基于AT89C52单片机的LED显示屏控制系统的设计

基于AT89C52单片机的LED显示屏控制系统的设计

机械研究所，2004年2月

毛里斯威尔克斯

摘要：本文介绍了显示器的硬件与软件设计过程基于AT89C52单片机。我们用

一个简单的外部电路控制显示屏，它的尺寸是32×192。显示器屏幕也可以通过动态扫描方式显示六个32×32点阵汉字的大小，可分为两个小显示屏，可显示二十四个汉字的大小是16×16。我们可以通过修改代码来改变显示的内容，可以实现滚动字幕的功能和滚动速度可根据需要调节，字幕也可以实现暂停功能。存储在外部数据存储器的汉字编码，数据存储器的容量是根据汉字我们想要显示的扩展。这种显示屏具有体积小，硬件和电路结构简单。关键词：LED，汉字显示，AT89C52单片机一、引言

LED显示已成为城市照明的一个重要标志，现代化和信息化的经过不断的发展和人民生活环境美化社会。LED灯可在大型购物商场，看到火车站，码头，地铁站，和一个管理窗口等品种。LED业务已经成为一个快速增长的新产业，巨大的市场空间和光明的前景。文本，图片，动画和视频是由LED发光显示，内容是可以改变的。一些部件的显示设备的模块化结构，它通常是由显示模块，控制系统和电源系统。显示模块是由晶格结构由LED构成，并负责发光显示；屏幕可以显示文字，图片，视频等的控制系统能控制光线或黑暗的LED在相应的区域；电力系统负责将输入电压和电流转换成电压和电流该屏幕需要。LED点阵显示屏中显示字体通过PC，并发送到单片机，然后显示在显示屏，主要用于室内和室外的字符显示。LED点阵显示屏可以分为图形显示，所显示的内容的图像显示和视频显示。以图像显示相比，图形显示的特点是灰色的颜色是黑白或彩色显示没有区别。因此，图形显示也未能反映丰富的色彩，和视频显示不仅可以锻炼，清晰和全彩色图像也显示电视和计算机信号。虽然有三之间的一些差异，但最基本的原理是相似的。

二、系统的总体结构设计

单片机（SCM）模型，根据目标，功能，可靠性，成本的选择，控制系统的精度和速度。根据课题的实际情况，选择单片机的模型主要考虑从以下两个方面：第一，供应链管理具有较强的抗干扰能力；第二，单片机具有较高的性价比。由于MCS-51是广泛应用于中国，有更多的信息并能与更多的外围芯片，特别是兼容的，爱特梅尔公司，推出了新一代的微控制器在2003，即89s系列，具有高性能、低成本的典型产品是以AT89C52单片机。单片机是一种低电压，高性能CMOS 8位单片机，该芯片包括8 kb的只读程序存储器（PEROM），可重复擦写，256字节的随机存取数据存储器（RAM），设备采用高密度非挥发性存储器技术制造，与标准的MCS-51指令集和8052兼容的产品，而芯片内置的通用8位中央处理器（CPU）。快闪存储单元，可以应用于更复杂的控制应用。

该系统由电路由单片机AT89C52为核心，实现了时钟电路，复位电路，扫描驱动电路的列，行驱动电路和六个32×32 LED点阵LED字符显示，的总体结构如图1所示。显示单元组成的点阵和两个74HC154。线数据信号分为两个部分，这是由两个8255A分别给出，但8255A 的数据是从P0口主控制器AT89C52。每个字符的列扫描信号是由两个74HC154给定，由74HC154 12件，分为六组。的输入信号是由74HC154 AT89C52单片机P1.0 ~ P1.3了。外部数据存储器6264与AT89C52单片机的P0口。

三、系统硬件电路设计

A、单片机控制系统的电路设计

中国文字的大小是32×32，但微控制器具有32个I/O口，不能满足设计要求，因此，I / O 端口必须扩大，数据端口扩展是由两个8255A实现。数据端口扩展如图2所示，74HC373

是地址锁存器，和锁存低八地址，低八位地址信号提供的6264，而高八位地址信号6264接P2.0 ~ P2.4 8255A内部端口设置，由A0和A1的选择。74hc139 2-4译码器，其输入信号由单片机提供P2.6、P2.7，和外部I/O设备提供选通，因为系统有多个外部设备，确保他们不会选通，使他们的地址是唯一的，不重复。由18单片机时钟电路，从时钟侧19feet（xtali和XTAL2），和12MHz晶振，电容C1和C2。 B、显示内存单元的电路设计

中国文字的大小是32×32的设计，每个字符由四个部分组成，每个部分由四个LED矩阵大小为8×8，显示单元电路分解图。此外，因为每个显示汉字需要128字节的存储空间，但AT89C52单片机芯片只有256字节的数据存储器，它远小于设计要求，所以我们扩展存储空间的8K×8外部数据存储器6264。 C、通信控制器的设计

inte1 8255A是一个通用的可编程的并行输入/输出接口芯片。其功能可以通过软件程序，具有很强的通用性。它可以直接通过CPU数据总线连接到外部设备，易于使用和灵活的。inte18255a接口芯片有三个8位并行输入和输出端口，编程方法可以用来设置三端口的输入端口和输出端口。芯片的工作有一个基本的输入和输出，选通输入/输出和双向输入/输出。当数据由CPU数据总线传输，它可以选择无条件转移，查询传输和中断传输。inte18255a 芯片在三端口，端口C不仅可以作为数据端口，而且控制端口。当C口作为数据口，它不仅可以作为8位数据端口，但也分别作为两个4位数据端口，和端口C每一位可以操作，可以设置特定的输入或输出，因此提供了方便条件的控制位。 D、串行通信接口电路

PC机与单片机之间通过串行通信接口连接。为了实现单片机与PC机之间的串行通信功能，和单片机串行接口的水平就会变成标准RS-232C电平。单片机和PC机，考虑到短距离通信，而单片机主要负责接收命令和数据，所以电脑直接连接的微控制器，这是最简单的连接方法。信号是从PAC的TXD侧通过通信电路变成电流信号，optocouper的红外发光二极管有电流时，出现了一个信号，光信号发射二极管投射到和光电晶体管，转换成电信号，然后输入到单片机接收，光电转换实现电完全隔离，以避免反馈和干扰的输出端产生的。

四、软件设计

整个软件设计主要由显示程序和通信程序。要在屏幕上显示的汉字，用于传输控制和显示的功能特性和其他数据是实现动态扫描。实时通信部分，与上位机采用单片机串口中断接收数据信息，所以数据的实时信息传输与PC机的实现。上位机软件采用Visual Basic实现。在标准的串行通信，MSComm控件是电力通信控制是由VB编写的，它可以设置数据的发送和接收串行通信和串行通信口。

状态，消息格式和协议的设置，直接由PAC的RS-232／RS-485串行端口发送数据。为了实现与单片机的通信可靠的电脑，并确保双方有相同的数据格式和波特率，本设计采用RS-232通信，一个10位的数据格式，9600bit／s的波特率。软件程序由开始，初始化，显示程序，前，其主。

存储在静态存储6264个字符的代码，和单片机等给出的信号，即，单片机引脚P3.0输入信号。当P3.0由低到高，显示程序开始运行。第一，控制字的写入8255A控制端口，8255A 在0的设计模式的形式工作。控制字完成后，数据将显示这是转移到从6264 8255A，显示的数据是四次输出由于字符屏幕的线宽度为32，一行数据是从上到下的每个输入和运输的第一行，由单片机控制的信号选通数据传输结束后，所以显示一列数据，然后调用延时程序来显示稳定的内容。下一个数据列读延时程序结束后，与下一行是封闭的，所以也显示数据的第二列，等等，因为宁静的大小是32×192，显示192行，192行构成图像。然后，扫描是从第一列，和起始地址显示日期向后移在原有的基础上，具有地址溢出的问题，它将开始