報(bào)告

課程：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

題目：16X64LED點(diǎn)陣屏設(shè)計(jì)與制作

系 別

信息工程系

專 業(yè)

電子應(yīng)用技術(shù)

學(xué) 號(hào)

123242****

學(xué)生姓名

lsxc曉

任課教師 完成日期 2014/6/22

目錄

1．設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求………………………………………………………………..3 2．設(shè)計(jì)方法…………………………………………………………………………..4 3．16X64LED點(diǎn)陣屏PCB板圖設(shè)計(jì)圖…………………………………………..5 4．顯示字符（漢字）程序設(shè)計(jì)……………………………………………….7 5．顯示漢字圖片…………………………………………………………………………..9 6．總結(jié)……………………………………………………………………..9

設(shè)計(jì)題目：16X64點(diǎn)陣屏設(shè)計(jì)與制作

設(shè)計(jì)一個(gè)16X64 LED點(diǎn)陣屏，并用所設(shè)計(jì)的LED點(diǎn)陣屏靜態(tài)或滾動(dòng)顯示漢字。要求完成電路原圖、PCB板圖的設(shè)計(jì)及制作（工廠打板），器件焊接及電路調(diào)試、漢字顯示程序的編寫等工作。

2．1

8X8LED點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)及顯示字符原理

利用PC上的8*8點(diǎn)陣漢字庫(kù)，提取后將點(diǎn)陣文件存入ROM，直接利用PC中漢字內(nèi)碼作為單片機(jī)系統(tǒng)的編碼。并使用外部中斷和定時(shí)中斷，采用74LS373作為地址鎖存器。

LED陣列是將多個(gè)LED以矩陣方式排列成一個(gè)器件，其中各LED的引腳有規(guī)律的連接。我們以最常見(jiàn)的8×8單色LED點(diǎn)陣顯示器為例。8×8 LED的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外型規(guī)格

如圖1所示

圖1 8X8LED點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)及顯示

2．2 16X16LED點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)及顯示漢字原理

16×16的點(diǎn)陣顯示屏共有256個(gè)發(fā)光二極管（如圖2），顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多端口，如果我們采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，16×16的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。

就16×16的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，我們把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起，先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第一行使其燃亮一定的 時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第二行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；?? 第十六行之后又重新燃亮第一行，這樣反復(fù)輪回。

圖2 16X16LED點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)

2．3

16X64LED點(diǎn)陣設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)作控制器。整個(gè)電路主要由單片機(jī)控制及其接口電路、驅(qū)動(dòng)顯示電路、電源電路等部分組成。本系統(tǒng)場(chǎng)掃描驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)可用串人并出的通用集成電路74HC595來(lái)作為數(shù)據(jù)鎖存。74HC595是一個(gè)八位串行輸入三態(tài)并行輸出的移位寄存器，8片74HC595進(jìn)行級(jí)連，可共用一個(gè)移位時(shí)鐘SCK及數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)RCK。這樣，當(dāng)?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)8x8=64個(gè)SCK時(shí)鐘后便可將其全部移入74HC595中。此時(shí)還將產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)RCK將數(shù)據(jù)鎖存在74HC595中。并在使能信號(hào)G的作用下．使串人數(shù)據(jù)并行輸出。

從而使與各輸出位對(duì)應(yīng)的場(chǎng)驅(qū)動(dòng)管處于放大或截止?fàn)顟B(tài)；同時(shí)由行掃描控制電路產(chǎn)生信號(hào)使第一行掃描管導(dǎo)通，相當(dāng)于第一行LED的正端都接高，顯然，第一行LED管的亮滅就取決于74HC595中的鎖存信號(hào)；此外，在第一行LED管點(diǎn)亮的同時(shí)。再在74HC595中移人第二行需要顯示的數(shù)據(jù)，隨后將其鎖存，同時(shí)由行掃描控制電路將第一行掃描管關(guān)閉而接通第二行，使第二行LED管點(diǎn)亮，以此類推，當(dāng)?shù)谑袙呙柽^(guò)后再回到第一行，這樣。只要掃描速度足夠高。就可形成一幅完整的文字或圖像。

我們來(lái)分析一下16*16點(diǎn)陣行控線，列控線。級(jí)聯(lián)方法：如圖四個(gè)點(diǎn)陣。把00，01相同的行線相連接。把10，11相同的行線相連接。把00，10相同的列線相連接。把，11相同的列線相連接。最后，00，01的列就作為16x16點(diǎn)陣的列控線。00，10的行就作為16x16 點(diǎn)陣的行控線。同理：16*64的點(diǎn)陣也是一樣的，將同一行的所有行連在一起，同一列的所有列連在一起?。ㄎ覀冞@次點(diǎn)陣用的是共陽(yáng)型點(diǎn)陣，即行接陽(yáng)極）

圖3 LED顯示屏接線圖 74HC595介紹：

74HC595 是一款漏極開(kāi)路輸出的CMOS 移位寄存器，輸出端口為可控的三態(tài)輸出 端，亦能串行輸出控制下一級(jí)級(jí)聯(lián)芯片。10 腳 SCLR 移位寄存器清零端 直接接地,11 腳 SCK 數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘線 ,12 腳 RCK 輸出存儲(chǔ)器鎖存時(shí)鐘線,13 腳 OE 輸出使能,低電平為輸出有效,14腳SI數(shù)據(jù)線,串行輸入數(shù)據(jù)，亦能串行輸出數(shù)據(jù)到下一級(jí)級(jí)聯(lián)芯片。

ME4953介紹：

LED點(diǎn)陣顯示屏驅(qū)動(dòng)，當(dāng)每一顯示行需要的電流是比較大時(shí)，要使用行驅(qū)動(dòng)管，每片4953內(nèi)部有兩個(gè)行驅(qū)動(dòng)管，可以驅(qū)動(dòng)2個(gè)顯示行。其內(nèi)部是兩個(gè)CMOS管，1、3腳VCC，2、4腳控制腳，2腳控制7、8腳的輸出，4腳控制5、6腳的輸出，只有當(dāng)2腳為“0”時(shí)，7、8才會(huì)輸出，否則輸出為高阻狀態(tài)（漏極開(kāi)路），只有當(dāng)4腳為“0”時(shí)，5、6才會(huì)輸出，否則輸出為高阻狀態(tài)（漏極開(kāi)）。

3．16X64LED點(diǎn)陣屏PCB板圖設(shè)計(jì)圖

圖4 16X64LED點(diǎn)陣屏PCB原理圖設(shè)計(jì)

圖5 16X64LED點(diǎn)陣屏PCB板圖

要考慮PCB 尺寸大小。PCB 尺寸過(guò)大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB 尺寸后．再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行?？梢允謩?dòng)布線盡量手動(dòng)布線。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。數(shù)字、模擬元器件及其相應(yīng)走線盡量遠(yuǎn)離并限定在各自的布線區(qū)域內(nèi).。

4．顯示字符（漢字）程序設(shè)計(jì)

#include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int

uchar code tab1[]= {DB 00H,70H,7FH,80H,02H,10H,7FH,F8H,04H,00H,FFH,FEH,08H,10H,1FH,F8H，30H,10H,5FH,F0H,90H,10H,1FH,F0H,10H,10H,10H,10H,1FH,F0H,10H,10H};

uchar code tab2[]={DB 01H,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H,11H,14H,FFH,FEH,11H,10H,11H,10H，11H,10H,11H,10H,11H,F0H,11H,10H,10H,00H,10H,08H,1FH,FCH,00H,00H};

uchar code tab3[]= {DB 00H,10H,1FH,F8H,11H,10H,11H,10H,1FH,F0H,11H,10H,11H,10H,1FH,F0H，02H,80H,04H,60H,0CH,50H,34H,4EH,C4H,44H,04H,40H,08H,40H,10H,40H };

uchar code tab4[]={DB 10H,00H,10H,04H,17H,FEH,10H,20H,FCH,20H,10H,40H,30H,40H,38H,D0H，55H,48H,52H,46H,94H,42H,18H,40H,10H,40H,10H,40H,10H,40H,10H,40H };

uchar code hang[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0X0e,0x0f};

sbit DS = P3^0;sbit SH = P3^1;sbit OE = P2^0;sbit ST = P2^1;

void CH595(uchar BT7,uchar BT6,uchar BT5,uchar BT4,uchar BT3,uchar BT2,uchar BT1,uchar BT0){ uchar i;for(i=0;i<8;i++){

DS = BT7 >>7;

BT7 <<= 1;

SH = 0;

SH = 1;

}

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

DS = BT6 >>7;

BT6 <<= 1;

SH = 0;

SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT5 >>7;BT5 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT4 >>7;BT4 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT3 >>7;BT3 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT2 >>7;BT2 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT1 >>7;BT1 <<= 1;SH = 0;SH = 1;}

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

DS = BT0 >>7;

BT0 <<= 1;

SH = 0;

SH = 1;

}

//ST = 0;//ST = 1;}

void main(void){ uint i;CH595(0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff);while(1){

for(i=0;i<16;i++)

{

OE=0;

CH595(~tab4[2*i+1],~tab4[2*i],~tab3[2*i+1],~tab3[2*i],~tab2[2*i+1],~tab2[2*i],~tab1[2*i+1],~tab1[2*i]);

P1=hang[i];

ST=1;

ST=0;

OE=1;

} } }

5．顯示漢字圖片

圖6字幕顯示

6．總結(jié)：

本文設(shè)計(jì)的一個(gè)16ｘ64LED點(diǎn)陣漢字屏，能夠在目測(cè)條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，顯示文字穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。文字顯示為靜止顯示方式。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點(diǎn)。

總結(jié)本文的研究工作，主要做了下面幾點(diǎn)較突出的工作。

一、通過(guò)查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了LED的發(fā)光原理和16X64點(diǎn)陣屏設(shè)計(jì)與制作原理，了解了LED的現(xiàn)狀和LED顯示屏與其它顯示屏相比較的優(yōu)點(diǎn)，明確了研究目標(biāo)。

二、熟練掌握了系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計(jì)方案,硬件結(jié)構(gòu)電路圖，語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與調(diào)試等方面的內(nèi)容。加深了對(duì)C51芯片的理解和應(yīng)用。

三、在此次課程設(shè)計(jì)中認(rèn)識(shí)到還有好多知識(shí)缺少，以后我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)攻下難關(guān)。因此，通過(guò)查資料與動(dòng)手操作，培養(yǎng)了我們獨(dú)立思考與主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，在電子課程設(shè)計(jì)中，我們思考交流，將一個(gè)個(gè)難點(diǎn)攻克，對(duì)于原理及其工作過(guò)程都比較清楚而深刻。同時(shí)，鞏固了單片機(jī)的知識(shí)，收獲很大。

第三篇：LED點(diǎn)陣顯示屏設(shè)計(jì)報(bào)告

XX大學(xué)

開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)結(jié)題報(bào)告

學(xué)

院：

電子工程學(xué)院

班

級(jí)：光信

姓

名：

學(xué)

號(hào)：

班

級(jí)：光信

姓

名：

學(xué)

號(hào)：

班

級(jí)：光信

姓

名：

學(xué)

號(hào)：

2014年X月X日

1632點(diǎn)陣LED電子顯示屏

摘要：

本設(shè)計(jì)是一16×32點(diǎn)陣LED電子顯示屏的設(shè)計(jì)。

整機(jī)以美國(guó)ATMEL

公司生產(chǎn)的40腳單片機(jī)AT89C52為核心，介紹了以它為控制系統(tǒng)的LED點(diǎn)陣電子顯示屏的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)該芯片控制兩個(gè)行驅(qū)動(dòng)器74HC573和四個(gè)列驅(qū)動(dòng)器74HC573來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示。該電子顯示屏可以顯示各種文字或單色圖像，全屏采用8塊8×8點(diǎn)陣LED顯示模塊來(lái)組成16×32點(diǎn)陣顯示模式。文中詳細(xì)介紹了LED點(diǎn)陣顯示的硬件設(shè)計(jì)思路、硬件電路各個(gè)部分的功能及原理、相應(yīng)軟件的程序設(shè)計(jì)，以及使用說(shuō)明等。

單片機(jī)控制系統(tǒng)程序采用單片機(jī)C語(yǔ)言進(jìn)行編輯，通過(guò)編程控制各顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng)LED陽(yáng)極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點(diǎn)的亮滅。LED顯示以其組構(gòu)方式靈活、顯示穩(wěn)定、功耗低、壽命長(zhǎng)、技術(shù)成熟、成本低廉等特點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：AT89C51單片機(jī)；LED；點(diǎn)陣顯示；動(dòng)態(tài)顯示；C語(yǔ)言。

一

緒論

LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。并廣泛的應(yīng)用于公交汽車，碼頭，商店，學(xué)校和銀行等公共場(chǎng)合的信息發(fā)布和廣告宣傳。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色，雙色圖文顯示屏到現(xiàn)在的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過(guò)程，自20世紀(jì)八十年代開(kāi)始，LED顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍布交通、電信、教育、證券、廣告宣傳等各方面。

LED點(diǎn)陣顯示屏概述

LED點(diǎn)陣顯示屏的構(gòu)成型式有多種，其中典型的有兩種。一種把所需展示的廣告信息燒寫固化到EPROM芯片內(nèi)，能進(jìn)行固定內(nèi)容的多幅漢字顯示，稱為單顯示型；另一種在機(jī)內(nèi)設(shè)置了字庫(kù)、程序庫(kù)，具有程序編制能力，能進(jìn)行內(nèi)容可變的多幅漢字顯示，稱可編程序型。

目前，國(guó)內(nèi)的LED點(diǎn)陣顯示屏大部分是單顯示型，其顯示的內(nèi)容相對(duì)較少，顯示花樣較單一。一般在產(chǎn)品出廠時(shí)，顯示內(nèi)容就已寫入顯示屏控制系統(tǒng)中的EPROM芯片內(nèi)，當(dāng)需要更換顯示內(nèi)容時(shí)就非常困難，這樣使該類型的顯示屏使用范圍受到了限制。

國(guó)內(nèi)的另一種LED顯示屏——可編程序型LED顯示屏，雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，顯示內(nèi)容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示內(nèi)容不便的缺點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，如今的廣告牌都存在著顯示內(nèi)容豐富、信息量大、信息更換速度快等特點(diǎn)。因此傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代廣告宣傳業(yè)的需要。而利用PC機(jī)通信技術(shù)控制LED顯示屏，則具有顯示內(nèi)容豐富，信息更換靈活等優(yōu)點(diǎn)。

LED顯示屏控制技術(shù)狀況

顯示屏的控制系統(tǒng)包括輸入接口電路、信號(hào)控制、轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理電路及輸出接口電路等，涉及的具體技術(shù)很多，其關(guān)鍵技術(shù)包括串行傳輸與并行傳輸技術(shù)、動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制技術(shù)等。

二

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

需要實(shí)現(xiàn)的功能

設(shè)計(jì)一個(gè)室內(nèi)用16×32點(diǎn)陣LED圖文顯示屏，要求在目測(cè)條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。

LED顯示特點(diǎn)

從理論上說(shuō)，不論顯示圖形還是文字，都是控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光。通常事先把需要顯示的圖形文字轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣圖形，再按照顯示控制的要求以一定的格式形成顯示數(shù)據(jù)。對(duì)于只控制通斷的圖文顯示屏來(lái)說(shuō)，每個(gè)LED發(fā)光器件占據(jù)數(shù)據(jù)中的1位（1bit），在需要該LED器件發(fā)光的數(shù)據(jù)中相應(yīng)的位填1，否則填0。當(dāng)然，根據(jù)控制電路的安排，相反的定義同樣是可行的。這樣依照所需顯示的圖形文字，按顯示屏的各行各列逐點(diǎn)填寫顯示數(shù)據(jù)，就可以構(gòu)成一個(gè)顯示數(shù)據(jù)文件。

顯示圖形的數(shù)據(jù)文件，其格式相對(duì)自由，只要能夠滿足顯示控制的要求即可。文字的點(diǎn)陣格式比較規(guī)范，可以采用現(xiàn)行計(jì)算機(jī)通用的字庫(kù)字模。組成一個(gè)字的點(diǎn)陣，其大小也可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同規(guī)格。漢字的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)相應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)是用16進(jìn)制格式以字節(jié)為單位表示的。

用點(diǎn)陣方式構(gòu)成圖形或文字，是非常靈活的，可以根據(jù)需要任意組合和變化，只要設(shè)計(jì)好合適的數(shù)據(jù)文件，就可以得到滿意的顯示效果。因而采用點(diǎn)陣式圖文顯示屏顯示經(jīng)常需要變化的信息，是非常有效的。點(diǎn)陣顯示方式適應(yīng)信息變化的優(yōu)點(diǎn)，是以點(diǎn)陣顯示器的價(jià)格和其復(fù)雜的控制電路為代價(jià)的。點(diǎn)陣顯示器在整個(gè)顯示單元的所有位置上都布置了LED器件，而像數(shù)碼管一類的顯示器件只在需要發(fā)光的七段位置上布置LED器件，其它位置是空白的。因此，點(diǎn)陣顯示器在相同面積情況下，價(jià)格要貴些。但是，數(shù)碼管可顯示的信息有限，只有0～9或單個(gè)的英文字符，由于組合形成的字符不多，所以其顯示數(shù)據(jù)和控制電路都比較簡(jiǎn)單。點(diǎn)陣顯示器則不然，它要對(duì)點(diǎn)陣上全部LED進(jìn)行控制，并能生成所有可能顯示的圖形文字，其顯示數(shù)據(jù)和控制電路自然要復(fù)雜得多。

設(shè)計(jì)方案論證：

3.1顯示模式方案

為了吸引觀眾增強(qiáng)顯示效果，可以有多種顯示模式，最簡(jiǎn)單的顯示模式是靜態(tài)顯示。這里所說(shuō)的“靜態(tài)顯示模式”不同于靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式。與靜態(tài)顯示模式相對(duì)應(yīng)，就有各種動(dòng)態(tài)顯示模式，它們所顯示的圖文都是能夠動(dòng)的。按照?qǐng)D文運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)又可以分為閃爍、平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等多種顯示模式。產(chǎn)生不同顯示模式的方法，并不意味著一定要重新編寫顯示數(shù)據(jù)，可以通過(guò)一定的算法從原來(lái)的顯示數(shù)據(jù)直接生成。例如，按順序調(diào)整行號(hào)，可以使顯示圖文產(chǎn)生上下平移；而順序調(diào)整列顯示數(shù)據(jù)的位置，就可以達(dá)到左右平移的目的；同時(shí)調(diào)整行列順序，就能得到對(duì)角線平移的效果。其它模式的數(shù)據(jù)刷新，也可找到相應(yīng)的算法。不過(guò)當(dāng)算法太復(fù)雜，太浪費(fèi)時(shí)間的話，也可以考慮預(yù)先生成刷新數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)備用。刷新的時(shí)間控制，要考慮運(yùn)動(dòng)圖形文字的顯示效果。刷新太慢，動(dòng)感不顯著；刷新太快了，中間過(guò)程看不清。一般刷新周期可控制在幾十毫秒范圍之內(nèi)。

動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，具體就16×32的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法），由行譯碼器給出的行選通信號(hào)，從第一行開(kāi)始，按順序依次對(duì)各行進(jìn)行掃描(把該行與電源的一端接通)。

另一方面，根據(jù)各列鎖存的數(shù)據(jù)，確定相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器是否將該列與電源的另一端接通。接通的列，就在該行該列燃亮相應(yīng)的LED；未接通的列所對(duì)應(yīng)的LED熄滅。當(dāng)一行的掃描持續(xù)時(shí)間結(jié)束后，該行燃亮的LED也就熄滅；下一行又以同樣的方法進(jìn)行顯示。全部各行都掃過(guò)一遍之后(一個(gè)掃描周期)，又從第一行開(kāi)始下一個(gè)周期的掃描。只要一個(gè)掃描輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就不容易感覺(jué)出閃爍現(xiàn)象，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。而且動(dòng)態(tài)掃描方式功耗低，硬件成本低，每個(gè)LED都不是連續(xù)工作，因而還有利于延長(zhǎng)LED的使用壽命。

3．2

數(shù)據(jù)傳輸方案

采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸方式的問(wèn)題。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹?/p>

采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)并行到串行和串行到并行兩次變換。首先，單片機(jī)從存儲(chǔ)器中讀出的8位并行數(shù)據(jù)要通過(guò)并串變換，按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器。與此同時(shí)，列驅(qū)動(dòng)器中每一列都把當(dāng)前數(shù)據(jù)傳向后一列，并從前一列接收新數(shù)據(jù)，一直到全部列數(shù)據(jù)都傳輸完為止。只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以至影響到LED的亮度。

解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。

經(jīng)過(guò)上述分析，可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具備的主要功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。圖2-1為顯示屏電路實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)框圖。

單片機(jī)

列驅(qū)動(dòng)器

四個(gè)74HC573

兩個(gè)74HC573

列

LED顯示點(diǎn)陣

16x32

電源

顯示屏電路框圖

三

硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

元器件的選擇

元件編號(hào)

規(guī)格參數(shù)

LED

16x32點(diǎn)陣

PCB板

20cm*20cm環(huán)氧板

U1~

U6

74HC573

U7

AT89C52

U8，U9

74HC02

R1~R33

330歐姆

C1、C2

22pF

晶振

1個(gè)

可行性分析：作品選用52做核心，相對(duì)于其他芯片52讀取也很方便，價(jià)格低廉。選取138以及02選通74HC573做行、列驅(qū)動(dòng)器。之所以選取138以及02是因?yàn)橛?38及02選通573是因?yàn)椋?dāng)138選通573時(shí)其他573被默認(rèn)關(guān)閉，這給軟件編寫提供了很大便利。用573而不用595做驅(qū)動(dòng)是因?yàn)閷?duì)573熟悉，對(duì)以前學(xué)過(guò)的硬件有一個(gè)復(fù)習(xí)鞏固的作用。沒(méi)有用2803做驅(qū)動(dòng)是因?yàn)?73提供的電壓完全可以提供16x32LED燈的兩端電壓。

芯片簡(jiǎn)介

(1)AT89C52

AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的8位Flash

ROM單片機(jī)。其最突出的優(yōu)點(diǎn)是片內(nèi)ROM為Flash

ROM，可擦寫1000次以上，應(yīng)用并不復(fù)雜的通用ROM寫入器就能方便的擦寫，讀取也很方便，價(jià)格低廉，具有在片程序ROM二級(jí)保密系統(tǒng)。因此可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C52包含以下一些功能部件：

（1）一個(gè)8位CPU；

（2）一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；

（3）4KB

Flash

ROM；

（4）128B

內(nèi)RAM；

（5）可尋址64KB的外ROM和外RAM控制電路；

（6）兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；

（7）21個(gè)特殊功能寄存器；

（8）4個(gè)8位并行I/O口；

AT89C52單片機(jī)一般采用雙列直插DIP封裝，共40個(gè)引腳，圖3-3為其引腳排列圖。40個(gè)引腳大致可分為4類：電源、時(shí)鐘、控制各I/O引腳。

電源

Vcc——芯片電源，接+5V；GND——接地端。

時(shí)鐘

XTAL1、XTAL2——晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。

單片機(jī)系統(tǒng)外圍電路

(2)74HC573

編程時(shí)，先將使能端置1，此時(shí)輸出數(shù)據(jù)和輸入數(shù)據(jù)一致；為了將輸出的數(shù)據(jù)鎖定，防止誤操作，可將使能端清0，此時(shí)，輸出端保持原有值，不再變化。（1，使能置1；

2，數(shù)據(jù)輸入到鎖存器輸入端（輸出=輸入）；

3，使能置0（輸

出恒定=先前輸入）；（達(dá)到鎖存功能））

74HC系列的數(shù)字集成電路，當(dāng)5V供電時(shí)，輸出高電平接近5V，帶負(fù)載后，能輸出4.95V左右。

從你圖上看，這里需要573輸出高電平段碼，138輸出位碼，進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。但是圖上有錯(cuò)，為了LED安全使用，在573的輸出端與7LED連接之間，應(yīng)串聯(lián)300Ω電阻。

附加:

鎖存器的作用

鎖存器(Latch)是一種對(duì)脈沖電平敏感的存儲(chǔ)單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。鎖存，就是把信號(hào)暫存以維持某種電平狀態(tài)。鎖存器的最主要作用是緩存，其次完成高速的控制其與慢速的外設(shè)的不同步問(wèn)題，再其次是解決驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，最后是解決一個(gè)

I/O

口既能輸出也能輸入的問(wèn)題。

（3）74HC02

74HC02

概述

74HC02是一款高速CMOS器件，74HC02遵循JEDEC標(biāo)準(zhǔn)no.7A。74HC02引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。

74HC02實(shí)現(xiàn)了4路2輸入或非門功能。

74HC02

特性

·

輸入電平

o

74HC02

CMOS電平

·

ESD保護(hù)

o

HBM

JESD22-A114E超過(guò)2000

V

o

MM

JESD22-A115-A超過(guò)200

V

·

可選多種封裝類型

·

溫度范圍

o

-40～+85

℃

o

-40～+125

℃

（4）74HC138

CD74HC138，CD74HC238和CD74HCT138，CD74HCT238是高速硅柵CMOS解碼器，適合內(nèi)存地址解碼或數(shù)據(jù)路由應(yīng)用。74HC138

作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時(shí)間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在高性能存貯器系統(tǒng)中,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。將快速賦能電路用于高速存貯器時(shí),譯碼器的延遲時(shí)間和存貯器的賦能時(shí)間通常小于存貯器的典型存取時(shí)間,這就是說(shuō)由肖特基鉗位的系統(tǒng)譯碼器所引起的有效系統(tǒng)延遲可以忽略不計(jì)。HC138

按照三位二進(jìn)制輸入碼和賦能輸入條件,從8

個(gè)輸出端中譯出一個(gè)

低電平輸出。兩個(gè)低電平有效的賦能輸入端和一個(gè)高電平有效的賦能輸入端減少了擴(kuò)展所需要的外接門或倒相器,擴(kuò)展成24

線譯碼器不需外接門;擴(kuò)展成32

線譯碼器,只需要接一個(gè)外接倒相器。在解調(diào)器應(yīng)用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。

行、列驅(qū)動(dòng)電路

行、列驅(qū)動(dòng)電路由集成電路74HC573構(gòu)成，它具有一個(gè)8位串行輸入/輸出或者并行輸出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立的，可以實(shí)現(xiàn)在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，即達(dá)到重疊處理的目的。

74HC系列的數(shù)字集成電路，當(dāng)5V供電時(shí)，輸出高電平接近5V，帶負(fù)載后，能輸出4.95V左右。

從你圖上看，這里需要573輸出高電平段碼，138輸出位碼，進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。但是圖上有錯(cuò)，為了LED安全使用，在573的輸出端與7LED連接之間，應(yīng)串聯(lián)300Ω電阻。

行由兩個(gè)573分別控制，列由四個(gè)573控制。行給高電平，列給低電平實(shí)現(xiàn)

點(diǎn)陣控制。

LED顯示屏電路

LED顯示屏是將發(fā)光二極管按行按列布置的，驅(qū)動(dòng)時(shí)也就按行按列驅(qū)動(dòng)。在掃描驅(qū)動(dòng)方式下可以按行掃描按列控制，當(dāng)然也可以按列掃描按行控制。LED顯示屏現(xiàn)多采用多塊8×8點(diǎn)陣顯示單元拼接而成。本文就是使用8塊SBM1388型號(hào)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成16×32點(diǎn)陣，以滿足漢字顯示的要求。8×8

LED點(diǎn)陣是最基本的點(diǎn)陣顯示模塊，理解了8×8

LED點(diǎn)陣的工作原理就可以基本掌握LED點(diǎn)陣顯示技術(shù)。8×8點(diǎn)陣LED結(jié)構(gòu)如圖3-10所示，其等效電路如圖3-11所示：

圖3-10

8×8點(diǎn)陣LED結(jié)構(gòu)圖

從圖中（本圖的LED陣列采用共陽(yáng)的接法）可以看出，8×8點(diǎn)陣共需要64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上。要實(shí)現(xiàn)顯示圖形或字體，只需考慮其顯示方式，通過(guò)編程控制各顯示點(diǎn)對(duì)應(yīng)LED陽(yáng)極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點(diǎn)的亮滅。當(dāng)采用按行掃描按列控制的驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，LED顯示屏8行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。行驅(qū)動(dòng)器一行的行線連接到電源的一端，列驅(qū)動(dòng)器一列的列線連接到電源的另一端。應(yīng)用時(shí)還應(yīng)在各條行線或列線上接上限流電阻。掃描中控制電路將行線的1到

8輪流接通高電位，使連接到各該行的全部LED器件接通正電源，但具體那一個(gè)LED導(dǎo)通，還要看它的負(fù)電源是否接通，這就是列控制的任務(wù)了。當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮；反之則不亮。例如：如果想使屏幕左上角LED點(diǎn)亮，左下角LED熄滅的話，在掃描到第一行時(shí)，第一列的電位就應(yīng)該為低，而掃描到第八行時(shí)第一列的電位就應(yīng)該為高。這樣行線上只管一行一行的輪流導(dǎo)通，列線上進(jìn)行通斷控制，實(shí)現(xiàn)了行掃描列控制的驅(qū)動(dòng)方式。

四

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在單片機(jī)系統(tǒng)中，硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上對(duì)其合理的調(diào)配和使用，從而完成應(yīng)用系統(tǒng)所要完成的任務(wù)。軟件的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序。其任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)構(gòu)，分配內(nèi)RAM資源，劃分功能模塊，然后進(jìn)行主程序和各模塊程序的設(shè)計(jì)，最后連接起來(lái)成為一個(gè)完整的應(yīng)用程序。

在進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，曾經(jīng)規(guī)劃過(guò)軟件結(jié)構(gòu)，但由于硬件系統(tǒng)尚未仔細(xì)確定，軟件結(jié)構(gòu)框圖十分粗糙，當(dāng)硬件設(shè)計(jì)接口擴(kuò)展及各功能模塊與CPU連接關(guān)系確定后，就能夠具體明確對(duì)軟件設(shè)計(jì)的要求。本設(shè)計(jì)的LED顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。根據(jù)軟件分層次設(shè)計(jì)的原理，可把顯示屏的軟件系統(tǒng)分成兩大層：第一層是底層的顯示驅(qū)動(dòng)程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其它控制信號(hào)，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動(dòng)程序由定時(shí)器T0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。

編程思路

根據(jù)以上硬件電路和單片機(jī)控制原理，編程思路為：

a先對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行初始化。

b調(diào)用顯示程序

c裝載漢字的第一行數(shù)據(jù)，并顯示出來(lái)。

d依次顯示漢字的第二行至第十六行。

e結(jié)束

程序見(jiàn)附錄1

流程圖：

調(diào)用顯示程序序

掃描第1行并顯示

顯示漢字

延時(shí)

掃描第2行并顯示

依次掃描3,4….16行

結(jié)束

開(kāi)始

五

調(diào)試及性能分析

一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)總體設(shè)計(jì)，完成了硬件和軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。元器件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)器中寫入編制好的應(yīng)用程序，系統(tǒng)即可運(yùn)行。但編制好的程序或焊接好的線路不能按預(yù)計(jì)的那樣正常工作是常見(jiàn)的事，多少會(huì)出現(xiàn)一些硬件、軟件上的錯(cuò)誤。這就需要通過(guò)調(diào)試來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并加以改正。調(diào)試可分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。在允許的條件下，根據(jù)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的需求性首先采用在PC機(jī)上用模擬開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試，然后進(jìn)行硬件的組裝與調(diào)試。

軟件調(diào)試

軟件調(diào)試采用脫機(jī)調(diào)試的方法，即完全用仿真器軟件在PC機(jī)上對(duì)目標(biāo)電路原理圖和程序進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試。調(diào)試過(guò)程中單片機(jī)相應(yīng)輸入端由通用鍵盤和鼠標(biāo)設(shè)定，運(yùn)行狀態(tài)、各寄存器狀態(tài)、端口狀態(tài)等都可以在CRT指定的窗口區(qū)域顯示出來(lái)，以確定程序運(yùn)行有無(wú)錯(cuò)誤。調(diào)試可按下列步驟進(jìn)行：

目標(biāo)程序糾錯(cuò)

該階段工作通常在目標(biāo)程序編輯時(shí)就完成。一般來(lái)說(shuō)，仿真器軟件能給用戶輸入的程序指令糾錯(cuò)，包括書寫格式、標(biāo)號(hào)未定義或多重定義、轉(zhuǎn)移地址溢出等錯(cuò)誤。

整體程序綜合調(diào)試

即把各子程序整體連起來(lái)進(jìn)入到綜合電路調(diào)試，看是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)的功能顯示。在這階段若發(fā)生故障，可以考慮各子程序在運(yùn)行時(shí)是否破壞現(xiàn)場(chǎng)，數(shù)據(jù)緩沖單元是否發(fā)生沖突，標(biāo)志位的建立和清除在設(shè)計(jì)上是否失誤，堆棧是否溢出，輸入輸出狀態(tài)是否正常等。

硬件調(diào)試

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開(kāi)的，許多硬件故障在軟件調(diào)試時(shí)才能發(fā)現(xiàn)，但通常要先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障。調(diào)試工作可以分為四步：

目測(cè)檢查

根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)檢查樣機(jī)線路是否連接正確，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，必要時(shí)可用萬(wàn)用表檢測(cè)線路通斷情況。

電源調(diào)試

樣機(jī)的第一次通電測(cè)試很重要，若樣機(jī)中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。調(diào)試的方法有兩種：一種是斷開(kāi)樣機(jī)穩(wěn)壓電源的輸出端檢查空載時(shí)電源工作情況；另一種是拔下樣機(jī)上的主要集成芯片，檢查電源的負(fù)載能力（用假負(fù)載）。確保電源無(wú)故障并性能符合設(shè)計(jì)要求。

通電檢查

在確保電源良好前提下，接通電源。最好在電源與其余電路之間串接一個(gè)電流表。若接通后電流很大，必須立即切斷電源。電源大得超出正常范圍，說(shuō)明電路中有短路或故障。通電檢查的主要目的是看系統(tǒng)是否存在短路或由元器件損壞、裝配錯(cuò)誤引起的電流異常。

檢查相應(yīng)芯片的邏輯關(guān)系

加電后檢查各芯片插座上相關(guān)引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量相應(yīng)的輸入輸出電平是否正常。單片機(jī)系統(tǒng)大都是數(shù)字邏輯電路，使用電平檢查法可首先查出邏輯設(shè)計(jì)是否正確，選用器件和連接關(guān)系是否符合要求等。

根據(jù)實(shí)踐證明，這個(gè)方案設(shè)計(jì)的16×32點(diǎn)陣LED圖文顯示屏，結(jié)構(gòu)合理，成本較低，且較容易擴(kuò)展成更大的顯示屏；顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。

心得：

以上僅對(duì)LED顯示屏的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)、顯示電路原理作一詳細(xì)介紹和分析。LED點(diǎn)陣的應(yīng)用很廣，對(duì)于不同的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求，可以有各種各樣的應(yīng)用方式，在這里就不做詳盡敘述。由于自己知識(shí)水平的局限和時(shí)間的倉(cāng)促，設(shè)計(jì)中或還存在著一些不足，我真誠(chéng)的接受老師們的批評(píng)和指正。

從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)，每一步對(duì)我來(lái)說(shuō)無(wú)疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，我不斷地給自己提出新的問(wèn)題，然后去論證、推翻，不懂就請(qǐng)教學(xué)長(zhǎng)，再接著提出新的問(wèn)題，在這個(gè)往復(fù)的過(guò)程中，我這篇稚嫩的設(shè)計(jì)日趨完善。每一次改進(jìn)我都收獲良多，雖然我的設(shè)計(jì)作品不是很成熟，而且借鑒了前人的很多資料，但我仍然心里有一種莫大的幸福感，因?yàn)槲覍?shí)實(shí)在在地走過(guò)了一個(gè)完整的設(shè)計(jì)所應(yīng)該走的每一個(gè)過(guò)程，并且享受了每一個(gè)過(guò)程，更重要的是這個(gè)設(shè)計(jì)中我加入了自己鮮活的思想，而且在調(diào)試中積累了很多經(jīng)驗(yàn)。

在做這次的設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到了很多，加深了對(duì)數(shù)子電路的理解，驗(yàn)證了所學(xué)理論知識(shí)，提高了基本的解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并增加了對(duì)電子設(shè)計(jì)方面的興趣。更重要的是我體會(huì)到不論做什么事都要真真正正用心去做，才會(huì)使自己更好的成長(zhǎng)，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有實(shí)踐的能力，實(shí)踐才是最終的目的，沒(méi)有實(shí)踐就不會(huì)有自己的突破和創(chuàng)新，希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后的工作和生活中不斷成長(zhǎng)與進(jìn)步。

在這里要特別感謝我們的學(xué)長(zhǎng)，謝謝他們的悉心指導(dǎo)！

參考文獻(xiàn)：馬家辰.MCS-51單片機(jī)原理及接口技術(shù).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997

胡漢才.單片機(jī)原理與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社

邱麗芳.單片機(jī)原理與應(yīng)用

[M].北京:人民郵電出版社,2007

附錄1

#include

#define

uchar

unsigned

char

#define

uint

unsigned

int

uchar

code

atable[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}

;

uchar

code

btable[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

void

delay(uint

i)

//延時(shí)1ms

{

uint

x,y;

for(x=i;x>0;x--)

for(y=115;y>0;y--);

}

void

clear()

//清屏

{

P2=0xa0;P0=0xff;

P2=0xc0;P0=0xff;

P2=0x00;P0=0xff;

P2=0x20;P0=0xff;

P2=0x40;P0=0xff;

P2=0x60;P0=0xff;

}

void

main(void)

{

uint

x;

clear();

WR

=

0;

while(1)

{

P2=0xa0;

P0=atable[0];

P2=0xe0;

P0=btable[0];

P2=0x60;

P0=0xf7;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//掃描第1行

P2=0xa0;

P0=atable[1];

P2=0xe0;

P0=btable[1];

P2=0x60;

P0=0xfb;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0xfe;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//2

P2=0xa0;

P0=atable[2];

P2=0xe0;

P0=btable[2];

P2=0x60;

P0=0xfd;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//3

P2=0xa0;

P0=atable[3];

P2=0xe0;

P0=btable[3];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//4

P2=0xa0;

P0=atable[4];

P2=0xe0;

P0=btable[4];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0x01;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//5

P2=0xa0;

P0=atable[5];

P2=0xe0;

P0=btable[5];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0x7f;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//6

P2=0xa0;

P0=atable[6];

P2=0xe0;

P0=btable[6];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x93;

delay(2);

//7

P2=0xa0;

P0=atable[7];

P2=0xe0;

P0=btable[7];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x6d;

delay(2);

//8

P2=0xa0;

P0=atable[8];

P2=0xe0;

P0=btable[8];

P2=0x60;

P0=0xbf;

P2=0x40;

P0=0xff;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x7d;

delay(2);

//9

P2=0xa0;

P0=atable[9];

P2=0xe0;

P0=btable[9];

P2=0x60;

P0=0xbf;

P2=0x40;

P0=0xff;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xbb;

delay(2);

//10

P2=0xa0;

P0=atable[10];

P2=0xe0;

P0=btable[10];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x27;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xd7;

delay(2);

//11

P2=0xa0;

P0=atable[11];

P2=0xe0;

P0=btable[11];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0xdb;

P2=0xc0;

P0=0xbe;

P2=0x00;

P0=0xef;

delay(2);

//12

P2=0xa0;

P0=atable[12];

P2=0xe0;

P0=btable[12];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0xfb;

P2=0xc0;

P0=0xbe;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//13

P2=0xa0;

P0=atable[13];

P2=0xe0;

P0=btable[13];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x77;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//14

P2=0xa0;

P0=atable[14];

P2=0xe0;

P0=btable[14];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0xaf;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//15

P2=0xa0;

P0=atable[15];

P2=0xe0;

P0=btable[15];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0xdf;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//16

}

}

第四篇：Led點(diǎn)陣廣告牌設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的Led點(diǎn)陣廣告牌設(shè)計(jì)

目錄 LED概述.........................................................................3 1.1 LED電子顯示屏概述......................................................3 1.2 LED電子顯示屏的分類...................................................3 2 顯示原理及控制方式分析.................................................4 2.1 LED點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu).........................................................4 2.2 LED 動(dòng)態(tài)顯示原理.......................................................4 2.3 LED常見(jiàn)的控制方式.....................................................5 3 硬件電路設(shè)計(jì)..................................................................7 3.1 系統(tǒng)硬件概述..............................................................7 3.2 16×16LED點(diǎn)陣顯示制作..............................................8 3.2.1 16×16LED點(diǎn)陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理......................8 3.2.2 用8×8LED點(diǎn)陣構(gòu)成16×16LED點(diǎn)陣..........................9 3.3主控單片機(jī)的接口說(shuō)明.................................................11 3.4 LED顯示驅(qū)動(dòng)電路.......................................................11 4 字模生成.......................................................................13 4.1 字模簡(jiǎn)介...................................................................13 4.1.1 LED顯示屏領(lǐng)域字模實(shí)現(xiàn)技術(shù)...................................13 4.1.2 軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與設(shè)計(jì).........................13 4.2 字模存儲(chǔ)技術(shù).............................................................14 4.3 字庫(kù)生成...................................................................14 5軟件設(shè)計(jì)........................................................................16 5.1 程序設(shè)計(jì)總體思路和結(jié)構(gòu)..............................................16 5.1.1 程序設(shè)計(jì)總體思路.................................................16 5.1.2 程序流程圖...........................................................16 5.2 各模塊程序設(shè)計(jì)..........................................................17 5.2.1 系統(tǒng)初始化...........................................................17 5.2.2 LED動(dòng)態(tài)顯示........................................................17 5.2.3 漢字顯示的原理....................................................17 6系統(tǒng)功能測(cè)試..................................................................19 6.1 單元模塊電路測(cè)試.......................................................19 6.2 系統(tǒng)整體功能測(cè)試.......................................................19 總結(jié).................................................................................20 致謝.................................................................................21 參考文獻(xiàn)...........................................................................22 附錄.................................................................................23 引 言

LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱LED，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。

多個(gè) LED發(fā)光燈組成固定的字符或圖形進(jìn)行顯示，即形成LED點(diǎn)陣圖文顯示屏。其主要特征是只控制LED點(diǎn)陣中各發(fā)光器件的通斷（發(fā)光或熄滅），而不控制LED的發(fā)光強(qiáng)弱。LED點(diǎn)陣的漢字顯示方式是先根據(jù)所需要的漢字提取漢字點(diǎn)陣（如16×16 點(diǎn)陣），將點(diǎn)陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼；而在使用時(shí)則需要先根據(jù)新的漢字編碼組成語(yǔ)句，再由MCU根據(jù)新編碼提取相應(yīng)的點(diǎn)陣進(jìn)行漢字顯示。

LED點(diǎn)陣顯示具有如下特點(diǎn)：

（1）電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一種比使用高壓電源更安全的電源。

（2）效能：消耗能量比同光效的白熾燈減少80%。（3）適用性：每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。

（4）穩(wěn)定性：10萬(wàn)小時(shí)，光衰為初始的50%。

（5）響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)。（6）對(duì)環(huán)境污染：無(wú)有害金屬汞。

（7）顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。

由于LED的眾多優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域有：（1）、信號(hào)指示應(yīng)用：信號(hào)照明是LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個(gè)領(lǐng)域，約占LED應(yīng)用市場(chǎng)的4%左右。

（2）、顯示應(yīng)用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等，LED用于顯示屏幕的應(yīng)用約占LED應(yīng)用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。

（3）、照明應(yīng)用：便攜燈具，汽車用燈，特殊照明。由于LED尺寸小，便于動(dòng)態(tài)的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑裝飾照明。背光照明：普通電子設(shè)備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等。以及投影儀用RGB光源。

LED概述

1.1 LED電子顯示屏概述

LED電子顯示屏（Light Emitting Diode Panel）是由幾百--幾十萬(wàn)個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成的像素點(diǎn)，按矩陣均勻排列組成。利用不同的半導(dǎo)體材料可以制造不同色彩的LED像素點(diǎn)。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍(lán)色和純綠色LED的開(kāi)發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。LED顯示屏是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的亮度的方式，來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。

LED顯示屏分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。LED顯示屏因?yàn)槠湎袼貑卧侵鲃?dòng)發(fā)光的，具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。因而被廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。

LED顯示屏的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。1.2 LED電子顯示屏的分類

按顏色分類：

單基色顯示屏:單一顏色（紅色或綠色）。

雙基色顯示屏：紅和綠雙基色，256級(jí)灰度、可以顯示65536種顏色。

全彩色顯示屏：紅、綠、藍(lán)三基色，256級(jí)灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬(wàn)種顏色。

按顯示器件分類：

LED數(shù)碼顯示屏：顯示器件為7段碼數(shù)碼管，適于制作時(shí)鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。

LED點(diǎn)陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。按使用場(chǎng)合分類：

室內(nèi)顯示屏：發(fā)光點(diǎn)較小，一般Φ3mm--Φ8mm，顯示面積一般零點(diǎn)幾至十幾平方米。室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽(yáng)光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能。按發(fā)光點(diǎn)直徑分類：

室內(nèi)屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、室外屏：Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm 室外屏發(fā)光的基本單元為發(fā)光筒，發(fā)光筒的原理是將一組紅、綠、藍(lán)發(fā)光二極管封在一個(gè)塑料筒內(nèi)共同發(fā)光增強(qiáng)亮度。

顯示原理及控制方式分析

2.1 LED點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu)

八十年代以來(lái)出現(xiàn)了組合型LED點(diǎn)陣顯示器模塊，以發(fā)光二極管為像素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)氧樹(shù)脂和塑模封裝而成。這種一體化封裝的點(diǎn)陣LED模塊，具有高亮度、引腳少、視角大、壽命長(zhǎng)、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。LED點(diǎn)陣規(guī)模常見(jiàn)的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。

根據(jù)像素顏色的數(shù)目可分為單色、雙基色、三基色等。像素顏色不同，所顯示的文字、圖象等內(nèi)容的顏色也不同。單色點(diǎn)陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點(diǎn)陣顯示內(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點(diǎn)亮組合方式?jīng)Q定，如紅綠都亮?xí)r可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點(diǎn)亮?xí)r間，則可實(shí)現(xiàn)256或更高級(jí)灰度顯示，即可實(shí)現(xiàn)真彩色顯示。

圖2.1示出最常見(jiàn)的8×8單色LED點(diǎn)陣顯示器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外型規(guī)格，其它型號(hào)點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)與引腳可試驗(yàn)獲得。

圖2.1 8×8單色LED模塊內(nèi)部電路

LED點(diǎn)陣顯示器單塊使用時(shí)，既可代替數(shù)碼管顯示數(shù)字，也可顯示各種中西文字及符號(hào)．如5x7點(diǎn)陣顯示器用于顯示西文字母．5×8點(diǎn)陣顯示器用于顯示中西文，8x8點(diǎn)陣可以用于顯示簡(jiǎn)單的中文文字，也可用于簡(jiǎn)單圖形顯示。用多塊點(diǎn)陣顯示器組合則可構(gòu)成大屏幕顯示器，但這類實(shí)用裝置常通過(guò)PC機(jī)或單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)。2.2 LED 動(dòng)態(tài)顯示原理

LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)中各模塊的顯示方式： 有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示原理簡(jiǎn)單、控制方便，但硬件接線復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中一般采用動(dòng)態(tài)顯示方式，動(dòng)態(tài)顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅(qū)動(dòng)，從上到下逐次不斷地對(duì)顯示屏的各行進(jìn)行選通，同時(shí)又向各列送出表示圖形或文字信息的列數(shù)據(jù)信號(hào)，反復(fù)循環(huán)以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。

點(diǎn)陣式LED漢字廣告屏絕大部分是采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺(jué)暫留特性。將連續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示，只要幀速率高于24幀/秒，人眼看起來(lái)就是一個(gè)完整的，相對(duì)靜止的畫面。最典型的例子就是電影放映機(jī)。在電子領(lǐng)域中，因?yàn)檫@種動(dòng)態(tài)掃描顯示方式極大的縮減了發(fā)光單元的信號(hào)線數(shù)量，因此在LED顯示技術(shù)中被廣泛使用。

以8×8點(diǎn)陣模塊為例，說(shuō)明一下其使用方法及控制過(guò)程。圖2.1中，紅色水平線Y0、Y1……Y7叫做行線，接內(nèi)部發(fā)光二極管的陽(yáng)極，每一行8個(gè)LED的陽(yáng)極都接在本行的行線上。相鄰兩行線間絕緣。同樣，藍(lán)色豎直線X0、X1……X7叫做列線，接內(nèi)部每列8個(gè)LED的陰極，相鄰兩列線間絕緣。

在這種形式的LED點(diǎn)陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“1”表示），在某列線上施加低電平（用“0”表示）。則行線和列線的交叉點(diǎn)處的LED就會(huì)有電流流過(guò)而發(fā)光。比如，Y7為1，X0為0,則右下角的LED點(diǎn)亮。再如Y0為1，X0到X7均為0，則最上面一行8個(gè)LED全點(diǎn)亮。

現(xiàn)描述一下用動(dòng)態(tài)掃描顯示的方式，顯示字符“B”的過(guò)程。其過(guò)程如圖2.2

圖2.2 用動(dòng)態(tài)掃描顯示字符“B”的過(guò)程

2.3 LED常見(jiàn)的控制方式

目前常見(jiàn)的是并行傳輸方式（見(jiàn)附錄1.1），通過(guò)8位鎖存器將8位總線上的列數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存顯示，各8位鎖存器的片選信號(hào)由譯碼器提供。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，對(duì)微控制器（MCU）的通信速度要求較低。但是這種方案最大的缺點(diǎn)是不便于隨意擴(kuò)展顯示單元的數(shù)目。每增加一個(gè)16×16點(diǎn)陣的全角漢字顯示單元，就需要在之前的電路上多增加兩根地址線，這就要求在PCB布線的時(shí)候要留有充足的地址線冗余量。再一個(gè)缺點(diǎn)是，每個(gè)單元的PCB隨著安放位置的不同，布線結(jié)構(gòu)也不相同，不利于廠家批量生產(chǎn)。并行傳輸需要的芯片較多，因此市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)用FPGA,CPLD等高密度可編程邏輯器件（PLD）來(lái)取代傳統(tǒng)鎖存器IC的方案。成本有所下降，但可擴(kuò)展性仍舊較差。因此，并行傳輸方式適用于顯示單元數(shù)目確定的條屏。

隨著廣告屏顯示內(nèi)容的多媒體化，對(duì)控制器傳輸速度，運(yùn)算能力的要求越來(lái)越高。因此控制器的種類也在不斷發(fā)展以適應(yīng)要求，從最初的8051單片機(jī)，到PIC單片機(jī)，又到FPGA，直到現(xiàn)在的ARM處理器。不同功能檔次的廣告屏對(duì)應(yīng)著不同的處理器。

一．以傳統(tǒng)8051單片機(jī)為控制器的LED顯示屏。因受到單片機(jī)運(yùn)算速度及通信速率的限制，LED動(dòng)態(tài)顯示的刷新率不可能做得太高。對(duì)顯示效果和移動(dòng)算法的處理也比較吃力，在實(shí)際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。除此之外，傳統(tǒng)8051單片機(jī)的內(nèi)部資源貧乏，僅128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，幾K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器，無(wú)E2PROM，SPI。這就需要對(duì)單片機(jī)擴(kuò)展外設(shè)，無(wú)疑增加了硬件成本。因此，8051控制的條屏只能用于顯示內(nèi)容及其簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)常更改顯示內(nèi)容的場(chǎng)合。

二．以PIC單片機(jī)為控制器的LED顯示屏。因PIC單片機(jī)是RISC架構(gòu)的工業(yè)專用單片機(jī)，處理指令的速度有所增加，抗干擾能力優(yōu)秀，型號(hào)種類繁多。作為條屏的控制器，可以明顯的改善顯示效果，同時(shí)PIC單片機(jī)內(nèi)部的資源較豐富，可節(jié)省外部電路設(shè)計(jì)難度，同時(shí)降低了硬件成本。因此，以PIC單片機(jī)為控制器的條屏目前仍是單色條屏市場(chǎng)的主流。

三．以FPGA（復(fù)雜可編程邏輯門陣列）為控制器的LED顯示屏。FPGA以高速、并行著稱。是近年來(lái)新興的可編程邏輯器件。用他作為L(zhǎng)ED顯示屏的控制器，能夠高速的處理色階PWM信號(hào)、高速的完成動(dòng)態(tài)掃描邏輯、高速的完成字符移動(dòng)算法。因此被運(yùn)用于雙基色、三基色的顯示系統(tǒng)。但是其成本較高，開(kāi)發(fā)難度較大。

四．以ARM（32位RISC架構(gòu)高性能微處理器）為控制器的LED顯示屏。ARM有著極高的指令效率，極高的時(shí)鐘頻率。因此其運(yùn)算能力非常強(qiáng)大，內(nèi)部資源也十分豐富，極大的簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)的難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期。在條屏的運(yùn)用中，能用ARM來(lái)實(shí)現(xiàn)花樣繁多的顯示方式，以及高色階，多像素的全彩屏驅(qū)動(dòng)。ARM與FPGA的組合更是功能強(qiáng)大，除了海量存儲(chǔ)技術(shù)，無(wú)線更新技術(shù)外，還能實(shí)時(shí)地顯示視頻信號(hào)。因此，以ARM為控制器的顯示屏常為視頻全彩屏。

硬件電路設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)硬件概述

整個(gè)電路由單片機(jī)89C51，8個(gè)74LS373，1個(gè)74HC154，1個(gè)74LS138,4個(gè)16×16的LED。該電路所設(shè)計(jì)的電子屏可顯示多個(gè)漢字，需要4個(gè)16×16 LED點(diǎn)陣模塊，可組成16×64的條形點(diǎn)陣。

AT89C51是一種帶4KB可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89C51引腳即外觀如圖3.1所示。

圖3.1 AT89C51的管腳圖

譯碼器是組合邏輯電路的一個(gè)重要的器件，74LS138的輸出是低電平有效，故實(shí)現(xiàn)邏輯功能時(shí)，輸出端不可接或門及或非門，74LS138與前面不同，其有使能端，故使能端必須加以處理，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)需要的邏輯功能。發(fā)光二極管點(diǎn)亮只須使其正向?qū)纯?，根?jù)LED的公共極是陽(yáng)極還是陰極分為兩類譯碼器，即針對(duì)共陽(yáng)極的低電平有效的譯碼器；針對(duì)共陰極LED的高電平輸出有效的譯碼器。

74LS373是低功耗肖特基TTL8D鎖存器，內(nèi)有8個(gè)相同的D型(三態(tài)同相)鎖存器，由兩個(gè)控制端(11腳G或EN；1腳OUT、CONT、OE)控制。當(dāng)OE接地時(shí)，若G為高電平，74LS373接收由PPU輸出的地址信號(hào)；如果G為低電平，則將地址信號(hào)鎖存。工作原理：74LS373的輸出端O0—O7可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)，O0—O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE為高電平時(shí)，O0—O7呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端LE為高電平時(shí)，O隨數(shù)據(jù)D而變。當(dāng)LE為低電平時(shí)，O被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。74LS373引腳即外觀如圖3.2所示

圖3.2 74LS373引腳圖

74HC154為 4 線－12 線譯碼器，當(dāng)選通端（G1、G2）均為低電平時(shí)，可將地址端（ABCD）的二進(jìn)制 編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端，以低電平譯出。若將 G1 和 G2 中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端，由 ABCD 對(duì)輸出尋址，還可作 1 線－16 線數(shù)據(jù)分配器。工作環(huán)境溫度為0～70℃，對(duì)社會(huì)的要求非常適合。

LED,50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光

線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧7樹(shù)脂密封，即固體封裝，所以能起到保護(hù)內(nèi)部芯線的

作用，所以LED的抗震性能好該電路的顯示采用逐行掃描方式。工作時(shí)，由單片機(jī)取出第一行需要顯示的內(nèi)容經(jīng)延時(shí)一段時(shí)間后再進(jìn)行下一行點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的顯示。需要注意的是，每次只能選通一行數(shù)據(jù)，即要通過(guò)不斷的逐行掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)漢字或字符的顯示。3.2 16×16LED點(diǎn)陣顯示制作

3.2.1 16×16LED點(diǎn)陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理

以UCDOS中文宋體字庫(kù)為例，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。即國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)漢字庫(kù)中的每一個(gè)字均由256點(diǎn)陣來(lái)表示。我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素，而把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。這里我們以“高”字說(shuō)明，如圖3.3所示。

圖3.3 16*16LED漢字顯示

用8位的AT89C51單片機(jī)控制，由于單片機(jī)的總線為8位，一個(gè)字需要拆分為2個(gè)部分。一般把它拆分為上部和下部，上部由8×16點(diǎn)陣組成，下部也由8×16點(diǎn)陣組成。在本例中單片機(jī)首先顯示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00—p07口。方向?yàn)閜00到p07 ,顯示漢字“高”時(shí),p02點(diǎn)亮,由上往下排列,為p0.0 滅，p0.1 滅, p0.2 滅, p0.3 滅, p0.4 滅, p0.5 亮,p0.6滅,p0.7 滅。即二進(jìn)制00000100，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為 04h。上半部第一列完成后，繼續(xù)掃描下半部的第一列，為了接線的方 便，我們?nèi)栽O(shè)計(jì)成由上往下掃描，即從p27向p20方向掃

描，從上圖可以看到，這一列全部為不亮，即為00000000，16進(jìn)制則為00h。然后單片機(jī)轉(zhuǎn)向上半部第二列，仍為p01點(diǎn)亮，為00000100，即16進(jìn)制04h.這一列完成后繼續(xù)進(jìn)行下半部分的掃描，p20點(diǎn)亮，為二進(jìn)制00000010，即16進(jìn)制02h.依照這個(gè)方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描32個(gè)8位，可以得出漢字“高”的掃描代碼為：02h，00h，01h, 04h,0FFh,0FEh, 00h, 00h，1Fh,0F0h, 10h, 10h, 10h, 10h, 1Fh,0F0h，00h, 04h, 7Fh,0FEh, 40h, 04h, 4Fh,0E4h，48h, 24h, 48h, 24h, 4Fh,0E4h, 40h, 0Ch。

由這個(gè)原理可以看出，無(wú)論顯示何種字體或圖像，都可以用這個(gè)方法來(lái)分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。不過(guò)現(xiàn)在有很多現(xiàn)成的漢字字模生成軟件，就不必自己去畫表格算代碼了。

3.2.2 用8×8LED點(diǎn)陣構(gòu)成16×16LED點(diǎn)陣

Proteus中只有5×7和8×8等LED點(diǎn)陣，并沒(méi)有16×16LED點(diǎn)陣，而在實(shí)際應(yīng)用中，要良好地顯示一個(gè)漢字，則至少需要16×16點(diǎn)陣。下面我們就首先介紹使用8×8點(diǎn)陣構(gòu)建16×16點(diǎn)陣的方法，并構(gòu)建一塊16×16LED點(diǎn)陣，用于本例的顯示任務(wù)。

首先，從Proteus7.1的元件庫(kù)中找到“MATRIX-8X8-RED”元器件，并將四塊該元器件放入Proteus文檔區(qū)編輯窗口中。此時(shí)需要注意,如果該元器件保持初始的位置（沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)方向），我們要首先將其左轉(zhuǎn)90°，使其水平放置，那么此時(shí)它的左面8個(gè)引腳是其行線，右邊8個(gè)引腳是其列線（當(dāng)然，如果你是將右轉(zhuǎn)，則右邊8個(gè)引腳是行線）。然后我們將四個(gè)元器件對(duì)應(yīng)的行線和列線分別進(jìn)行連接，使每一條行線引腳接一行16個(gè)LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長(zhǎng)度的引腳，以便下面我們使用。連接好的16×16點(diǎn)陣如圖3.4所示。

成如上圖的16×16點(diǎn)陣只是第一步，這樣分開(kāi)的數(shù)塊并不能達(dá)到好的顯示效果,下面我們要將其進(jìn)一步組合。組合實(shí)際上很簡(jiǎn)單，首先選中如上圖中右側(cè)的兩塊8×8點(diǎn)陣，然后拖動(dòng)并使其與左側(cè)的兩塊相并攏，如圖3.5所示。

圖3.4 點(diǎn)陣模塊組合

圖3.5

可以看到原來(lái)的連線已經(jīng)自動(dòng)隱藏了，至于線上的交點(diǎn)，我們不要去動(dòng)。然后，我們?cè)賮?lái)最后一步，選中下側(cè)的兩塊點(diǎn)陣，并拖動(dòng)使其與上側(cè)的兩塊并攏,最后的效果如圖3.6所示。看到,原來(lái)雜亂的連線現(xiàn)在已經(jīng)幾乎全部隱藏了，一塊16×16的LED點(diǎn)陣做成了。需要注意，做成的LED點(diǎn)陣的行線為左側(cè)的16個(gè)引腳，下側(cè)的16個(gè)引腳為其列線，而且其行線為高電平有效，列線為低電平有效。然后，我們將其保存，以便以后使用。

圖3.6 3.3主控單片機(jī)的接口說(shuō)明

P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)制用口，作為輸入口時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫入“1可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，PO口接收指令節(jié)，而在程序校檢時(shí)，輸出指令字節(jié)，校檢時(shí)，要求外接上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流I。Flash編程和程序校檢期間，P1接收低8位地址。

P2口:P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流I。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@RI指令）時(shí)，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。Flash編程和校檢時(shí)，P2亦接收高位地址和其他控制信號(hào)。

P3口：P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作輸入端口，作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻，輸出電流I。P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校檢的控制信號(hào)。

RST:復(fù)位輸入，當(dāng)震蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。

ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),ALE(地址鎖存允許）輸出脈沖用于所存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE乃以時(shí)鐘振動(dòng)頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是:每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。

3.4 LED顯示驅(qū)動(dòng)電路 LED顯示驅(qū)動(dòng)電路如圖3.7所示。

圖3.7 顯示驅(qū)動(dòng)電路圖

字模生成

4.1 字模簡(jiǎn)介

文字的字模是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有著根本的變化，它是用數(shù)字的各

[1]位信息來(lái)記載英文或漢字的形狀。

在電腦硬件中，根本沒(méi)有漢字這個(gè)概念，也沒(méi)有英文的概念，其認(rèn)識(shí)的概念只有——內(nèi)碼(將ASCII表的高128個(gè)很少用到的數(shù)值以兩個(gè)為一組來(lái)表示漢字，即漢字的內(nèi)碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，即英文的內(nèi)碼)。如果你用啟動(dòng)盤啟動(dòng)系統(tǒng)后用DIR命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那確確實(shí)實(shí)是漢字，如果你啟動(dòng)UCDOS或其他的漢字系統(tǒng)后，就會(huì)看到那是一個(gè)個(gè)熟悉的漢字。在硬件系統(tǒng)內(nèi)，英文的字模信息一般固化在ROM里，即使在沒(méi)有進(jìn)入系統(tǒng)的CMOS里，也可以讓你看到英文字符。而在DOS下，中文的字模信息一般記錄在漢字庫(kù)文件里(將制作好的字模放到一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)中，這就是點(diǎn)陣字庫(kù)文件)。

4.1.1 LED顯示屏領(lǐng)域字模實(shí)現(xiàn)技術(shù)

在通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的技術(shù)中，目前有許多字模生成軟件，軟件打開(kāi)后輸入漢字，點(diǎn)“檢取”，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動(dòng)生成，把我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序中即可。在通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)字模提取的技術(shù)中，有在單片機(jī)系統(tǒng)中增加硬漢字庫(kù)的方法，主控器發(fā)送的漢字是其機(jī)內(nèi)碼，用兩個(gè)字節(jié)來(lái)表示一個(gè)漢字。根據(jù)機(jī)內(nèi)碼，顯示單元控制模塊從漢字庫(kù)中查取顯示字模，實(shí)現(xiàn)漢字顯示。由于帶有硬漢字庫(kù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)文字顯示時(shí)，通用智能顯示單元僅接受漢字的機(jī)內(nèi)碼即可，這樣數(shù)據(jù)通訊量大大減少。因此，“動(dòng)態(tài)文字顯示速度快”。4.1.2 軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與設(shè)計(jì)

而在LED顯示屏控制系統(tǒng)具體應(yīng)用的Windows操作系統(tǒng)下如何提取字模信息是設(shè)計(jì)的核心。軟件控制系統(tǒng)在實(shí)際編輯過(guò)程中，要求各種字體、字號(hào)的文字都能被編輯、保存。所以系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，把文本區(qū)理解為由眾多的象素點(diǎn)構(gòu)成，而把不同字體、字號(hào)的文字理解為一幅圖像。因?yàn)樗_(kāi)啟的文本區(qū)大小與LED顯示屏的大小對(duì)應(yīng)，所以采用16×16點(diǎn)陣為單位，把文本區(qū)內(nèi)的每個(gè)像素點(diǎn)都看成一個(gè)二維數(shù)組，由于系統(tǒng)中各種顏色都有對(duì)應(yīng)的值，賦予每個(gè)不同顏色的像素點(diǎn)不同的對(duì)應(yīng)值，再把每個(gè)點(diǎn)賦予一個(gè)int型的值，這樣保存下來(lái)的信息就是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，我們不僅可以把任何字型，任何大小的文字保存下來(lái)，還可以顯示以256個(gè)像素點(diǎn)陣為單位的任何圖形。在軟件控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)字模的提取，也就避免了在單片機(jī)中加載硬漢字庫(kù)模塊，從而簡(jiǎn)化了硬件模塊的設(shè)計(jì)。以下以單色屏為例，介紹系統(tǒng)采用字模保存的算法設(shè)計(jì)：

定義COLORREF zimo_ color為像素點(diǎn)的顏色，判斷某個(gè)點(diǎn)的顏色值。如果值為Oxffffff，說(shuō)明此點(diǎn)為白色，賦予此點(diǎn)值0。由于單色屏只有紅色和不顯色兩種，所以可以簡(jiǎn)單賦值為除白色外其余點(diǎn)賦值為1 CClientDC

dc(this);

CFile myfile;unsigned int zimo[192] [384]={0};unsigned char zimo_data[192][48]={0};

COLORREF zimo_color;

int row, col;

this->HideCaret();

for(row=0;row<192;row++){

for(col=0;col<384;col++){

zimo_color=do.GetPixel(col, row);

if(zimo color = =Oxffffff)

{zimo [row] [col]=0;}else

{zimo [row] [col]=1;}}} 定義unsigned int zimo[192][384]={0};//文本區(qū)像素點(diǎn)

以8位為一字節(jié)(因?yàn)樵陔S后的串行通訊中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是8位的二進(jìn)制數(shù)據(jù))定義

unsigned char zimo_data[192][48]={0} 4.2 字模存儲(chǔ)技術(shù)

目前使用最廣泛的技術(shù)是，通過(guò)上位機(jī)軟件將待顯示的字符串轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣字模數(shù)

2據(jù)，通過(guò)燒寫的方式將這些字模數(shù)據(jù)按一定的順序編址后存儲(chǔ)在EPROM中。在條屏顯示的2過(guò)程中按規(guī)定的方式取出EPROM中的字模數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。對(duì)于一個(gè)16×16點(diǎn)陣的漢字字模

2數(shù)據(jù)，需要連續(xù)32字節(jié)的EPROM空間來(lái)存儲(chǔ)。照此計(jì)算，若有256個(gè)需要顯示的字符，則

2至少需要32B×256=8192字節(jié)（8KB）的EPROM存儲(chǔ)空間。通常的單片機(jī)內(nèi)部沒(méi)有集成這么22大容量的EPROM。因此這種方案，需要在單片機(jī)外部擴(kuò)展大容量的EPROM，增加硬件成本。上位機(jī)程序設(shè)計(jì)由于涉及到漢字取模，取模算法的難度較大。在多字下載的時(shí)候傳輸時(shí)間也較長(zhǎng)。諸多弊端使本設(shè)計(jì)放棄了傳統(tǒng)方案。而本設(shè)計(jì)創(chuàng)新使用了專用的點(diǎn)陣字庫(kù)芯片，成本僅為8元，內(nèi)含各種點(diǎn)陣規(guī)格的GB2312、ASCII等標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)。專用字庫(kù)芯片采用微型SO-8封裝，使用高速同步串行SPI接口進(jìn)行讀寫操作，節(jié)省了控制器的I/O。在本設(shè)計(jì)中，單片2機(jī)內(nèi)部的小容量EPROM，用于存儲(chǔ)待顯示漢字的GB2312標(biāo)準(zhǔn)機(jī)內(nèi)碼，每個(gè)全角字符的內(nèi)碼

2占2字節(jié)，則在同樣需要顯示256個(gè)漢字的情況下，這種方案僅占用512字節(jié)的EPROM空間

4.3 字庫(kù)生成

因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中為行掃描，列輸入，所以“魏”的自摸代碼為：

DB 49H,40H,4AH,51H,4CH,6AH,7FH,0C4H,4CH,4AH,8AH,71H,88H,42H,3FH,84H DB64H,98H,0A5H,0E0H,3EH,0BEH,24H,81H,24H,89H,7FH,81H,20H,07H,00H,00

“佳”字代碼為：

DB 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E2H,02H,12H,22H,12H,22H,12H,22H DB 12H,22H,0FFH,0FEH,12H,22H,12H,22H,32H,62H,16H,26H,02H,02H,00H,00H

“鋒”字代碼為：

DB 01H,40H,02H,40H,0EH,40H,0F3H,0FEH,12H,44H,12H,48H,09H,00H,11H,28H DB 0F2H,0A8H,2AH,0A8H,25H,0FFH,2AH,0A8H,32H,0A8H,23H,28H,02H,00H,00H,00H 5軟件設(shè)計(jì)

5.1 程序設(shè)計(jì)總體思路和結(jié)構(gòu) 5.1.1 程序設(shè)計(jì)總體思路

用簡(jiǎn)短的匯編程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)陣顯示內(nèi)容，并使顯示的內(nèi)容在屏幕上從左到右的滾動(dòng)顯示。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，包括主程序、延時(shí)程序、顯示子程序和串行口中斷程序。用AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154芯片和4個(gè)16×16LED點(diǎn)陣顯示器構(gòu)成一個(gè)完整的16位點(diǎn)陣LED顯示系統(tǒng)。5.1.2 程序流程圖

程序主要由開(kāi)始、初始化、主程序、字庫(kù)組成。其中主程序和子程序的流程圖如圖5.1所示。

圖5.1 單片機(jī)漢字顯示程序流程圖

5.2 各模塊程序設(shè)計(jì) 5.2.1 系統(tǒng)初始化 ORG 0000H AJMP START ORG 000BH LJMP TIME0 ORG 0030H START:MOV R1,#00H MOV R2,#00H MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV R5,#00H 5.2.2 LED動(dòng)態(tài)顯示

顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順序一個(gè)個(gè)的出現(xiàn)。設(shè)計(jì)時(shí)可采用如下方法：首先將LED顯示屏對(duì)應(yīng)的顯示緩沖區(qū)全部清零，即 LED顯示空白，然后每間隔一個(gè)“軟定時(shí)器”設(shè)定的動(dòng)態(tài)顯示時(shí)間，顯示緩沖區(qū)依次加入一個(gè)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)并進(jìn)行掃描顯示，這樣就可達(dá)到動(dòng)態(tài)顯示的效果。實(shí)現(xiàn)LED從左向右移動(dòng)顯示程序： TIME0:INC R5 CJNE R5,#3,NEXT MOV R5,#0 INC DPTR INC DPTR INC R1 CJNE R1,#144,NEXT MOV R1,#0 MOV DPTR,#TAB NEXT: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETI 5.2.3 漢字顯示的原理

我們以中文宋體字庫(kù)為例，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。即國(guó)標(biāo)漢字庫(kù)中的每一個(gè)字均由256點(diǎn)陣來(lái)表示。我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素，而把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。LED點(diǎn)陣漢字顯示程序： MAIN: MOV P1,R2 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A INC R3 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R3 MOV P3,R4 LCALL DELAY1MS INC R2 CJNE R2,#16,MAIN MOV R2,#0 INC R4 CJNE R4,#3,MAIN MOV R3,#0 MOV R4,#0 LJMP MAIN

6系統(tǒng)功能測(cè)試

6.1 單元模塊電路測(cè)試

在proteus仿真軟件中運(yùn)行測(cè)試AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154等芯片和LED顯示器均能正常運(yùn)行并完整的顯示出了我所要的效果。所以各個(gè)模塊功能正常。6.2 系統(tǒng)整體功能測(cè)試

在仿真軟件proteus中運(yùn)行測(cè)試系統(tǒng)整體功能，一切正常。實(shí)現(xiàn)了漢字的左移滾動(dòng)顯示，完整的顯示出了“陜西理工學(xué)院”浮動(dòng)漢字。

圖6.1 單片機(jī)漢字顯示系統(tǒng)測(cè)試圖

總結(jié)

在本設(shè)計(jì)中我用簡(jiǎn)短的匯編程序在LED顯示屏實(shí)現(xiàn)了漢字的左移滾動(dòng)顯示。在設(shè)計(jì)中采用的芯片有AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154和4個(gè)16×16LED點(diǎn)陣顯示器。其特點(diǎn)：1.內(nèi)容能從右向左浮動(dòng)顯示。2.硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。3.LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示，工作效率高，價(jià)格低廉等。

通過(guò)本次(64×16位點(diǎn)陣LED)的設(shè)計(jì)，理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富。為后繼的學(xué)習(xí)和工作奠定的基礎(chǔ)。

致謝

在完成此設(shè)計(jì)過(guò)程中，我曾多次去找我的指導(dǎo)老師，李建忠老師，每次在遇到實(shí)驗(yàn)中遇到困難或者程序看不懂的時(shí)候，我都去找李老師，不管上班下班時(shí)間，李老師每次都不厭其煩，不辭辛苦的給我細(xì)心講解指導(dǎo)，我才能在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，在寫論文過(guò)程中老師也給了我很大幫助，在此，我由衷的對(duì)李老師對(duì)我的指導(dǎo)和教育。

參考文獻(xiàn)

[1]李建忠編著.單片機(jī)原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002 [2]李群芳，肖看編著.單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2005 [3]于海生編著.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2008 [4]戴梅萼，史嘉權(quán)編著.微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用(第3版).北京：清華大學(xué)出版社，2008 [5]江曉安，董秀峰編著.數(shù)字電子技術(shù)(第二版).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2005

附錄

附錄：源程序代碼 ORG 0000H;初始化

AJMP START

ORG 000BH

LJMP TIME0

ORG 0030H START:MOV R1,#00H

MOV R2,#00H

MOV R3,#00H

MOV R4,#00H

MOV R5,#00H

MOV TMOD,#01H

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

MOV IE,#82H

SETB TR0

MOV DPTR,#TAB;================ MAIN: MOV P1,R2;單片機(jī)輸出

MOV A,R3

MOVC A,@A+DPTR

MOV P2,A

INC R3

MOV A,R3

MOVC A,@A+DPTR

MOV P0,A

INC R3

MOV P3,R4

LCALL DELAY1MS

INC R2

CJNE R2,#16,MAIN

MOV R2,#0

INC R4

CJNE R4,#4,MAIN

MOV R3,#0

MOV R4,#0

LJMP MAIN;=============== TIME0:INC R5;移動(dòng)顯示

CJNE R5,#3,NEXT

MOV R5,#0

INC DPTR

INC DPTR

INC R1

CJNE R1,#144,NEXT

MOV R1,#0

MOV DPTR,#TAB NEXT: MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

RETI;================ DELAY1MS:MOV R7,#2;延時(shí) DEL: MOV R6,#250

DJNZ R6,$

DJNZ R7,DEL

RET;================ TAB:;DB 000H,000H,01FH,0FCH,010H,000H,025H,000H,03BH,004H,000H,048H,00AH,050H,009H,060H;陜

;DB 07FH,0C0H,010H,0A0H,012H,090H,014H,088H,000H,08CH,000H,004H,000H,004H,000H,000H

DB 00H,00H,7FH,0FFH,44H,20H,5AH,10H,61H,0E1H,10H,82H,14H,84H,12H,88H

DB 10H,0B0H,0FFH,0C0H,10H,0B0H,12H,88H,34H,86H,11H,83H,00H,82H,00H,00H

DB 000H,000H,003H,000H,002H,0F8H,022H,010H,022H,050H,03FH,090H,022H,010H,022H,010H

DB 07FH,090H,044H,090H,044H,090H,004H,00CH,004H,030H,007H,0C0H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,010H,011H,010H,011H,020H,01FH,0E0H,022H,048H,000H,048H,038H,008H,027H,048H

DB 025H,048H,03FH,0F0H,04AH,090H,042H,090H,07EH,010H,000H,010H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,000H,010H,000H,010H,000H,010H,008H,010H,008H,010H,008H,010H,00FH,0E0H

DB 010H,020H,010H,020H,010H,020H,000H,020H,000H,020H,000H,020H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,003H,020H,00EH,020H,044H,020H,024H,020H,005H,020H,04AH,024H,02AH,0C2H

DB 00BH,07CH,01AH,040H,0E8H,040H,008H,040H,00CH,040H,008H,000H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,03FH,0FCH,022H,000H,02DH,004H,033H,008H,004H,010H,018H,0A0H,00AH,0C0H

DB 052H,080H,035H,0F8H,015H,004H,011H,004H,018H,004H,000H,038H,000H,000H,000H,000H

DB 02H,00H,02H,00H,42H,00H,33H,0FEH,00H,04H,02H,08H,02H,10H,02H,00H

DB 02H,00H,0FFH,0FFH,02H,00H,02H,00H,02H,00H,06H,00H,02H,00H,00H,00H

DB 10H,10H,20H,10H,0C0H,11H,5FH,0D2H,75H,7CH,55H,50H,55H,50H,35H,50H

DB 0D5H,50H,55H,50H,75H,7FH,5FH,0D0H,40H,10H,40H,30H,00H,10H,00H,00H

DB 08H,20H,08H,0C0H,0BH,00H,0FFH,0FFH,09H,01H,08H,82H,00H,04H,3FH,0F8H

DB 20H,00H,20H,00H,20H,00H,7FH,0FCH,20H,02H,00H,02H,00H,0EH,00H,00H

DB 24H,08H,24H,10H,24H,60H,25H,80H,7FH,0FFH,0C5H,00H,44H,80H,00H,40H

DB 24H,40H,12H,40H,00H,40H,0FFH,0FFH,00H,80H,01H,80H,00H,80H,00H,00H

DB 02H,20H,0CH,20H,88H,20H,69H,20H,09H,20H,09H,22H,89H,21H,69H,7EH

DB 09H,60H,09H,0A0H,19H,20H,28H,20H,0C8H,20H,0AH,60H,0CH,20H,00H,00H

DB 00H,10H,00H,10H,00H,10H,0FFH,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H

DB 11H,10H,11H,32H,11H,11H,11H,02H,33H,0FCH,11H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 08H,20H,08H,22H,08H,41H,0FFH,0FEH,08H,80H,08H,01H,11H,81H,11H,62H

DB 11H,14H,0FFH,08H,11H,14H,11H,64H,31H,82H,10H,03H,00H,02H,00H,00H

DB 04H,08H,04H,08H,04H,10H,04H,20H,04H,40H,04H,80H,05H,00H,0FFH,0FFH

DB 05H,00H,44H,80H,24H,40H,34H,20H,04H,10H,0CH,18H,04H,10H,00H,00H

DB 49H,40H,4AH,51H,4CH,6AH,7FH,0C4H,4CH,4AH,8AH,71H,88H,42H,3FH,84H

DB 64H,98H,0A5H,0E0H,3EH,0BEH,24H,81H,24H,89H,7FH,81H,20H,07H,00H,00H

DB 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E2H,02H,12H,22H,12H,22H,12H,22H

DB 12H,22H,0FFH,0FEH,12H,22H,12H,22H,32H,62H,16H,26H,02H,02H,00H,00H

DB 01H,40H,02H,40H,0EH,40H,0F3H,0FEH,12H,44H,12H,48H,09H,00H,11H,28H

DB 0F2H,0A8H,2AH,0A8H,25H,0FFH,2AH,0A8H,32H,0A8H,23H,28H,02H,00H,00H,00H

END

第五篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告 LED點(diǎn)陣漢字顯示

廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 單片機(jī)與接口技術(shù)實(shí)習(xí)報(bào)告

題目 16*16 LED點(diǎn)陣漢字顯示

院（系）

機(jī)電工程系

專

業(yè)

學(xué)生姓名

指導(dǎo)教師

起始日期： 2009年12月16日

廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

單片機(jī)與接口技術(shù)實(shí)習(xí)計(jì)劃及任務(wù)書

一、實(shí)習(xí)任務(wù)

《單片機(jī)與接口技術(shù)》實(shí)訓(xùn)課是理論課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它是機(jī)電技術(shù)專業(yè)的主要實(shí)踐技能課程。課程內(nèi)容包括單片機(jī)軟件編程與仿真和調(diào)試。單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)，安裝與調(diào)試等。實(shí)訓(xùn)課程的基本任務(wù)是：使學(xué)生在掌握單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，掌握單片機(jī)軟硬件的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、調(diào)試能力。具有較好的單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用能力。為今后從事生產(chǎn)一線的技術(shù)工作以及進(jìn)一步提高科學(xué)技術(shù)水平打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，結(jié)合本課程的特點(diǎn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察分析問(wèn)題和動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。

二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)

漢字顯示屏廣泛應(yīng)用于汽車報(bào)站器，廣告屏等。在本實(shí)訓(xùn)中，漢字顯示屏采用了16*16的點(diǎn)陣模塊；漢字顯示的原理以在UCDOS中文宋體字庫(kù)為例，每一字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。即國(guó)際漢字庫(kù)中的每一字均由256點(diǎn)陣來(lái)表示。我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素，而把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。所以在這個(gè)漢字屏上不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。

項(xiàng)目要求在16*16的點(diǎn)陣模塊上實(shí)現(xiàn)一組可移動(dòng)的漢字或一副簡(jiǎn)圖。

三、報(bào)告及方案

1、了解、熟悉單片機(jī)開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)、方法及趨勢(shì)。

2、熟悉軟件編制、調(diào)試的方法、流程。

3、理解單片機(jī)控制的原理和特點(diǎn)。

4、養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣、培養(yǎng)正確的思路和工作態(tài)度。

5、熟練運(yùn)用單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件——Keill。

四、原理介紹

廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1、電路原理圖如圖所示

廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

2、電路工作原理分析：

漢字顯示在UCDOS中文宋體字庫(kù)中，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。即國(guó)標(biāo)漢字庫(kù)中的每一個(gè)字均由256點(diǎn)陣來(lái)表示。我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素，而把每一個(gè)字的字形理解為一副圖像。所以在這個(gè)漢字屏上不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。我是顯示漢字“施”，掃描原理如下：在UCDOS中文宋體字庫(kù)中，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。如果用8位的AT89C51單片機(jī)控制，由于單片機(jī)的總線為8位，一個(gè)字需要拆分為2個(gè)部分，一般我們拆分為上部和下部，上部由8*16點(diǎn)陣組成，下部也由8*16點(diǎn)陣組成。

單片機(jī)首先顯的是左上角的的第一列的上列的上半部分，即第0 列的p00---p07口。方向?yàn)閜00到p07，顯示漢字“施”時(shí)，由上而下排列，為P0.0滅，P0.1滅，P0.3亮，P0.4滅，P0.5滅，P0.6滅，P0.7亮。即二進(jìn)關(guān)系00100011, 轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制國(guó)23H。上半部第一列完成后，繼續(xù)掃描下半部的第一列，為了接線方便，我們使用仍設(shè)計(jì)成由上往下掃描，即從p27向p20方向掃描，從右圖可以看到，這一列為，P2.7亮，P2.6亮，P2.5滅，P2.4滅，P2.3滅，P2.4滅，P2.3亮，P2.2亮，即為1100001，16進(jìn)制為0C3H.然后單片機(jī)轉(zhuǎn)向上半部每二列，仍為00100010，即22H，16進(jìn)制為22H，這一列完成后繼續(xù)進(jìn)行下半部分，二進(jìn)制為01000001，即16進(jìn)制41H。依照這個(gè)方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描32個(gè)8位，可以得出漢字“施”。

3、顯示原理圖

1）靜態(tài)顯示原理圖 2）靜態(tài)顯示程序編寫

3）靜態(tài)顯示工作原理分析

靜態(tài)顯示方式下，所有LED顯示器的COM公共極接地（共陰極顯示器）或接電源（共陽(yáng)極顯示器），顯示器的8個(gè)段與并行輸出端口的輸出端相連。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器各筆畫段都要獨(dú)占具有鎖存功能的輸出口線，CPU把欲顯示的字形代碼送到輸出口上，就可以使顯示屏顯示出所需的數(shù)字或符號(hào)。此后，即使CPU不再去訪問(wèn)它，顯示的內(nèi)容也不會(huì)消失（因?yàn)楦鞴P畫段接口具有鎖存功能）。

靜態(tài)顯示法的優(yōu)點(diǎn)是，顯示程序十分簡(jiǎn)單，顯示亮度大，由于CPU不必經(jīng)常掃描顯示器，所以節(jié)約了CPU的工作時(shí)間。但靜態(tài)顯示也有其缺點(diǎn)，主要是占用的I/O口線較多，硬件成本也較高。所以，靜態(tài)顯示法常用在顯示器數(shù)目較少的應(yīng)用系統(tǒng)中。

五、心得體會(huì)

時(shí)間如白駒過(guò)隙，一晃一個(gè)星期就過(guò)去了，在這個(gè)星期里，我們迎來(lái)了單片機(jī)與接口技術(shù)的實(shí)習(xí)。此次我們實(shí)習(xí)的內(nèi)容是了解矩陣LED顯示的基本原理和功能，掌握16*16矩陣LED和單片機(jī)的硬件和軟件接口設(shè)計(jì)方法以及完成驅(qū)動(dòng)程序的編程。

這次實(shí)習(xí)的要求是在16*16的點(diǎn)陣模塊上實(shí)現(xiàn)一組可移動(dòng)的漢字或一幅簡(jiǎn)圖，因?yàn)檫@前我們?cè)谡n堂上還沒(méi)有學(xué)習(xí)到這個(gè)程度，所以在開(kāi)始實(shí)習(xí)的時(shí)候老師就為我們講解了一下，在顯示一個(gè)點(diǎn)的基礎(chǔ)上顯示不同的點(diǎn)，從而組成漢字或簡(jiǎn)圖。在認(rèn)真聽(tīng)了老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的講解后，廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

我們就開(kāi)始畫點(diǎn)陣圖，編寫自己的程序。

這次實(shí)習(xí)，我們是以小組為單位的。在編寫程序時(shí)，我卻忘了點(diǎn)陣圖里面每個(gè)點(diǎn)的表示方法，后來(lái)通過(guò)同學(xué)的幫忙，我終于編寫出靜態(tài)“施”的程序。

在實(shí)驗(yàn)室中，老師先教我們接線，怎樣檢查線的好壞，因?yàn)檫@關(guān)系到后面編寫的程序能否顯示。當(dāng)這些準(zhǔn)備工作都做好時(shí)，我就把我要顯示的“施”字的程序打到電腦上，但卻發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)反復(fù)的檢查才發(fā)現(xiàn)原來(lái)有一步程序中的00H，打成了ooH。程序沒(méi)問(wèn)題時(shí)，就操作保存——復(fù)位——顯示，在顯示屏上，清晰鮮艷的“施”字宣告我靜態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)成功了。接下來(lái)，就開(kāi)始我們的動(dòng)態(tài)顯示的編程，這就需要我們?nèi)ゲ檎蚁嚓P(guān)的資料了。經(jīng)過(guò)了我們的努力和請(qǐng)教老師，我們終于把動(dòng)態(tài)的程序編出來(lái)了，看著顯示屏上從左到右，不斷循環(huán)走過(guò)的“施”字，一種成就感油然而生。

在這次實(shí)習(xí)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。但我們通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，并在小組中互相討論，交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，若遇到實(shí)在搞不明白的問(wèn)題就會(huì)及時(shí)請(qǐng)教老師，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。其次，在這次實(shí)習(xí)中，我們運(yùn)用到了其它所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)，如：電子CAD，這讓我明白各個(gè)學(xué)科都不可能獨(dú)立的，知識(shí)是相通的，這是我這次實(shí)習(xí)的又一收獲。

另外，這次實(shí)習(xí)讓我感到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在團(tuán)隊(duì)中，我們互幫互助，對(duì)整個(gè)實(shí)習(xí)來(lái)說(shuō)，這是至關(guān)重要的。還有要感謝指導(dǎo)老師在我們遇到困難時(shí)，給予我們的建議與鼓勵(lì)。

一個(gè)星期的實(shí)習(xí)雖然結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問(wèn)題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。

附件一：動(dòng)態(tài)點(diǎn)陣信息圖 2

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附件二：動(dòng)態(tài)顯示程序編寫

ORG 0000H AJMP START ORG 0030H START: MOV P0,#00H MOV P3,#00H L1: MOV P1,#00H MOV R4,#250 MOV R5,#13 MOV DPTR,#TAB1 L2: LCALL DISPLAY MOV A,DPL ADD A,#32 MOV DPL,A MOV A,DPH ADDC A,#0 MOV DPH,A DJNZ R5,L2 AJMP L1 DISPLAY: MOV R3,#16 MOV R1,#00H MOV R2,#00H L3: MOV A,R1 MOV P1,A MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R2 MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A INC R1 INC R2 DJNZ R3,L3 DJNZ R4,DISPLAY

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RET TAB1: DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB2: DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB3: DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB4 : DB F2H,00H,27H,FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB5: DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB6: DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB7: DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H TAB8: DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H TAB9: DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H, DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H TAB10: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H TAB11: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H

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DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH TAB12: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H, 0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H TAB13: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H TAB14: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H TAB15: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,0AFH,00H,79H,00H TAB16: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H

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