16x16点阵课程设计--16×16点阵LED电子显示屏的设计
16×16点阵LED电子显示屏设计
电子设计竞赛
16×16点阵LED电子 显示屏的设计
硬件设计： 软件设计： 报告设计：
背景介绍
LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块 组成的平面式显示屏幕。他具有发光效率高、使用 寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适 应能力强等优点，并广泛用于公交汽车、码头、商 店、学校和银行等公共场合，用于信息的发布和广 告宣传。 自20世纪八十年代开始，LED电子显示屏的应 用领域已经遍布了交通、电信、教育、广告宣传等 各方面。LED电子显示屏发展较快，其无论在成本 和产生的社会效益等方面都有其独特的优势。
仍然感谢这次机会，因为被拒绝是面试后的两种结 果之一。 被拒绝是招聘单位对我们综合考虑的结果，因为我 们最关心的是自己什么地方与用人要求不一致，而 不仅仅是面试中的表现。 不要欺骗自己，说“我本来就不想去”等等。 认真考虑是否有必要再做努力。
必须学会欣然面对的一种结果----被接纳
功能介绍
本作品的功能： 可以显示静态的汉字 可以实现动态显示，显 示的内容有左移、右移、 上移、下移等 可以通过上位机（PC机） 更新显示的内容
作品设Байду номын сангаас介绍
1、点阵发光二极管：LED点阵显示屏通常是由若 干块LED点阵显示模块组成。8×8点阵是最基本 的单元模块，它由64个发光二极管组成，每个发 光二极管是放置在行线和列线的交叉点上。所以 由四块的8×8点阵就可构成一块16×16点阵模块。
5、硬件电路原理图
6、系统PCB图
设计心得
通过这次的电子设计竞赛，让我们 的实践动手能力得到了很大的提高，明 白了理论学习联系到实践应用当中的重 要性，培养了我们团结合作、吃苦耐劳 的精神，而且更让我们认识到一个团队 只有具备良好的团结协作精神才能做出 出色的作品！
16×16 LED点阵电子显示屏的设计
16×16 LED点阵电子显示屏的设计专业：学号：4 学生姓名：指导老师：摘要：本设计是一个16×16点阵LED电子显示屏显示滚动汉字的设计。
整机以ATMEL 公司生产的40脚单片机AT89S52为控制核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
驱动部分使用两个移位存储器的74HC595和两个移位寄存器74HC164组成，74HC595负责列扫描数据，74HC164负责行扫描数据。
行控制电路采用三极管放大电流，加大扫描强度，提高点阵屏亮度。
该电子显示屏可以显示各种单色图像及汉字，全屏能显示1个汉字，本文就是使用4块8×8共阳型点阵组成1块16×16点阵，采用按列扫描按行控制控制方式，扫描顺序自上而下，以满足汉字显示的要求。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应程序的设计及调试。
关键词：AT89S52单片机, 16×16LED, 彩灯显示The design of 16×16-dot-matrix of LED displayAbstract:This design is a 16×16 lattice LED electronic display screen display rolled characters design. The productions of the company are in the 40 feet ATMEL AT89S52 SCM, which is the control core, introducing it for the control system of LED dot matrix electronic display dynamic design and development process. Driving part of memory is formed by two 74HC164 which include shift packet and the two 74HC595, 74HC595 is used to scan the data of rolls, 74HC164 is for controlling data. Using transistor amplifier circuit control line current, increase the strength of scanning, improve the dot-matrix-scan brightness. The electronic display screen can show all sorts of color image and characters, full screen can show 1 character, this text is to use 4 pieces of type of 8×8-dot-matrix to make 16×16-dot-matrix, rows of scanning according to list control mode, scanning sequence control, in order to meet the requirements of that. This text introduces the hardware design of dot-matrix of LED display, the circuit of hardware and the function of each part of the hardware, corresponding program, design and debugging.Keywords: AT89S52 MCU, 16 ×16LED, lights display目录摘要 (I)Abstrct. (II)第一章绪论 (1)1.1问题的提出及研究背景 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3本文所做的主要工作 (2)1.4方案实现 (2)第二章系统硬件部分设计 (4)2.1整体模块设计 (4)2.2电源电路设计 (4)2.3单片机最小系统电路 (5)2.3.1 复位电路 (5)2.3.2 晶振电路 (5)2.4列扫描电路 (5)2.5行扫描电路 (6)2.6LED显示屏电路 (7)2.7总体硬件电路设计 (8)第三章系统软件部分设计 (9)3.1系统主程序设计 (9)3.2显示驱动程序 (9)第4章系统调试与测试结果分析 (12)4.1系统调试 (12)4.2测试结果 (12)参考文献 (14)致谢 (15)附录一：系统总程序 (16)附录二：系统总体原理图 (23)附录三：汉字字摸提取软 (24)附录四：实物图 (25)第一章绪论1.1 问题的提出及研究背景八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
16×16点阵LED电子显示屏的设计机器人创新设计课程设计报告书题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名：张津学号：1613010320专业：国际经济与贸易指导老师：于大泳设计时间：2017年3月管理学院目录1. 引言 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 系统功能要求 (3)2. 方案设计 (4)3. 硬件设计 (5)4. 软件设计 (8)5. 系统调试 (9)6. 设计总结 (11)7. 附录A.：源程序 (11)8. 附录B.：作品实物照片 (16)9. 参考文献 (17)16×16点阵LED电子显示屏的设计1.引言1.1 设计意义目前广告牌具有显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。
因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。
而利用PC机通信技术控制LED显示屏,则具有显示内容丰富,信息更换灵活等优点。
1.2 系统功能要求本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字。
显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。
同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。
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，16*16LED点阵如图1.2.1所示。
图1.2.12.方案设计16X16点阵LED工作原理说明 : 16X16点阵共需要256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，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。
单片机课程设计--+16x16点阵LED电子显示屏的设计
单片机课程设计-- 16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。
以16×16点阵为例, 把所有同一行的发光管的阳极连在一起, 把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法）, 先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭；再送出第2行的数据并锁存, 然后选通第2行使其燃亮相同的时间, 然后熄灭；…第16行之后, 又重新燃亮第1行, 反复轮回。
当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上）, 由于人眼的视觉暂留现象, 就能看到显示屏上稳定的图形。
该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。
显示数据传输采用串行传输的方法, 控制电路可以只用一根信号线, 将列数据一位一位传往列驱动器, 在硬件方面无疑是十分经济的。
但串行传输过程较长, 数据按顺序一位一位地输出给列驱动器, 只有当一行的各列数据都已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。
对于串行传输方式来说, 列数据准备时间可能相当长, 在行扫描周期确定的情况下, 留给行显示的时间就太少了, 以致影响到LED的亮度。
采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。
为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。
对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。
这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据, 而不会影响本行的显示。
系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。
一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。
（完整版）16×16点阵LED电子显示屏的设计_毕业论文
16×16点阵LED电子显示屏的设计摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是1616××16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和两个列驱动器74L373来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，采用4块8 x 8点阵LED显示模块来组成一个16x16点阵显示模式。
显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。
关键词：AT89C51单片机 LED 点阵显示动态显示AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode).The LED dot-matrix display board can display the number or sign,and it is usually used to show time, speed, the state of system etc.This design is 1 16 ×16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company at thecore, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74LS154 an two row driver 74L373 through thischip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters, four pieces of 8 x 8 dot-matrix LEDdisplay modules to form the 16x16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the of the LEDdot matrix display, and the principle function of the various parts ofthe circuit, the corresponding software program design and the use of some such. Key words: AT89C51 Micro Controller U nitUnit； LED； LatticeDisplay；Dynamic Display目录第1章绪论1.1 选题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
16乘16点阵LED电子显示屏的设计
16乘16点阵LED电子显示屏的设计概述本文将讨论16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
这是一个可以显示图形和文字的电子屏幕，使用16列和16行LED灯来组成一个点阵，可以显示256个像素。
这样的屏幕可以广泛应用于科技展示、娱乐游戏和家庭电子设备等领域。
设计硬件LED灯基本的LED操作和驱动电路在这里不再赘述。
需要注意的是，对于16行LED 灯和16列LED灯，需要使用合适的电流控制电路并且保证它们可以受到足够的电流。
此外，将需要16个NPN晶体管来控制16列LED灯，和16个PNP晶体管来控制16行LED灯。
控制器在控制器的选择上推荐使用ATmega328p微控制器。
这个控制器也是Arduino Uno的基础。
软件代码结构代码文件应当按照以下结构进行组织：Libraries/SevSeg/SevSeg.hLedControl/LedControl.hLedControl.cppMAX7219.hMAX7219.cppSPI.hSPI.cpp16x16LEDMatrix/16x16LEDMatrix.inoREADME.md这里我们使用SevSeg和LedControl库。
打包由于ATmega328p微控制器的内存限制，将需要对代码进行压缩，以减小程序的尺寸，使它适合在所预算的存储设备中运行。
可以通过使用压缩工具完成这个任务。
推荐使用zip或tar。
结论在这篇文档中，我们讨论了16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
我们详细介绍了硬件和软件方面的设计需求以及代码结构的组织。
通过对这些内容的了解，你可以开始创建你自己的16乘16点阵LED电子显示屏!。
16x16点阵课程设计--16×16点阵LED电子显示屏的设计
天津理工大学中环信息学院电子系单片机课程设计报告题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计班级 10信科一指导教师田野设计成员陈诗静林樟侯成飞电子系2013年07月 05日三、课程设计进度计划及检查情况记录表四、成绩评定与评语目录一．课程设计意义 (2)二．课程设计任务书 (3)三、课程设计进度计划及检查情况记录表 (4)四、成绩评定与评语 (4)一、总体设计方案 (6)1.1 总体设计 (6)1.2 硬件设计 (7)1.3 软件设计 (14)二、设计内容 (16)2.1 系统硬件原理图与仿真 (16)2.2 程序清单 (18)三．结论、建议及课程设计体会 (22)四．参考文献 (22)一、总体设计方案1.1 总体设计1.1.1 工作原根据功能要求，应采用动态显示的设计方法，同时为简化设计，减少硬件数量，显示数据的传输采用串行传输方式。
（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。
（2）掌握动态显示原理及实现方法。
（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。
（4）掌握串行数据传输方式的应用。
（5）实现利用AT89S51单片机控制的LED图文屏正常工作。
1.1.2 硬件部分总体设计根据功能要求，采用AT89C51单片机，动态显示的设计方法，同时为简化设计，减少硬件数量，显示数据的传输采用串行传输方式，列扫描地址用P1口控制，总体结构框图如下：图1-1 系统总体结构框图1.2 硬件设计系统的组成，硬件的选用，芯片的特点1.2.1 8051系列的单片机AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图片见下图：图 1-2 89C51管脚图（1）．管脚说明VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称：16×16点阵LED电子显示屏的设计学生学号：专业班级：计科02班学生姓名：***学生成绩：指导教师：***课题工作时间：2013年5月6日至5月20日计科02班 龚建新 硬件系统课程综合设计32课题系统整体方案2.1 需要实现的功能本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字。
显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。
同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。
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，16*16LED点阵如图2.1.1所示。
图2.1.1 16X16点阵LED工作原理说明: 16X16点阵共需要256个发光二极管组成，计科02班 龚建新 硬件系统课程综合设计5能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
AT89C51的引脚图如下图3.1所示：图3.13.1.3 单片机系统外围电路单片机外围电路一般有两块：时钟电路（如图3.1.3）和复位电路（3.1.4）时钟电路由一个晶振和两个小电容组成，用来产生时钟频率。
复位电路由一个电阻、按键和一个电容组成，用来产生复位信号，使单片机7计科02班龚建新硬件系统课程综合设计上电的时候复位。
16×16点阵LED显示屏设计
单片机技术课程设计说明书设计课题：16×16点阵LED显示屏专业（系）：电气工程系班级：检测电子班学生姓名：学号：指导老师：20**年4月24日目录1、绪论 (3)1.1 MCS-51系列单片机简介 (3)1.2 单片机的应用模式和应用领域 (4)1.3 主要工作任务 (5)2、硬件设计 (6)2.1系统硬件电路的设计 (6)3、软件设计 (9)3.1系统程序的设计 (9)3.2显示驱动程序 (10)3.3系统主程序设计 (11)3.4调试及性能分析 (11)3.5控制程序清单 (12)4、点阵字模软件的使用 (20)5、结论 (25)1绪论单片机（Single-Chip-Microcomputer）又称微控制器（Microcontroller），最基本的结构是将CPU和计算机外围功能单元，如存储器、I/O口、定时器/计数器、中断系统等集成在一个芯片上构成的。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从成还是功能上来看，它都具有了微机系统的特征。
1.1MCS-51系列单片机简介1971年微处理器研制成功。
1974年，美国仙童（Fairchild）公司研制出世界上第一台单片机微型计算机F8。
该机由两块集成电路芯片构成，具有与众不同的指令系统，深受民用电器及仪器仪表领域的欢迎和重视。
从此单片机开始迅速发展，应用领域也不断扩大。
1976年Intel公司推出MCS-48系列8位单片微型计算机，它以体积小、功能全、价格低等优点，赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础。
成为单片机发展过程中的一个重要阶段。
在MCS-48成功应用的推动下，许多半导体公司和计算机公司也竞相研制和开发自己的单片机系列。
到目前为止，世界各地厂商也相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品，可以满足不同领域的需要。
代表产品有Intel公司的MCS-51单片机，Motorola公司的MC6081、MC6082系列机，Zilog公司的Z-8系列机，TI公司的TMS7000系列机等，此外Rockwell、NS、GI和日本的NEC、松下、日立等公司也先后生产了自己的单片机系列。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
16×16点阵LED电子显示屏的设计作者：孔维东许卫强来源：《无线互联科技》2013年第08期摘要：整机以ATMEL 公司生产的单片机AT89S52为核心，介绍了LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制两个行驱动器 74LS164和两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
用C语言进行编程，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。
关键词：AT89S52单片机；LED；点阵显示；动态显示；C语言1 系统整体设计方案1.1 需要实现的功能要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀充足，可显示图形和文字。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
1.2 LED显示特点LED发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发光灯、电压型发光灯等多种类型。
用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。
点阵显示方式适应信息变化的优点，是以点阵显示器的价格和其复杂的控制电路为代价的。
点阵显示器在整个显示单元的所有位置上都布置了LED器件，不同的场合，不同的显示特点和格式可以分别采用数码管器件或点阵显示方式，有的情况可以采用两者搭配的混合屏显示方式。
1.3 设计方案论证⑴显示模式方案。
最简单的显示模式是静态显示。
与静态显示模式相对应，就有各种动态显示模式。
⑵数据传输方案。
显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。
当列数很多时，并行传输的方案是不可取的。
采用串行传输的方法，串行传输过程较长，数据要经过并行到串行和串行到并行两次变换。
列数据准备时间可能相当长，解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。
2 系统硬件部分设计2.1 电源设计⑴稳压电源技术指标。
16×16点阵LED电子显示屏设计报告_单片机课程设计报告
单片机课程设计报告项目16×16点阵LED电子显示屏地设计摘要：本文介绍了基于STC89C51单片机地16×16点阵LED电子显示屏地设计.分别介绍了显示屏显示地基本原理，硬件设计、控制方法及其程序地实现.经过调试和分析，本设计基本满足了题目设计地要求.关键字：STC89C51 16×16点阵 LED 74LS154 74LS595前言：LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成地平面式显示屏幕.他具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点.并广泛用于公交汽车、码头、商店、学校和银行等公共场合用于信息地发布和广告宣传.自20世纪八十年代开始，LED电子显示屏地应用领域已经遍布了交通、电信、教育、广告宣传等各方面.LED电子显示屏发展较快，其无论在成本和产生地社会效益等方面都有其独特地优势.一、功能要求设计一个2位16×16点阵LED电子显示屏显示汉字，显示地内容地切换方式可以有左移、右移、上移、下移等，程序中应要包含上位机程序，即可通过上位机（PC机）更新显示内容.二、方案论证2.1 LED驱动显示方案大屏幕显示广泛应用于各个领域，动态大屏幕显示系统显示地文字，数字，图形等生动逼真，立体感强.用单片机驱动LED点阵有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分.静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示地数据送出后就不再管，直到下一次显示数据需要更新时再传送一次新数据，显示数据稳定，占用很少地CPU时间.动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用地CPU时间多.这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少地CPU时间，但每个显示单元都需要单独地显示驱动电路，使用地硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用地CPU时间多，但使用地硬件少，能节省线路板空间.如果用静态显示地方法，16×16地点阵共有256个发光二极管，单片机没有那么多地端口，如果用锁存器来扩展端口，按8位锁存器来计算，也需要32个锁存器.两位显示就需要64个锁存器.因此在实际应用中地显示屏几乎都不采用静态显示，而是采用动态扫描地显示方法.本次设计地要求是2位地16×16点阵显示，采用动态显示，扫描电路就可以实现多行地同名列共用一套列驱动器.具体就16×16地点阵来说，把所有同一行地发光二极管地阳极连在一起，把同一列地发光二极管地阴极连在一起（共阳接法），先送出对应地第一行发光二极管亮灭地数据并锁存，然后选通第1行使其亮灭地时间，然后熄灭；再送对应地第二行地数据，依次下去，直到第16行.整个来回地时间只要能够达到每秒24次以上，由于人眼地视觉暂留现象，就可以看到显示在屏幕上地稳定地图像了.2.2数据传输和显示方案采用扫描方式进行显示时，每行一个行驱动器，各行地同名列共用一个列驱动器.显示数据通常存储在单片机地存储器中，按8位一个字节地形式顺序排放.显示时要把一行中各列地数据都传送到相应地列驱动器上，这就存在着一个显示数据传输地问题.从控制电路到列驱动器地数据传输可以采用并行方式或串行方式.显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器地线路数量大，相应地硬件数目多.当列数很多时，并行传输地方案不可取.采用串行传输地方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面比较经济.但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行地各列数据都已传输到位后，这一行地各列才能并行地进行显示.这样，对于一行地显示过程就可以分解为列数据传输和列数据显示两个部分.解决串行传输中列数据传输和列数据显示地时间矛盾问题，可以采用重叠处理地方法.即在显示本行各列数据地同时，传送下一行地列数据.为了达到重叠处理地目地，列数据地显示就需要具有锁存地功能.经过上述分析，归纳出列驱动器电路应具备地主要功能，对于列数据段传输来说，应能实现串入并出地移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存地功能.综上所述，本次设计采用动态扫描方式驱动LED显示，采用串入并出地方法实现数据传输和采用并行锁存地方法实现数据显示.2.3系统整体方案框图经过分析，给出系统电路原理框图如图1-1.三、系统硬件电路设计硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分. 3.1单片机系统及其外围电路本次设计采用单片机STC89C51，使用11.0592MHZ地晶振.单片机地串口与列驱动器相连，用来送显示数据.P1口低4位与行驱动器相连，送出行选信号；P1.5~P1.7口则用来送控制信号.P0和P2空着，在有必要时可以扩展系统地ROM和RAM.设计地显示界面可显示2个汉字，需要8个8×8 LED点阵模块，组成16×32地矩形点阵.3.2行驱动电路单片机P1口低4位输出地行号经4/16线译码器74LS154译码后生成16条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应地行线当选通端（G1、G2）均为低电平时，可将地址端（ABCD）地二进制编码在一个对应地输出端，以低电平译出. 若将G1 和G2 中地一个作为数据输入端，由 ABCD 对输出寻址，54/74154 还可作1 线－16 线数据分配器.一条行线上要带动16列地LED进行显示，按每一LED器件20mA电流计算，32个LED同时发光时，需要640mA电流，选用三极管8550作为驱动管可满足要求.3.3列驱动电路列驱动器由集成电路74HC595构成.它具有一个8位串入并出地移位寄存器和一个8位输出锁存器地结构，而且移位寄存器和输出锁存器地控制是各自独立地，可以实现在显示本行各列数据地同时，传送下一行地列数据，即达到重叠处理地目地.引脚SI为串行数据输入端，与单片机串口RXD（P3.0）相连，用来传送数据；引脚SCK为移位寄存器地移位时钟脉冲，与单片机串口TXD(P3.1)相连；引脚SCLR信号是移位寄存器地清0输入端，低电平有效，接与单片机P1.5口；RCLK是输出寄存器地打入信号，与单片机P1.6口相接；四、主要元器件功能介绍4.1 8×8点阵LED结构LED点阵电子显示屏是利用发光二极管点阵模块组成地平面显示屏幕.8×8点阵是最基本地单元模块，由4块8×8点阵可构成一块16×16点阵模块，由8块8×8点阵可构成一块18×32点阵模块.单色8×8点阵外形及结构如图1-3：图1-2 硬件电路原路图图1-3从图1-3中可以看出，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地交叉点上，当对应地某一列置1电平，某一行置0电平，则相应地二极管就亮；如要将第一个点点亮，则9脚接低电平13脚接高电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第9脚要接低电平，而（13、3、4、10、6、11、15、16）这些引脚接高电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第13脚接高电平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接低电平，那么第一列就会点亮.4.2 74LS154芯片介绍74LS154为4线-16线译码器，其管脚图如图1-4所示.引脚A,B,C,D为译码地址输入端，低电平有效；G1,G2为选通端，低电平有效；0-15为输出端，低电平有效.其功能表如图1-5所示.图1-53.3 74LS595芯片介绍74LS595是一个8位串行输入并行输出地移位寄存器和一个8位输出锁存器地结构.74HC595地内部结构如图1-6它地输入端有8个串行移位寄存器，每个移位寄存器地输出都连接一个输出锁存器.引脚SER是串行数据地输入端.引脚SRCLK是移位寄存器是移位时钟脉冲，在其上升沿发生移位，并将SER地下一个数据打入最低位.移位后地各路信号出现在各移位寄存器地输出端.RCLK是输出锁存器地打入信号，其上升沿将移位寄存器地输出打入输出锁存器.引脚E是输出三态门地开放信号，只要当其为低时锁存器地输出才开放，否则为高阻态.SRCLK*是寄存器地清零输入端，当其为低电平时输出全部为零.由于SRCLK和RCLK两个信号是互相独立地，所以能够作到输入串行移位与输出锁存互不干扰.芯片地输出端为Q0——Q7，最高位Q7可以做为多片74LS595级联应用向下级地芯片输入.但因Q7受输出锁存器打控制，所以还从输出锁存器前引出了QT作为级联输出.图1-6五、系统软件设计显示屏软件地主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计地要求显示.根据软件分层次设计地原理，可把显示屏地软件系统分成两大层：第一层是底层地显示驱动程序，第二层是上层地系统应用程序.显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其它控制信号，配合完成LED显示屏地扫描显示工作.显示驱动程序由定时器T0中断程序实现.系统应用程序完成系统环境地设置、显示效果处理等工作，由主程序来实现.5.1 显示驱动程序显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏刷新率地稳定，然后显示驱动程序查询当前燃亮地行号，从显示缓寸区内读取下一行地显示数据，并通过串口发送给移位寄存器.为消除在切换行显示数据地时候产生地拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新地行号，重新打开显示.图1-7是显示驱动程序地流程图.5.2系统主程序系统主程序开始以后，首先是对系统环境初始化，包括设置串口、定时器、中断和端口以及显示效果.如、左移、右移等.系统主程序地流程图如图1-8所示.六、调试及性能分析6.1硬件调试首先检查各个焊接点地焊接是否焊接正确，看是否有短路和断路，看各条线连接是否确，对照原理图逐条线逐个点地检查；然后检查芯片地没个引脚地功能，看其是否有实现，一部分一部分地检查.直至检查出错误或保证电路完全正确.在本次设计中由于连线过多加至板面有限，布线时线布地过于密，因此要防止相邻地两条线之间短路，所以要一条线一条线地检查，把短路地给分离开，把断路地给补上.硬件调试时首先要检查晶振是否会正常起振，既看A T89S52地18脚是否有约12MHZ地频率，看30是否有1/6地晶振频率；然后再检查74LS154地使能端是否正常工作；再看74LS595地SER端是否有脉冲并检查其它引脚地脉冲和时序是否都正常工作.最后再检查LED灯地各行和各列是否都连接正确.各部分都调试正常之后就可以进行软件调试了.6.2软件调试软件部分需要调试地分需要调试地主要有显示屏地刷新率及显示效果部分.显示屏地刷新率由定时器T0地溢出率和单片机地晶振频率决定.显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏地刷新率地稳定.定时器T0设定为工作方式1，即16位定时器模式，晶振频率f为11.0592MHZ,通过计算得定时器T0地初值TH0=0XFCH,TL0=0X18H.显示效果处理程序地内容及方法非常广泛，本次采用地是左移、两边对移、和上移. 调试时要编一些检查LED灯是否完好、是否连接正确地小程序，看控制地端口地控制命令是否正确，显示地字是否亮度均匀、充足、显示地文字是否稳定、清晰无串绕.我在做本次设计中，主要是硬件调试，在程序调试时观察字左移显示是否完全显示完.，还在字段间加空格使得显示更加美观，另外显示地延时也要取得恰当.七、设计总结两周地课程设计终于圆满落下帷幕了.经过这次地课程设计，让我更深刻体会到了把理论学习联系到实践应用当中地重要性.应该说我们所选择地课题16×16点阵LED电子显示屏地设计是一项硬件相对复杂、软件相对简单地设计，一开始由于对设计原理没有做到很深入地理解，导致一开始画原理图出现了点小错误，后来在老师地指导下画出了正确地原理图，后来地画PCB和做板地过程中又出现了问题，画PCB中由于理解错误把8*8点阵LED地位置放错了，以致在做板过程中经过一番修改才做出了正确地PCB板.在软件设计时，参考了很多网上搜索地资料，经过无数次地修改和调试，最后确定了这次设计地源程序.总之，经过这次课程设计，让我们地实践动手能力得到了很大地提高，在接下来地学习中，我们应该更多地把学习地理论知识应用到实践当中.参考文献【1】孙育才. 单片微型计算机及其应用. 东南大学出版社 2004【2】李华. MCS-51系列单片机实用接口技术. 北京航空航天大学出版社.1993附录一:完整源程序#include<reg51.h>#define BLKN 4sbit G=0x97。
16乘16点阵LED电子显示屏的设计
邢台职业技术学校Xingtai Polytechnic Institute 毕业设计（论文）题目16×16点阵LED电子显示屏的设计班级应电081姓名杨艳德指导教师唐俊英16×16点阵LED电子显示屏的设计目录摘要 (3)关键词 (3)前言 (4)1.背景介绍 (5)1.1 LED及LED显示屏 (5)1.2 MCS-51系列单片机简介 (6)1.2.1 MCS-51系列单片机及其特点 (6)1.2.2 单片机的发展历史简介 (6)3.功能要求 (7)4.方案实现 (7)4.1 系统硬件电路的设计 (8)4.1.1单片机系统及外围电路 (9)4.1.2列驱动电路 (9)4.2.系统程序的设计 (11)4.2.1显示驱动程序 (11)4.2.2系统主程序 (12)5性能分析 (19)5.1 性能分析 (19)总结 (20)摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。
包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。
在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。
关键词：MCS-51；LED；单片机前言LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。
在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。
本文设计的是一个室内用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
LED显示屏分为数码显示屏、图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。
LED数码显示屏的显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。
16乘16LED点阵电子显示屏课程设计
目录1任务和要求 (1)2设计思想与原理 (1)2．1设计思想 (1)2．2 设计原理 (1)3 流程图 (3)4硬件电路图 (4)5仿真图 (5)6课程设计心得 (8)7参考文献 (8)8致谢 (8)9附录： (9)1任务和要求1．设计一个可供6-8组参赛队的智力竞赛抢答器，每组设置一个抢答按钮。
2．电路具有第一抢答信号的鉴别和锁存功能。
即保持该信号不变，同时使后输入的信号无效。
3．在发出“抢答开始”命令后计时，规定的抢答时间到后无人抢答，发出“抢答时间到”信号，并锁定输入电路，使各路抢答信号无法再输入。
4．设置计分电路，每组预置为100分或其他，答对一次加10分，答错减10分（此项可选）。
2设计思想与原理2．1设计思想我的设计思路是竞赛抢答器要有报警系统，要是在规定时间内还没有参赛者抢答或回答出问题时就会发出报警声，倒计时为设定为30S。
并且如果出现犯规抢答时也会发出报警并且显示该犯规选手的编号。
这个抢答器可同时供不大于8名选手或8个代表队参加比赛，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号是相对应的，分别是S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8；给节目主持人设置二个控制按钮开关，用来控制系统的清零和抢答的开始；该八路抢答器具有程序存储、数据锁存和显示功能，抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁存，并在数码管上显示出选手的编号，参赛选手在设定的时间内抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零；如果定时抢答30S后，却没有选手抢答时，系统持续报警，直到定时抢答的时间为零，本次抢答无效，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答，时间显示器上显示FFF 犯规处理：如果主持人没按"开始"键，就有选手抢答，则显示选手编码，并持续报警。
如果已经有选手抢答了，别的选手则按键无效。
直到主持人重新复位按下开始键为止。
主持人可以根据不同的问答方式设定不同的抢答时间和回答时间。
16×16LED点阵显示屏单片机课程设计
单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。
单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。
在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。
所以研究LED显示有实用的意义。
LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是4个16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示4个汉字，采用16块8 x 8点阵LED显示模块来组成4个16x16点阵显示模式。
显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。
关键词：AT89C51单片机 LED 16*16点阵显示动态显示目录第一章绪论 (1)1.1 设计课题背景知识 (1)1.2 问题提出 (3)1.3 LED显示屏的发展 (4)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.1 功能要求 (6)第三章系统电路的设计 (9)3.1 设计框图及介绍 (9)3.2 51系列单片机简介 (9)3.3 单片机最小应用系统电路设计 (13)3.4 LED点阵介绍 (14)3.5 LED显示方式 (14)3.6 点阵的移动 (17)3.7 点阵的颜色 (21)3.8 LED阵列驱动电路 (21)3.9 单片机延时子程序 (22)第四章系统程序的设计 (24)4.1 显示驱动程序 (24)4.2 系统主程序 (25)第五章调试及性能分析 (32)5.1 开发环境介绍 (32)5.2 理论性能分析 (32)5.3 系统调试 (33)第六章总结 (34)致谢 (35)附录 (36)一. 程序代码 (36)系统主程序 (37)二．主要芯片介绍 (42)三．点阵左移显示的流程图 (46)四．元件清单 (47)五．参考文献 (47)六．仿真电路图 (48)第一章绪论1.1 设计课题背景知识单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
单片机课程设计16×16点阵LED电子显示屏的设计
单片机原理及应用课程设计报告书题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名：马超学号：P091812933专业：电气工程及其自动化指导老师：马慧兰16*16点阵设计摘要单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。
单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。
在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。
所以研究LED显示有实用的意义。
LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。
现代LED的发展很快，很多研究领域非常已经深刻，所以想利用自己学的单片机知识简单的研究一下用单片机驱动的LED显示汉字，以达到学以致用和实践相结合的目的，同时巩固加深自己的单片机知识。
用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组合和变化，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。
因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息，是非常有效的。
点阵大小可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同规格，也有单色、双色、和多色几种，最常用的是单色图文屏。
单色屏多使用红色或橘红色或橙色LED点阵单元。
双色图文屏和多色图文屏，在LED点阵的每一个“点”上布置有两个或多个不同颜色的LED发光器件。
16×16-LED点阵电子显示屏的设计
嵌入式系统原理课程设计目录一、课程设计的目的： ............................................ 错误!未定义书签。
二、课程设计的任务 (1)三：课程设计实验原理及步骤 (1)3.1系统硬件总体设计 (2)3.2系统的软件设计 (5)四、调试 (6)五、课程设计代码 (7)六、总结 (11)七、人员分配 (11)一、课程设计的目的：通过本次课程设计实践，熟悉和掌握嵌入式系统的软件、硬件设计方法，设计步骤，提高综合应用所学知识及动手和分析问题，解决问题的能力；同时还应达到以下目的：1、了解点阵LED显示的基本工作原理和工作过程；2、熟悉cortex-M3的GPIO使用及其相关API函数；3、熟悉混合总线通信编程方法及通信格式；4、学习HD7279键盘、显示接口芯片的工作方式及应用编程；5、学习16*16LED点阵显示汉字的控制方法及应用编程。
二、课程设计的任务：设计一个波形发生器电路，通过键盘的按键，控制产生不同的波形输出；1、采用DA转换器进行数/模转换，产生连续的正弦波和锯齿波输出。
2、通过键盘的按键控制输出的波形；如：按一下一个键，输出正弦波；再按一下另一个键，输出锯齿波，如此循环。
3、使用cortex-M3的SSI模块，通过SPI模式，控制DA转换器完成转换。
提示：1）、用LM3S9B96的SSI模块，通过SPI模式，控制DA转换器完成转换。
2）、由TLV5616DA转换器芯片，实现正弦波和锯齿波输出。
3）、由HD7929键盘、显示接口芯片，进行键盘按键值的输入。
三：课程设计实验原理及步骤3.1系统硬件部分设计系统硬件部分电路大致上可以分成电源电路、单片机最小系统电路及外围电路、列扫描电路、行扫描电路和LED显示屏电路五部分。
3.1.1整体模块设计本设计行、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2.1所示：图2.1 系统结构设计总图总体硬件电路设计在整个电路设计中，用两片8位输出锁存移位寄存器74HC595作为列扫描，用两片74LS164芯片作为行扫描，用单片机AT89S52对74HC595和74HC164进行控制和驱动。
16X16点阵LED电子显示屏设计
单片机应用系统实验设计16X16点阵LED电子显示屏设计班级：物电学院电信2班组员：吕勇军学号：2黄波 2指导老师：***日期：2012年12月1号第一章绪论1.1 单片机的应用单片机是生活必不可缺的，顾名思义单片机的应用是很广泛的，导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。
1.2电子显示屏随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及，LED显示屏已遍及社会的各个领域。
简单的讲，显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体，再加上一套适当的控制器。
所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。
LED显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
LED显示屏的分类：按颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全基色显示屏；按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏；按实用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。
仔细分解一个LED显示屏，它有以下一些要素构成：金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。
第二章系统整体方案2.1 需要实现的功能用移动显示屏来显示汉字，通过单片机AT89C52的行扫描和74LS138芯片的列扫描使点阵显示屏移动显示“湖南文理学院物电”的字幕。
16×16 LED点阵设计-毕业设计
16×16 LED点阵设计学生：指导教师：内容摘要：LED点阵电子显示屏的发展越来越好广泛，它成为一个宣传信息的重要平台，已经得到了社会的普遍认同。
LED点阵显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。
它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。
该设计是一个16×16LED点阵电子显示屏显示数字的设计。
整块电子显示屏的控制核心是40引脚的单片机AT89S51，说明了LED点阵电子显示屏用AT89S51为控制系统的动态的设计和开发的具体过程。
通过该芯片控制两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示，本设计就是使用4块8×8点阵显示模块来组成16×16点阵显示屏，采用动态扫描显示，程序编写的实现是使用简单流通性强的C语言，该设计的结果证明，系统显示清晰，结构合理，误差小，扩展能力强，性能稳定。
关键词：AT89S51 LED点阵数字显示Design of 16*16 LED dot matrixAbstract：LED electronic display found the screen better and better.It has become an important platform of a promotional information,it has been widely accepted by the society,LED dot matrix display is the use of plane composition LED lattice module or pixel unit display screen ,It has the advantages of high light efficiency ,long.The designed is a digital design of a 16*16 LED dot matrix display ,control the core piece of electronic display is the 40 pin of the microcontroller AT89S51.Describes the specific process of the design and development of LED dot matrix display with AT89S51 as the control system dynamic.Through the control two columns drive chip 74HC595 are needed to drive the display shows that this design is to use 4 pieces of 8 x 8 dot matrix display module to form a 16 * 16 dot matrix display screen, a dynamic scans showed that the realization of the programming is simple to use strong liquidity of C language, and the design results show that the system shows clear, reasonable structure, little error and extension ability strong, stable performance.Keywords: AT89C51 dot matrix LED the digital display screen目录前言 (1)1 设计方案的论证与选择 (1)2 硬件电路设计 (3)2.1 系统的结构框图 (3)2.1.1 单片机控制模块 (3)2.1.2 时钟电路 (3)2.1.3 复位电路 (4)2.1.4 显示模块 (5)2.1.5 驱动模块 (7)2.2 单片机的最小系统图 (9)3 单片机系统 (10)3.1 8051引脚为40个的单片机芯片 (11)3.1.1 引脚为Vcc和Vss 的主电源 (11)3.1.2 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 (11)3.2 I/O口线的引脚排列及管脚的说明 (11)3.3 RST键 (13)3.4 PEROM阵列和锁定位 (13)4 系统软件设计 (13)4.1 主程序的设计及流程图 (13)4.2 显示程序的设计 (14)5 硬件的制作与调试 (15)5.1 系统的组装 (15)5.2 程序的调试 (16)6 结束语 (17)附录 (18)附录1：程序清单 (18)附录2：仿真结果图 (22)附录3：Protel原理图 (23)附录4：4个8*8LED组成的显示屏 (24)附录5：PCB图 (25)参考文献 (26)16×16 LED点阵电子显示屏的设计前言LED点阵电子显示屏的制作简单，并且便于安装，被广泛的应用于各个公共场合，但是LED 电子显示屏也只能用于单一的图像数字汉字的显示，如果要改变显示的内容，必须要在上位机上进行实现。
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天津理工大学中环信息学院电子系单片机课程设计报告题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计班级 10信科一指导教师田野设计成员陈诗静林樟侯成飞电子系2013年07月 05日三、课程设计进度计划及检查情况记录表四、成绩评定与评语目录一．课程设计意义 (2)二．课程设计任务书 (3)三、课程设计进度计划及检查情况记录表 (4)四、成绩评定与评语 (4)一、总体设计方案 (6)1.1 总体设计 (6)1.2 硬件设计 (7)1.3 软件设计 (14)二、设计内容 (16)2.1 系统硬件原理图与仿真 (16)2.2 程序清单 (18)三．结论、建议及课程设计体会 (22)四．参考文献 (22)一、总体设计方案1.1 总体设计1.1.1 工作原根据功能要求，应采用动态显示的设计方法，同时为简化设计，减少硬件数量，显示数据的传输采用串行传输方式。
（1）熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。
（2）掌握动态显示原理及实现方法。
（3）初步掌握AT89S51单片机编程方法。
（4）掌握串行数据传输方式的应用。
（5）实现利用AT89S51单片机控制的LED图文屏正常工作。
1.1.2 硬件部分总体设计根据功能要求，采用AT89C51单片机，动态显示的设计方法，同时为简化设计，减少硬件数量，显示数据的传输采用串行传输方式，列扫描地址用P1口控制，总体结构框图如下：图1-1 系统总体结构框图1.2 硬件设计系统的组成，硬件的选用，芯片的特点1.2.1 8051系列的单片机AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图片见下图：图 1-2 89C51管脚图（1）．管脚说明VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
（2）P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出1.2.2 单片机AT89C51最小系统单片机采用12M晶振作为时钟源，复位采用上电复位和按键复位两种方式仿真原理图如下：图1-3 最小系统1.2.3 串行口扩展I/O口为了减少对I/O口的占用，数据传送采用AT89C51串行口方式0中断外接同步移位寄存器74HC595扩展出一个8位并行口实现8位数据并行传输。
仿真原理图如下：图1-4 I/O口扩展74HC595管脚说明：74595的数据端：QA--QH: 八位并行输出端，可以直接控制数码管的8个段。
QH': 级联输出端。
我将它接下一个595的SI端。
SI: 串行数据输入端。
74595的控制端说明：/SCLR(10脚): 低点平时将移位寄存器的数据清零。
通常我将它接Vcc。
SCK(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。
QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器数据不变。
（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。
我通常都选微秒级）RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。
通常我将RCK置为低电平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。
我通常都选微秒级），更新显示数据。
/G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）。
如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。
比通过数据端移位控制要省时省力。
1.2.4 16*16点阵行、列驱动为实现16*16点阵移动显示功能，在显示时采用逐列扫描、2*8数据行输入方式进行显示，列驱动采用两个74HC138级联为4译16译码器，并用P1.0~P1.3进行完成译码，实现逐列扫描，行数据输入采用两个74HC373数据锁存器实现16位异步输出，仿真原理图如下：图1-5 行驱动图1-6 列驱动1.2.5 16*16点阵制作设计时必须掌握点阵工作原理方能进行更深层设计。
16x16LED点阵其实就是4块8x8点阵LED级联而成的，因此特给出 8×8 点阵LED的工作原理。
图（1）为8×8点阵LED外观及引脚图，其等效电路如图（2）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。
而16x16就是在8x8原理的基础上将四块8x8级联而成，如图：图1-7 8×8点阵LED外观及引脚图图1-8 8×8点阵LED等效电路图1-9（a）四块8x8点阵LED级联 16*16连接示意图图1-9（b）四块8x8点阵LED级联成16x16点阵LED点阵的显示文字图形原理：LED驱动显示采用动态扫描方法，动态扫描方式是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。
以16×16点阵为例，把所有同一行的发光管的阴极连在一起，把所有同一列的发光管的阳极连在一起（共阴的接法），先送出对应第1列发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1列使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第2列的数据并锁存，然后选通第2列使其燃亮相同的时间，然后熄灭；….第16列之后，又重新燃亮第1列，反复轮回。
当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形。
该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。
显示数据可通过单片机的P0,,P2口接驱动电路传输到点阵行引脚。
点阵的移动以下以16×16点阵为例介绍点阵的移动。
要显示一个字符，该字符的点阵数据可以列向（纵向）16点组字，又可以行向（横向）16点组字。
无论哪一种组字方法，都既可以显示字符的水平方向的移动，又可以显示竖直方向的移动。
本设计主要采用汉字的左移，所以以下只作左移显示的解释列扫描方式左移动：列向组字显示字符水平方向的移动（左滚动）延长数组法。
将原来字符点阵数组的16个数据重复一遍延长，点阵数组的数据个数为32个。
每扫描一帧取8个数据显示，下一帧取数要在数组中后移一个数取数。
循环一遍扫16帧。
可以假想有两块16×16的点阵模块（共32帧）水平平行排列，用一个恰好能罩住16列点阵的中空方框去罩这个点阵，第1（第1帧）罩住最左边数起第一列开始的16列，就扫描显示这16列；第2次（第2帧）使方框右移一列，罩住做左边数起第2列开始的16列，就扫描显示这16列；······；这样每扫描完一帧使方框右移一列，最后第16次（第16帧）时，罩住左边数起的第16列开始的16列，就扫描显示这16列。
如此完成16帧画面的扫描显示，也就完成了整个一次移动循环扫描、之后反复循环，即可呈现显示字符沿水平向左移动的图像因为是列向组字（列扫描方式，点阵数据为行码，上边为低位下面为高位），希望显示移动的一个字符，第1次扫描从行码的点阵数组中取第1~16个数据，送行码输出口，对应于这8个数据，同时用列码输出口输出列码，分别控制第1~16列。
扫描完前16个数据之后，第2次扫描从点阵数组中取第3~18个数据（第18个数据与第1个数据同），送行码输出口，对应于这16个数据，同时用列码输出口输出列码，仍分别控制扫第1~16列。
第3次扫描从点阵数组中取第5~20个数据（第20个数据码与第2个数据码相同）扫描······；如此实现字符向左移动。
以上完成一个图形移动的方法，也可以看成是移动16个不同的字形。