基于单片机的8×8LED字幕显示的设计
单片机课程设计-8x8LED点阵显示的技术
郑州科技学院《单片机》课程设计题目8x8LED点阵显示的技术学生姓名X X X专业班级电气工程及其自动化X班学号XXXXXX院(系)电气工程学院指导教师X X完成时间2015 年XX 月X 日目录1 设计目的 (3)2 设计任务及要求 (3)3 设计方案 (3)4 设计原理及功能说明 (4)5 元器件的介绍及选用 (5)6单元电路设计说明 (9)7 硬件的焊接与调试 (11)7.1元器件焊接 (11)7.2电路调试 (12)8 软件介绍 (13)9 设计总结 (14)参考文献 (16)附录1:总体电路原理图 (17)附录2:实物图 (18)附录3:元器件清单 (19)1 设计目的为了进一步巩固学习的理论知识,增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期一周的单片机课程设计。
通过实际操作使我们在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。
单片机课程设计的目的是培养我们综合设计的能力,训练学生灵活应用所学知识,独立完成问题分析、总体设计和编程实现等软硬件开发全过程的综合实践能力。
巩固、深化学生的理论知识,提高编程水平,并在此过程中培养他们严谨的科学态度和良好的学习作风。
为今后学习其他计算机课程打下基础。
课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,独立实践的机会,将书本上的理论知识和工作、生产实际有机结合起来,从而锻炼学生分析问题、解决实际问题的能力,提高学生的编程能力和创新意识。
2 设计任务及要求利用8x8点阵显示屏,自己设计、焊接并调试电路板,实现单片机的控制下,点阵显示“电子设计”,显示方式分别为左右滚动显示、上下滚动显示。
系统功能说明:系统在正常工作模式下为上下左右循环显示“滚动光柱”,当按下复位开关时点阵显示屏开始上下左右各三次循环显示。
在点阵显示过程中按下复位开关后单片机复位,程序从新开始。
3 设计方案本设计采用STC89C52单片机作为主控制器,外部加数码管显示。
8×8点阵LED数码图形显示的课程设计.
8×8点阵LED数码图形显示器的课程设计第一章总体方案设计1.1总体设计要求本系统采用单片机AT89C51为LED显示屏的控制核心,制造一种简单的8×8显示屏,能够在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示图形和文字稳定、清晰无串扰,图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
本系统具有硬件少,结构简单,容易实现,性能稳定可靠,成本低等特点。
根据设计要求,初步确定设计方案如下:1. 选择AT89C51单片机(晶振频率为f=12MHZ)作为整个系统的核心器件,对整个系统进行总体控制,发送并时时处理系统信息。
2.通过编程显示数字:“★,●,心形图”。
3.动态显示,即跑马灯文字幕,每0.25秒左移一次。
4. 扫描信号连接到单片机的P0口,显示信号连接到单片机的P2口。
5.点阵的点亮过程有程序控制,由驱动电路完成,点阵采用单色显示,其中驱动电路采共阴型高态扫描、高态显示信号的驱动电路。
1.2系统框图本文设计行、列驱动电路,显示屏电路,运用单片机的智能化,系统的将每个功能电路模块连接在一起,总体结构设计如下图1-1所示:PC上位机单片机点阵显示器行驱动电路点阵显示器列驱动电路8×8点阵LED显示器电路图1-1系统框图第二章系统硬件电路的设计本系统的硬件电路是由单片机最小系统、动态显示驱动电路两部分组成。
其中,单片机最小系统包括电源电路、复位电路和晶振电路构成;显示部分使用共阴型高台扫描、高态显示信号驱动电路,完成“跑马灯”文字幕效果。
2.1 单片机最小系统设计2.1.1 单片机的时钟电路AT89C51单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。
单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路。
AT89C51的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。
由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中,所以此处选用内部时钟方式。
基于C51单片机的8×8 LED点阵屏汉字显示
单片机课程设计报告—8×8 LED点阵屏显示“大”字第一章设计内容及要求 (3)第二章总体设计 (3)2.1 系统框图…………………………………………………3、42.2 设计步骤 (4)第三章各部分电路设计 (4)3. 1 复位电路………………………………………………4 、53.2时钟电路……………………………………………5、 6 3.3显示电路…………………………………………………6、73. 4大字取模…………………………………………………73.5 LED 引脚连接方式……………………………………8、93.6总体电路 (9)第四章程序设计 (9)4.1软件流图......................................................9、10 4.2大字的模 (10)4.2主程序………………………………………………10、11 4.3 C51单片机开发工具:keil 4 Proteus使用方法…11、16第五章仿真结果 (16)第六章总结与体会................................................17、18 第七章参考文献 (18)附录程序清单……………………………………………19、20基于C51单片机的8×8 LED点阵屏汉字显示一设计要求1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可静态显示一个大字。
二总体方案设计2.1系统框图根据设计要求与设计方案,硬件电路的设计框图如图1所示。
硬件电路结构由8个部分组成:时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和8*8点阵显示电路。
2.2设计步骤根据设计要求,初步确定设计方案如下: 1. 选择STC89C52单片机(晶振频率为f=12MHZ)作为整个系统的核心器件,对整个系统进行总体控制,发送并时时处理系统信息。
以单片机为核心的8×8LED点阵动态显示设计
以单片机为核心的8×8LED点阵动态显示设计
LED 电子显示屏具有投影仪器、液晶显示屏无法比拟的优点:高亮度、功耗小、工作电压低、寿命长、稳定和耐冲击等优点。
本文所提出的即为一种基于AT89C51 系列单片机的8&TImes;8 LED点阵动态显示的设计原理。
1 8&TImes;8 LED 点阵电路及显示原理
1.1 单片机及其主控接口简介
本文采用的AT89C51 系列单片机是8 位机,是一款很有代表性的经典单片机。
P 口又称I /O 口,是单片机的输入输出口,其中共有4 组(P0-P3),每组都有8 根管脚。
而这里我们要用到的只有两组,P1 口和P2 口。
P1 口是一个双向的8 位I /O 口,其内部有一个上拉电阻。
基于单片机的8X8 LCD汉字显示器的课程设计
中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名: 学 号: 学 专 题 院: 业: 目: 中北大学信息商务学院电子信息工程 专业综合实践之硬件部分:基于单片机的汉字点阵系统的设计指导教师:张敏娟职称:讲师2013年 元 月 6 日I中北大学课程设计任务书2012/13 学年第 一 学期学 专院: 业:中北大学信息商务学院 电子信息工程学 生 姓 名: 学 号: 课程设计题目: 专业综合实践之硬件部分:基于单片机的汉字点阵系统的设计起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师: 系 主 任:2013 年 1 月 7 日~2013 年 1 月 18 日无损楼 201,510 张敏娟 王浩全下达任务书日期:II2013 年 1 月 6 日课 程 设 计 任 务 书1.设计目的:基于 C51 单片机,完成 LCD 汉字点阵系统的设计。
使学生将掌握的硬件理论知 识与实践结合,提高学生的科研、综合创新能力。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等) :任务要求: 1、 掌握和熟悉单片机系统的开发环境 KEIL C51 和相应的软件; 2、 采用 80C51 单片机和 LCD 点阵显示模块实现组合点阵显示; 3、 具有显示内容自动更新功能,完成对任意存储信息完整显示。
5、基于实验箱对系统进行仿真和程序调试; 6、基于 PROTEL99 或 altium deisigner 绘制系统的原理图和制版图。
3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等〕 :系统的硬件原理图和制版图; 基于实验箱调试成功的系统软件程序和界面; 设计说明书III课 程 设 计 任 务 书4.主要参考文献:[1]潘松,黄继业.EDA 技术实用教程.-3 版.-北京:科学出版社,2006 综合电子设计与 实践,王振红,清华大学出版社,2008 年 9 月第 2 版; [2]曾繁泰,陈美金.VHDL 程序设计.北京:清华大学出版社,2000; [3]褚振勇,翁木云.FPGA 设计及应用.西安:西安电子科技大学出版社,2002 [4] 综合电子设计与实践王振红清华大学出版社 2008 年 9 月第 2 版; [5] EDA 实用技术及应用刘艳萍国防工业出版社 2006 年第 1 版 [6] 基于 QuartusII 的 FPGA/CPLD 数字系统设计实例张丽敏电子工业出版社 2007 [7] CPLD/FPGA 常用模块与综合系统设计实例精讲罗苑棠电子工业出版社 2007。
【免费下载】基于51单片机的8乘8LED点阵显示屏的设计
基于单片机的8*8LED点阵显示屏的设计随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机作控制驱动LED显示屏也应运产生。
本系统设计使用单片机MCS-51控制扫描方法实现LED点阵显示器的字符的显示,介绍了用单片机进行显示系统开发的方法,单片机软件、硬件调试技术,还有点阵显示驱动扩展的一般方法。
1.引言1.1 研究的目的、意义LED因其体积小,耗电量低,亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上,LED点阵大屏可应用于户外广告,交通导航,大厅公告,比赛的多媒体实时显示等领域。
本设计作品的用途正是在于实现大屏显示的核心功能,即汉字的显示,可实际应用于简单的显示系统中,如简单的排队叫号显示屏,电梯显示屏等。
通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑,校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力。
1.2 本设计所要做的工作为了完成该设计实现,经过考虑论证,决定分为以下几个阶段进行:(1)对课题进行全面的分析,明确系统要实现的功能,大致了解要解决的问题,制定总的设计方案;(2)根据论证设计硬件系统并画出电路图,并根据电路图在面包板上连接电路图;(3)在硬件的基础上设计软件程序;(4)利用仿真器编译软件程序,进行调试仿真;(5)把调试成功的程序利用烧入器烧入到芯片中去;(6)把固化好程序的芯片插入到实际应用系统,投入到实际使用。
2.系统设计方案2.1系统构成框图3.硬件电路设计3.1 主要器件介绍3.1.1 LED点阵LED点阵显示屏采用1个8*8共64个象素的点阵,通过LED点阵资料判断出该点阵的引脚分布,如图3.1所示。
8*8的LED点阵为单色共阳模块,单点的工作电压为正向(Vf)=1.8v,正向电流(if)=8-10MA。
静态点亮器件时(64点全亮)总电流为640mA。
总电压为1.8v,总功率为1.15w.动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达80-160mA。
图3.1点阵LED扫描法介绍点阵LED一般采用扫描式显示,实际运用分为三种方式:(1)点扫描(2)行扫描(3)列扫描若使用第一种方式,其扫描频率必须大于16*64=1024HZ,周期小于1MS即可。
单片机课程设计报告 8乘以8点阵 汉字显示
一、设计题目点阵式汉字LED显示屏的制作使用了64个高亮度发光管,组成了8行8列的发光点阵。
制作了一个轮流显示。
二、课程设计目的为了进一步巩固学习的理论知识,增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期两周的单片机课程设计。
通过实训使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。
单片机课程设计的目的是培养学生综合设计的能力,训练学生灵活应用所学知识,独立完成问题分析、总体设计和编程实现等软硬件开发全过程的综合实践能力。
巩固、深化学生的理论知识,提高编程水平,并在此过程中培养他们严谨的科学态度和良好的学习作风。
为今后学习其他计算机课程打下基础。
课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,独立实践的机会,将书本上的理论知识和工作、生产实际有机结合起来,从而锻炼学生分析问题、解决实际问题的能力,提高学生的编程能力和创新意识。
本课题实训目的:(1)掌握驱动LED8×8点阵模块显示电路的原理(2)掌握8×8点阵组成一个轮换显示汉字及取字模块软件的使用方法三、课程设计要求在处理题目时,要求从分析题目的需求入手,设计硬件电路图,编制上机程序和上机调试等若干步骤完成题目,最终写出完整的课程设计与程序分析报告。
前期准备工作完备与否直接影响到后续上机调试工作的效果。
四、课程设计内容功能说明本程序执行将字型“江海学院”轮流显示实现本功能所使用的电路如图4.1所示图4.1 电路图流程图如图4.2所示图4.2流程图8×8点阵显示如图4.3所示图4.3 8×8点阵显示本设计采用了A T89C51单片机作控制器,12MHz晶振, 8×8点阵共需要64个发光二极管组成,当接高电平的时候则相应的二极管就亮。
先开始清屏100MS,置码指针初值设置每个字的停留时间,每个字8个码,存入R0,然后扫描输出,再扫描下一个,输出到P2,再取下一个码,扫描1MS,八个码完,如果不完就循环到扫描输出,下一步每个字的码时间是否到了不到就从每个字八个码开始循环,下一步8个字48个码是否完成,如果没有完成就从每个字停留时间。
EDA实验 大屏幕(8乘8点阵)LED显示
大屏幕(8*8点阵)显示实验队系:九系五队组长:牛金辉 20075301446 组员:高阳 20075301343 白保军 20075301419贾昕辉 20075301385麻俊伟 20075301447预习报告一、实验目的设计制作一个大屏幕显示器,了解其构成和基本原理。
二、基本要求(1)显示器点阵数目至少8*8,能够多显示汉字。
(2)能够用多种扫描方式进行显示。
(3)显示器的亮点可以调节。
三、实验内容1、硬件部分:硬件实现框图:各部分说明:1.晶振电路:由51单片机本身时钟段和晶振提供,提供时钟频率。
2.复位电路:由电阻,电容以及开关构成的电路接至51单片机的复位端,起到复位作用。
3.51单片机:存储和处理程序。
4.显示电路:其中8*8LED点阵用于显示输出,限流电阻用于保护8*8LED。
5.驱动电路:用于驱动8*8点阵LED显示设备,使51单片机所发出的信号的电压相对稳定,增加负载能力。
6.5V电源:提供设备所需的电压,功耗。
2、软件部分:1、汉字的点阵显示:把每一个点理解为一个象素,而把每一个字的字形理解为一幅图像。
因而可以对汉字进行拆分,使8*8中与汉字对应的象素(二极管)进行点亮,就可以达到显示汉字的目的,并以发光的象素位编为0不发光的象素位为1进行编码,就可以得知每个汉字对应的代码,将其存储,通过时钟的控制并加以中断延迟,而后依次传输给8*8LED进行显示,就可以实现最终的汉字显示效果。
2.规划的编程流程:四、实验步骤:1.依据硬件实现的方法,准备好实验所需的设备。
2.确定出各器件引脚的分布,并对汉字进行适当的显示编码,做好实验前的准备工作。
3.根据元器件的参数完成PCB设计与元件装配4.依据规划的编程流程,进行编程、调试,完成程序的设计。
5.对设计好的程序进行下载、烧录,并对最终的成品进行调试,直至正常完成实验要求。
实验报告一、实验主要元器件二、实验步骤1、实验前准备:8*8点阵的测量:把电压源调到1.5V,经测量,可知8*8点阵右边的阵脚正负和行列控制情况:上排阵脚为正且控制行,从左到右依次对应8*8点阵从下到上的点;下排为负且控制列,从左到右依次对应8*8点阵从右到左;同时最终测得屏幕上6个坏点的位置。
51单片机8*8点阵LED显示原理及程序
51单片机8*8点阵LED显示原理及程序更多发布时间:2008年8月16日在8X8点阵LED上显示柱形,让其先从左到右平滑移动三次,其次从右到左平滑移动三次,再次从上到下平滑移动三次,最后从下到上平滑移动三次,如此循环下去。
1.程序设计内容8X8点阵LED工作原理说明:8X8点阵共需要64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一列置1电平,某一行置0电平,则相应的二极管就亮;因此要实现一根柱形的亮法,如图49所示,对应的一列为一根竖柱,或者对应的一行为一根横柱,因此实现柱的亮的方法如下所述:一根竖柱:对应的列置1,而行则采用扫描的方法来实现。
一根横柱:对应的行置0,而列则采用扫描的方法来实现。
2.硬件电路3.汇编源程序ORG 00HSTART: NOPMOV R3,#3LOP2: MOV R4,#8MOV R2,#0LOP1: MOV P1,#0FFHMOV DPTR,#TABAMOV A,R2MOVC A,@A+DPTR MOV P3,AINC R2LCALL DELAY DJNZ R4,LOP1 DJNZ R3,LOP2MOV R3,#3LOP4: MOV R4,#8 MOV R2,#7LOP3: MOV P1,#0FFH MOV DPTR,#TABA MOV A,R2MOVC A,@A+DPTR MOV P3,ADEC R2LCALL DELAY DJNZ R4,LOP3 DJNZ R3,LOP4MOV R3,#3LOP6: MOV R4,#8 MOV R2,#0LOP5: MOV P3,#00H MOV DPTR,#TABB MOV A,R2MOVC A,@A+DPTR MOV P1,AINC R2LCALL DELAY DJNZ R4,LOP5 DJNZ R3,LOP6 MOV R3,#3LOP8: MOV R4,#8 MOV R2,#7LOP7: MOV P3,#00H MOV DPTR,#TABB MOV A,R2MOVC A,@A+DPTR MOV P1,ADEC R2LCALL DELAYDJNZ R4,LOP7DJNZ R3,LOP8LJMP STARTDELAY: MOV R5,#10D2: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1DJNZ R5,D2RETTABA: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH TABB: DB 01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80HEND4.C51语言源程序#include <AT89X52.H>unsigned CHAR code taba[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; unsigned CHAR code tabb[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};void DELAY(void){unsigned CHAR i,j;for(i=10;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}void DELAY1(void){unsigned CHAR i,j,k;for(k=10;k>0;k--)for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}void main(void){unsigned CHAR i,j;while(1){for(j=0;j<3;j++)//FROM left to right 3 time {for(i=0;i<8;i++){P3=taba[i];P1=0xff;DELAY1();}}for(j=0;j<3;j++)//FROM right to left 3 time{for(i=0;i<8;i++){P3=taba[7-i];P1=0xff;DELAY1();}}for(j=0;j<3;j++)//FROM top to bottom 3 time {for(i=0;i<8;i++){P3=0x00;P1=tabb[7-i];DELAY1();}}for(j=0;j<3;j++)//FROM bottom to top 3 time {for(i=0;i<8;i++){P3=0x00;P1=tabb[i];DELAY1();}}}}。
基于51单片机的8乘8LED点阵显示屏的设计
基于单片机的8*8LED点阵显示屏的设计随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机作控制驱动LED显示屏也应运产生。
本系统设计使用单片机MCS-51控制扫描方法实现LED点阵显示器的字符的显示,介绍了用单片机进行显示系统开发的方法,单片机软件、硬件调试技术,还有点阵显示驱动扩展的一般方法。
1.引言1.1 研究的目的、意义LED因其体积小,耗电量低,亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上,LED点阵大屏可应用于户外广告,交通导航,大厅公告,比赛的多媒体实时显示等领域。
本设计作品的用途正是在于实现大屏显示的核心功能,即汉字的显示,可实际应用于简单的显示系统中,如简单的排队叫号显示屏,电梯显示屏等。
通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑,校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力。
1.2 本设计所要做的工作为了完成该设计实现,经过考虑论证,决定分为以下几个阶段进行:(1)对课题进行全面的分析,明确系统要实现的功能,大致了解要解决的问题,制定总的设计方案;(2)根据论证设计硬件系统并画出电路图,并根据电路图在面包板上连接电路图;(3)在硬件的基础上设计软件程序;(4)利用仿真器编译软件程序,进行调试仿真;(5)把调试成功的程序利用烧入器烧入到芯片中去;(6)把固化好程序的芯片插入到实际应用系统,投入到实际使用。
2.系统设计方案2.1系统构成框图3.硬件电路设计3.1 主要器件介绍3.1.1 LED点阵LED点阵显示屏采用1个8*8共64个象素的点阵,通过LED点阵资料判断出该点阵的引脚分布,如图3.1所示。
8*8的LED点阵为单色共阳模块,单点的工作电压为正向(Vf)=1.8v,正向电流(if)=8-10MA。
静态点亮器件时(64点全亮)总电流为640mA。
总电压为1.8v,总功率为1.15w.动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达80-160mA。
图3.1点阵LED扫描法介绍点阵LED一般采用扫描式显示,实际运用分为三种方式:(1)点扫描(2)行扫描(3)列扫描若使用第一种方式,其扫描频率必须大于16*64=1024HZ,周期小于1MS即可。
基于C51单片机的8×8 LED点阵屏汉字显示资料
单片机课程设计报告—8×8 LED点阵屏显示“大”字第一章设计内容及要求 (3)第二章总体设计 (3)2.1 系统框图.........................................................3、4 2.2 设计步骤 (4)第三章各部分电路设计 (4)3. 1 复位电路………………………………………………4 、5 3.2时钟电路……………………………………………5、 63.3显示电路.........................................................6、7 3. 4大字取模 (7)3.5 LED 引脚连接方式..........................................8、9 3.6总体电路 (9)第四章程序设计 (9)4.1软件流图......................................................9、10 4.2大字的模 (10)4.2主程序......................................................10、11 4.3 C51单片机开发工具:keil 4 Proteus使用方法...11、16 第五章仿真结果 (16)第六章总结与体会................................................17、18 第七章参考文献 (18)附录程序清单……………………………………………19、20基于C51单片机的8×8 LED点阵屏汉字显示一设计要求1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可静态显示一个大字。
二总体方案设计2.1系统框图根据设计要求与设计方案,硬件电路的设计框图如图1所示。
硬件电路结构由8个部分组成:时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和8*8点阵显示电路。
基于单片机的8×8LED字幕显示设计概述
第一章方案选择及总体设计1.1 方案确定1.1.1 功能要求1、采用STC-52单片机作为微处理器。
2、设计一个8×8点阵LED数码字符显示器。
3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。
4、动态显示“0——9”几个字符。
1.2.2 方案确定采用ST89C52单片机作为微处理器,将共阳极二极管用共阴型接法连接成8×8点阵LED数码字符阵列,通过程序控制,采用动态显示,建立字符库“0——9”。
1.2 器件选择微处理器采用ST89C52系列单片机,ST89C52单片机是这几年在我国非常流行的单片机,是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)高性能单片机,可擦除只读存储器可以反复擦除100次,具有低功耗、高性能的特点。
第二章控制系统设计2.1 控制系统硬件设计2.1.1整体模块设计本设计行、列驱动电路,显示器电路,运用单片机的智能化,系统的将每个功能电路模块连接在一起,总体结构设计如图1所示。
图1 硬件系统框图此次需要实现的功能是利用一个ST89C52,一个8×8LED点阵,动态显示“0——9”10个字,采用PC上位机驱动显示电路。
2.1.2 单片机最小系统设计ST89C52单片机最小系统电路由复位电路、晶振电路两部分组成。
2.1.2.1 晶振电路设计ST89C52单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的的输入端和输出端,时钟可有内部或外部生成,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就会产生自激振荡。
系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。
晶振频率采用12MHZ,C1、C2的电容值取30pF,电容的大小起频率微调的作用。
晶振电路图如图所示。
XTAL1XTAL2图2 晶振电路图2.1.2.2 复位电路设计 ST89C52单片机在启动运行时或者出现死机时需要复位,使CPU 以及其他功能部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。
基于单片机的8×8LED字幕显示的设计
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第一章方案选择及总体设计.. (2)1.1 方案确定 (2)1.1.1 功能要求 (2)1.2.2 方案确定 (2)1.2 器件选择 (2)第二章控制系统设计 (3)2.1 控制系统硬件设计 (3)2.1.1整体模块设计 (3)2.1.2 单片机最小系统设计 (3)2.1.2.1 晶振电路设计 (3)2.1.2.2 复位电路设计 (4)2.1.3 驱动电路设计 (5)2.1.4 LED点阵显示设计 (6)2.2控制系统软件设计 (9)2.2.1 软件设计思想 (9)2.2.2 主程序流程图 (10)2.2.3 子程序流程图(定时中断服务程序) (11)第三章系统仿真及性能分析 (11)3.1 系统仿真 (11)3.2 性能分析 (12)总结致谢 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录A 硬件结构图 (15)附录B 主程序清单 (15)附录C 元件清单 (17)第一章方案选择及总体设计1.1 方案确定1.1.1 功能要求1、采用STC-52单片机作为微处理器。
2、设计一个8×8点阵LED数码字符显示器。
3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。
4、动态显示“0——9”几个字符。
1.2.2 方案确定采用ST89C52单片机作为微处理器,将共阳极二极管用共阴型接法连接成8×8点阵LED数码字符阵列,通过程序控制,采用动态显示,建立字符库“0——9”。
1.2 器件选择微处理器采用ST89C52系列单片机,ST89C52单片机是这几年在我国非常流行的单片机,是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)高性能单片机,可擦除只读存储器可以反复擦除100次,具有低功耗、高性能的特点。
基于AT89S52 单片机的8×8 LED 点阵显示屏的设计
的点阵示意图如图 1 所示。
图 1 字符 H 的点阵示意图
扫描第一列,只需给第一列送低电平,列输入数 据为 01111111;根据字符“H”的字形,需要第一行至 第七行的 LED 点亮;根据 LED 的显示原理,行输入 数据让需要点亮的 LED 所在行送高电平,无需点亮的 送低电平,可以得出二进制数据编码为 11111110;结 合电路原理图得知 P0.0 连接的是点阵第一行,而 P0.7 连接的是点阵第八行,所以将二进制编码转换为十六 进制编码为 0x7F[2]。
摘要:LED 点阵显示屏不仅是一种新显示媒体,而且是单片机课程学习中不可或缺的部分。以单片机 AT89S52 为核心, 设计编写驱动单个 8×8 LED 点阵动态流水显示“Happy Birthday !”电路。
关键词:单片机 AT89S52;8×8 LED 点阵;显示屏
Based on AT89S52 MCU 8×8 Led Lattice Display Design
按照此方法依次扫描其余几列,可以得出字符 H 的数据编码如表 1 所示。单片机反复重复扫描第一列 至第八列,虽然是逐列扫描,逐列显示,但是可以合 理控制循环扫描的时间,利用人眼的视觉滞留效应, 看到的是各列同时点亮,出现一个完整的字符 H。
按照此方法可以分析得出所有字符的数据编码, · 147 ·
2019 年 6 月 25 日第 36 卷第 6 期
第1列
11111110
0x7F
第2列000100000x08第3列
00010000
0x08
第4列
00010000
0x08
第5列
11111110
0x7F
第6列
00000000
0X00
8X8_LED点阵显示的设计
单片机课程设计论文设计课题:8X8 LED点阵显示的设计目录第1章系统概述1.计任务及目的 (2)第 2章系统硬件设计与分析2.1 电源电路 (3)2.2 复位电路 (3)2.3 主体电路 (4)2.4 硬件电路连线 (4)2.5 显示部分 (4)第3章单片机的配置及简介3.1 单片机介绍 (6)3.2 单片机系统设计 (8)3.3 单片机的发展趋势 (9)第4章系统软件设计4.1 数字的编码 (10)4.2 字母的编码 (11)4.3 程序流程图 (13)4.4 完整程序 (14)第5章有关软件的介绍5.1 PROTE电路设计及PCB图制作 (17)5.2 Keil C51 介绍及使用 (18)5.3 烧录器的使用 (19)第6章结束语 (20)参考文献 (20)附图一原理图 (21)附图二PCB图 (22)第1章系统概述LED点阵显示系统中各模块的显示方式有静态和动态显示两种。
静态显示原理简单、控制方便,但硬件接线复杂,在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲驱动,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字信息的脉冲信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形或文字信息。
本文将介绍一种采用单片机AT89S51进行控制的8*8LED点阵。
该点阵可实现动态显示数字0~9及字符A~Z的功能。
1.1设计任务及目的利用8*8LED点阵显示数字0~9和26个英文字符的字样。
采用AT89S51单片机作为整个控制搭电路的核心,并编制软件程序,实现动态轮流显示。
通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程,通过设计将平时所学知识付诸实践,提高动手能力。
第2章系统硬件设计与分析本系统从经济性,电路结构,系统性能等多方面考虑,选用如下主要元器件:单片机AT89S51、电阻10K和100欧、三极管8550、按钮开关、共阳8*8LED 点阵显示块、稳压块7805。
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第一章方案选择及总体设计.. (2)1.1 方案确定 (2)1.1.1 功能要求 (2)1.2.2 方案确定 (2)1.2 器件选择 (2)第二章控制系统设计 (3)2.1 控制系统硬件设计 (3)2.1.1整体模块设计 (3)2.1.2 单片机最小系统设计 (3)2.1.2.1 晶振电路设计 (3)2.1.2.2 复位电路设计 (4)2.1.3 驱动电路设计 (5)2.1.4 LED点阵显示设计 (6)2.2控制系统软件设计 (9)2.2.1 软件设计思想 (9)2.2.2 主程序流程图 (10)2.2.3 子程序流程图(定时中断服务程序) (11)第三章系统仿真及性能分析 (11)3.1 系统仿真 (11)3.2 性能分析 (12)总结致谢 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录A 硬件结构图 (15)附录B 主程序清单 (15)附录C 元件清单 (17)第一章方案选择及总体设计1.1 方案确定1.1.1 功能要求1、采用STC-52单片机作为微处理器。
2、设计一个8×8点阵LED数码字符显示器。
3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。
4、动态显示“0——9”几个字符。
1.2.2 方案确定采用ST89C52单片机作为微处理器,将共阳极二极管用共阴型接法连接成8×8点阵LED数码字符阵列,通过程序控制,采用动态显示,建立字符库“0——9”。
1.2 器件选择微处理器采用ST89C52系列单片机,ST89C52单片机是这几年在我国非常流行的单片机,是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)高性能单片机,可擦除只读存储器可以反复擦除100次,具有低功耗、高性能的特点。
第二章控制系统设计2.1 控制系统硬件设计2.1.1整体模块设计本设计行、列驱动电路,显示器电路,运用单片机的智能化,系统的将每个功能电路模块连接在一起,总体结构设计如图1所示。
图1 硬件系统框图此次需要实现的功能是利用一个ST89C52,一个8×8LED点阵,动态显示“0——9”10个字,采用PC上位机驱动显示电路。
2.1.2 单片机最小系统设计ST89C52单片机最小系统电路由复位电路、晶振电路两部分组成。
2.1.2.1 晶振电路设计ST89C52单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的的输入端和输出端,时钟可有内部或外部生成,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就会产生自激振荡。
系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。
晶振频率采用12MHZ,C1、C2的电容值取30pF,电容的大小起频率微调的作用。
晶振电路图如图所示。
XTAL1XTAL2图2 晶振电路图2.1.2.2 复位电路设计 ST89C52单片机在启动运行时或者出现死机时需要复位,使CPU 以及其他功能部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。
单片机有多种复位方式,常用的复位操作有上电复位和手动复位方式。
本设计采用最简单的上电复位方式,电路如图3所示。
上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的,复位电路产生的复位信号(高电平有效)由RST 引脚送入到内部的复位电路,对ST89C52单片机进行复位,复位信号要持续两个机器周期(24个时钟周期)以上,才能使ST89C52单片机可靠复位。
当上电时,C1相当于短路,有时碰到干扰时会造成错误复位,可在复位端加个去耦电容,可以取得很好的效果。
ST89C52单片机复位电路如下图所示:R94.7KVCC VCCRSTVSS C510MF/25VAT89C51图3 上电复位电路图 图4 按键电平复位电路图复位电路工作原理:上电瞬间RST引脚的电位与VCC等电位,RST引脚为高电平,随着电容C5充电电流的减少,RST引脚的电位不断下降,可以保持RST引脚在为高电平的时间内完成复位操作。
当单片机已在运行当中时,按下复位键S5后再松开,也能使RST引脚为一段时间的高电平,从而实现ST89C52单片机复位。
2.1.3 驱动电路设计正向点亮一颗LED,至少也要10~20mA,若电流不够大,则LED不够大。
而不管是ST89C52的I/O口,还是TTL、CMOS的输出端,其高态输出电流都不是很高,不过1~2mA而已。
因此很难直接高态驱动LED,这时候就需要额外的驱动电路,通常有共阳型与共阴型LED阵列驱动电路,本设计才用共阴型高态扫描信号驱动电路。
共阴型LED阵列驱动电路采用高态扫描,也就是任何时间只有一个高态信号,其它则为低态。
一行扫描完成后,再把高态信号转化到近邻的其他行,扫描信号接用一个反向驱动器,ST89C52本身内置一个反向驱动器,本设计将ST89C52作为点矩阵显示控制系统的控制核心,通过点矩阵实时显示并移动字符。
单片机的串口与行驱动器相连,用来发送显示数据信息。
P0口与LED阵列的行引脚相连,送出数据、地址以及系统控制信号。
输出低态时,最大可吸取0.5A,即500mA,若每个LED取30mA,7个LED同时点亮,需要210mA,完全满足LED点亮的基本条件。
图5 驱动电路图所要显示的信号送入74HC573芯片,然后连接到LED阵列的列阵脚。
对于高态的显示信号,将可提供其所连接LED的驱动电流,而这个驱动电流经过LED 到输出端,形成正向回路,即可点亮该LED。
其中每个晶体管任何时间只需负责驱动一个LED,所以选择30mA射极电流的晶体管。
驱动电路如图5所示。
2.1.4 LED点阵显示设计本设计采用ATMEL公司的AT89C51作矩阵显示控制系统控制核心,12MHZ晶振,8 8点阵共阳LED显示器。
其中,P1口作为字符数据输出口,P3口为字符显示扫描输出口,第31脚(EA)接电源,改变电阻(270*8)的大小可改变显示字符的亮度,驱动用74HC573芯片。
本设计LED矩阵显示器电路选用8×8点阵模块,系统由单片机控制。
LED 显示屏是将发光二极管按行按列布置的,在扫描驱动方式下可以按行扫描按列控制,也可以按列扫描按行控制。
本文就是使用1块8×8点阵,采用按列扫描按行控制控制方式,扫描顺序自左向右,以满足汉字显示的要求。
8×8点阵LED 结构如图6所示。
图6 LED 数码显示管8×8 点阵LED 的工作原理。
图7为8×8点阵LED 外观及引脚图,其等效电路如图8所示,只要其对应的X 、Y 轴顺向偏压,即可使LED 发亮。
例如如果想使左上角LED 点亮,则Y0=1,X0=0即可。
应用时限流电阻可以放在X 轴或Y 轴。
图7 8×8点阵LED 外观及引脚图图8 8×8点阵LED等效电路一个8×8点阵是由64个发光二极管按规律组成的,如图8所示。
图中,行接低电平,列接高电平,发光二极管导通发光。
2.2控制系统软件设计2.2.1 软件设计思想主程序先进行设置中断,并启动,再进行键盘扫描载入“0——9”字型,然后判断一组字型是否扫描完,按不同情况进行循环调用子程序。
进入子程序后,首先设置相应的程序,反复调用显示子程序,并在显示过程中反复调用键盘扫描子程序进行延时,判断是否退出相应的方式显示子程序。
设计过程中,能很好得提高按键响应速度。
如图9所示为软件系统框图。
图9 软件系统框图字符编码:8×8点阵可以看成是从上至下8个字节,每个字节8位,因为该点阵为共阴型点阵,因此若该灯亮,则该位为“1”;该灯不亮,则该位为“0”。
所以“0——9”的编码为,从上至下:DB 00H,00H,3EH,41H,41H,41H,3EH,00HDB 00H,00H,00H,00H,21H,7FH,01H,00HDB 00H,00H,27H,45H,45H,45H,39H,00HDB 00H,00H,22H,49H,49H,49H,36H,00HDB 00H,00H,0CH,14H,24H,7FH,04H,00HDB 00H,00H,72H,51H,51H,51H,4EH,00HDB 00H,00H,3EH,49H,49H,49H,26H,00HDB 00H,00H,40H,40H,40H,4FH,70H,00HDB 00H,00H,36H,49H,49H,49H,36H,00HDB 00H,00H,32H,49H,49H,49H,3EH,00H2.2.2 主程序流程图主程序首先设置并启动T0中断,然后调用初始化程序,为后面程序要用到的数据调入,并清零一些用到的数据单元,然后载入“0——9”字型,进行扫描。
图10为主程序流程图,详细主程序清单及子程序设计见附录B。
图10 主程序流程图2.2.3 子程序流程图(定时中断服务程序)图11 子程序流程图(定时中断服务程序)第三章系统仿真及性能分析3.1 系统仿真本设计是以wave与Proteus.ISIS相结合方式来实现本LED点矩阵显示器的仿真实现过程。
电路的核心是单片机ST89C52。
单片机的P0口八个引脚通过总线连接到LED矩阵显示器的段选码和位选码(a、b、c、d、e、f、g和1、2、3、4、5、6、7、8)的引脚上,来作为控制信号的来源。
如图11、12所示。
3.2 性能分析此次系统设计结果较好,LED 显示屏能很好的显示信息。
LED 显示屏由1块8×8的LED 小模块组成,整个显示屏可以动态显示8×8的“0——9”字型。
这个方案设计的8x8的点阵LED 图文显示屏,电路简单,成本较低,且较易扩展;显示屏各点亮度均匀、充足;显示图形或文字稳定、清晰无串扰。
图 12 动态显示程序调试结果图 13 延时程序调试结果总结致谢本次课程设计到现在有一个多星期,回顾这些天我感到学到了很多东西,在写这个心得的时候,我想就这些天的收获,说一说自己内心的想法。
本设计是一个8x8的点阵LED数码显示器,能够在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
本系统具有硬件少,结构简单,容易实现,性能稳定可靠,成本低等特点。
总结本文的研究工作,主要做了下面几点工作:一、通过查阅大量的相关资料,详细了解了LED的发光原理和LED显示屏的原理,了解了LED的现状,清楚地了解了LED显示屏与其它显示屏相比较有那些优点,明确了研究目标。