基于单片机的16×64LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常见的显示设备,它通过控制各个LED的亮灭来显示文字、图形或动画。
在这篇文章中,我们将介绍基于单片机的LED 点阵显示屏的设计。
一、设计目标设计一个基于单片机的LED点阵显示屏,使其能够显示各种文字、图形和动画。
同时,要求显示屏的显示效果清晰、稳定,能够满足日常使用的需求。
二、设计方案1.硬件设计(1)点阵屏:选择合适的点阵屏作为显示屏的输出设备。
点阵屏的种类有很多,常见的有8x8、16x16和32x32等不同尺寸的点阵屏。
根据实际需求选择合适的尺寸。
(2)单片机:选择一块适合的单片机作为控制器。
单片机的选择需要考虑其计算能力、扩展性和易用性等因素。
(3)扩展模块:根据需要,可以选择添加一些额外的扩展模块,如按键模块、声音模块等,以增加显示屏的功能。
(4)电源模块:为显示屏提供稳定的电源,以保证其正常工作。
2.软件设计(1)驱动程序:编写驱动程序,通过单片机控制各个LED的亮灭。
根据点阵屏的不同类型,编写相应的驱动程序。
(2)显示程序:编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成相应的点阵数据,然后通过驱动程序显示在点阵屏上。
(3)用户界面:设计一个用户界面,使用户能够方便地输入要显示的文字、选择图形或动画等,然后通过单片机控制显示屏显示出来。
三、实施步骤1.硬件部分(1)按照设计方案选择合适的点阵屏、单片机和扩展模块,并连接它们。
(2)根据点阵屏的引脚定义,设计相应的电路板,并进行制作。
(3)将单片机和扩展模块焊接到电路板上,并连接好相应的引脚。
(4)连接电源模块,为整个系统提供电源。
2.软件部分(1)根据点阵屏的类型,编写相应的驱动程序。
(2)编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成点阵数据。
(3)设计用户界面,编写相应的程序,将用户输入的内容转换成可显示的数据。
(4)将驱动程序、显示程序和用户界面程序上传到单片机。
四、测试与调试完成硬件和软件的设计后,进行测试与调试。
毕业论文基于单片机16×64点阵设计.doc
毕业设计(论文)(说明书)题目:姓名:编号:XXXXXX技术学院2013 年5 月10 日毕业设计(论文)任务书姓名专业应用电子技术专业任务下达日期2013 年 3 月 4 日设计(论文)开始日期2013 年 3 月11 日设计(论文)完成日期2013 年 5 月17 日设计(论文)题目:16*64点阵设计A·编制设计B·设计专题(毕业论文)指导教师系(部)主任2013年5 月24日毕业设计(论文)答辩委员会记录自动化与信息工程系应用电子技术专业,学生于年月日进行了毕业设计(论文)答辩。
设计题目:16*64点阵设计专题(论文)题目:16*64点阵设计指导老师:答辩委员会根据学生提交的毕业设计(论文)材料,根据学生答辩情况,经答辩委员会讨论评定,给予学生毕业设计(论文)成绩为。
答辩委员会人,出席人答辩委员会主任(签字):答辩委员会副主任(签字):答辩委员会委员:,,,,,,第页毕业设计(论文)及答辩评语:摘要LED点阵广告牌在大街小巷随处可见,它的应用领域现在极其广泛。
像证券交易、金融信息的显示,LED显示屏需求量都是非常大的。
而这些LED的最基本单元都是8*8的点阵,它是组成汉字及其其它图形的基础。
本次的设计就是采用单片机作为主要控制单元核心,来实现一个简单的LED点阵汉字显示系统。
通过单片机对行列扫描的控制,配合程序的运用,来实现显示、滚动、暂停以及调速。
汉字的显示就是字模以极快的速度在屏幕上循环,超过一定的速度,由于人眼的暂留效应,就会认为是完整地显示了汉字。
把字模按一定的速度依次调用显示,在我们视线中就好像字体在滚动。
在本次的设计中,主要用到了单片机的串口通信技术,这样不仅节省了单片机IO 口的数目,而且是程序更加简洁。
LED显示汉字技术相信在将来还会得到更加广泛的应用,它在我们日常生活中占得地位相信也会愈来愈重要。
关键词:STC89S52RC;LED点阵显示屏;串并转换器;锁存器;驱动电路目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 研究现状及发展趋势 (1)1.3 论文主要内容 (2)第二章方案论证与选择 (4)2.1 系统硬件方案 (4)2.1.1 显示屏主控制器 (4)2.1.2 通信系统 (5)2.1.3 硬件设计方案 (6)2.2 系统软件方案 (6)2.2.1 单片机编程语言 (7)2.2.2 系统软件编译器介绍 (8)第三章硬件设计 (9)3.1 硬件系统的总体设计 (9)3.2 单片机系统设计 (9)3.2.1 STC89S52RC简介 (9)3.2.2 STC89S52RC单片机引脚功能 (10)3.2.3 复位电路设计 (11)3.2.4 时钟电路 (12)3.2.5 电源电路 (12)3.3 控制单元设计 (13)3.4 驱动电路设计 (14)3.4.1 列驱动 (14)3.4.2 行驱动 (17)3.4.3 点阵屏分类 (18)3.4.4 点阵工作原理 (19)3.5 系统总电路图 (20)第四章软件设计 (22)4.1 主程序设计思想及流程图 (22)4.2 显示驱动程序设计 (23)第五章制作与调试 (26)5.1 系统硬件部分调试 (26)5.1.1 短路与虚焊检测 (26)5.1.2 上电测试 (26)5.2 系统软件调试 (26)5.3 总结 (27)参考文献 (29)致谢 (39)第一章绪论1.1 课题研究背景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,显示屏由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计
编号毕业设计(论文)题目基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计二级学院电子信息与自动化学院专业测控技术与仪器班级测控一班学生姓名丁徽徽学号 11107030106指导教师米曾真职称副教授时间 2015年6月6日目录摘要 .................................................................................................................................................... Abstract . (I)第一章绪论 01.1 单片机的发展阶段 01.2 单片机的发展趋势 01.3 单片机的特点 (2)1.4 LED简介 (3)1.5 LED的特点 (4)第二章功能要求及方案论证 (5)2.1 功能要求 (5)2.2 显示模块方案论证 (5)第三章系统电路的硬件设计 (8)3.1 设计框图 (8)3.2 单片机的选择 (8)3.3 AT89C51芯片简介 (9)3.4 系统硬件电路的设计 (12)第四章系统的程序设计 (21)4.1程序的编写过程 (21)4.2 程序设计流程图 (23)第五章软件调试及硬件制作 (24)5.1 软件调试及仿真 (24)5.2 硬件制作 (27)结束语 (28)致谢 (29)附录 (36)附录A:16*16点阵显示屏设计程序 (36)附录B:proteus ISIS 软件仿真图 (47)附录C:供电以后16*16点阵实物效果图 (48)附录D:元器件清单列表 (49)摘要本设计是基于单片机AT89C51为核心的由4个8×8的点阵显示屏形成的16×16点阵显示屏设计。
系统的介绍了由AT89C51为控制系统的点阵显示屏动态设计过程。
通过该芯片AT89C51控制一个行驱动器4-16线74HC154译码器和两个列驱动器74HC595级联成串行输入并行输出的移位寄存器来驱动显示屏,该显示屏能显示汉子、字符和图形等。
【原创作品】16×64 LED点阵屏(万年历)制作全过程(上)资料
【原创作品】16×64 LED点阵屏(万年历)制作全过程温馨提示:本文图片较多,图片文件较大,建议使用电脑访问查看!不然手机流量会吃不消的;如果某些图片显示不出来,请右键单击图片,选择“显示图片”即可!(由于文本太大了文库一次只能上传20M 所以分为上中下三部分,需要的朋友可以下载。
)本人很喜欢各种显示器件,点阵当然不例外,2010年寒假在家里做了第一块点阵屏,虽然只是个16×16的单字屏,但是当时做出来感觉特别有成就感;后来毕业工作了,也没那么多时间去做单片机了,过了一年多突然心血来潮打算再做一块大屏,从那以后没事就去找这方面的资料,开始想的是做个16×32的,后来又想到加上其他的东西进去,最终就决定了现在这个作品,本作品从今年4月份开始构思,由于工作的原因,迟迟不能完成作品,中途断断续续停了几个月工,最终在今年8月份完成了该作品,但是遗憾的是在完成后测试的时候发现在画原理图的时候画错了几根线,导致最后用跳线来完成,但是不影响使用效果,打算重新改线制板;整体还是很满意的,虽说花了几百大洋,但是还是值得的。
本作品是用16块8×8LED点阵模块组成的16×64(4字)单色点阵屏,采用74HC138+三极管+595动态扫描,主控芯片STC90C58AD,主控时钟22.1184MHz,主控板集成了稳压电源、程序下载接口(适用于USB转TTL)、4位独立按键、DS12C887时钟芯片、DS18B20数字量温度传感器以及串口通讯等部分,另外板子上设计有电源指示灯、温度数据传送指示灯、串口通讯指示灯、一位LED(用于程序测试)。
跟主板配套的还有块扩展板,主控芯片为STC12C2052,主控时钟22.1184MHz,并集成了24C0X存储器,语音芯片,3.3V稳压电源、Nokia5110液晶屏接口以及串口(TTL)通信\下载接口等,扩展板可以跟主控板配合使用做万年历语音报时,用户设置的参数可以保存到存储器中,总之可以随意搭配,并能通过修改程序达到意想不到的效果!作品发布前做了多种显示效果并测试通过,该显示是用开辟的数据缓冲区进行数据处理显示的。
基于51单片机的16x64点阵显示屏(终结版)
课程设计题目:微机原理与单片机技术实践课程设计——基于AT89C52的16*64LED点阵的设计基于AT89C52的16*64LED点阵的设计摘要:LED是指发光二极管,在某些半导体的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。
PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。
这种利用注入式点知发光原理制作的二极管叫发光二极管,简称LED。
由于电子显示屏制作简单,安装方便,被广泛应用于各种公共场合,如公交汽车的报站器、广告屏以及公告牌等等。
介绍的LED点阵电子显示屏,其功能有固定汉字、字母、数字的显示;平行左移、右移;固定信息的循环显示;显示屏的亮度连续可调;时间的显示和上位机对显示内容可修改的功能随着LED显示屏在广告传媒领域逐渐崭露头角,其控制系统也如雨后春笋,层出不穷。
由于他的控制系统均是基于嵌入式处理器开发,所以单片机在其中也占有一席之地。
但是,由于LED显示屏控制较复杂,特别是对于显示特殊效果,如循环移动、覆盖霓虹灯效果,要求处理器运算速度快、执行效率高,关键词:AT89C52 74HC154(行驱动器) 74HC595(列驱动器) 16*64点阵 LEDBased on AT89C52 the 16 * 64 LED dot matrix designPick to:LED refers to light-emitting diodes that in some of the semiconductor PN junction,injection of minority carriers and majority carrier will take extra energy compoundin the form of light energy released, which directly convert light energy. PN junction, minority carriers with reverse voltage to infuse, reason not to shine. This kind of use between points made luminous principle known as light-emitting diodes (leds), called diode LED. Because electronic display screen making simple, convenient installation, widely applied in all kinds of public occasions, such as the transit buses stops device, advertising screen and bulletin boards, etc. Introduction of LED dot matrix electronic display screen, its function has the fixed characters, letters, and digital display; Parallel moves left, right shift; Fixed information circulation display; Screen brightness continuous adjustable; Time displays and PC for display content can be modified to functionAs the LED display in advertising media field, the control system of up-and-coming also have mushroomed, emerge in endlessly. Because of his control system based on embedded processors are developed, so microcomputer in which also occupies a place. However, because the LED display control is more complex, especially for show special effects, such as cycle mobile, covering the neon effect, request a fast calculation speed, execution processor of high efficiency,Keywords: AT89C52 74HC154 (line drive) 74HC595 (column drive) 16 * 64 lattice LED目录1系统设计总述 (1)1.1设计任务及要求 (1)1.2方案比较与确定 (2)216*64点阵原理 (3)2.2系统的主要结构 (4)3系统的硬件设计 (5)3.1单片机控制电路 (5)3.2、16*64点阵显示屏设计 (6)3.3 LED点阵显示器的扫描驱动 (8)3.3.1、行驱动电路 (8)3.3.2、列驱动电路 (9)4系统的软件设计 (11)4.1显示驱动程序 (11)4.2系统主程序 (11)5硬件调试及性能 (15)5.1开发环境介绍 (15)5.2 理论性能分析 (15)5.系统调试 (15)致谢 (17)参考文献 (18)附录1:最小系统行列驱动电路原理图 (19)附录2:点阵电路原理图 (19)附录3:最小系统行列驱动PCB图 (20)附录4:两块16*64点阵PCB图 (20)附录5:程序清单 (21)基于AT89S52的超声波测距仪的设计1、系统设计总述从LED材料的不断更新,灰度控制技术的发展,真彩色图像的展现:到驱动电路的灵活、高效,控制系统技术的提高无不体现了LED 行业技术的飞跃发展。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计报告
基于单片机的LED点阵显示屏的设计报告设计报告:基于单片机的LED点阵显示屏一、设计背景随着科技的不断进步和人们对信息的需求日益增长,LED点阵显示屏逐渐成为一种常见的信息显示方式。
它广泛应用于各种领域,如室内外广告、公告牌、交通信号灯等。
本设计报告旨在介绍一种基于单片机的LED 点阵显示屏的设计方案。
二、设计原理本设计采用了以常用的Arduino单片机为控制核心,结合LED点阵显示屏模块,通过控制单片机的GPIO口,实现对LED点阵显示屏的控制。
三、设计流程1.硬件设计:选择合适的LED点阵显示屏模块,并了解其接口定义和控制方式;根据LED点阵显示屏模块的接口定义,设计相应的电路连接,并进行连线布局;为单片机提供稳定的电源,并确保单片机与LED点阵显示屏之间的数据线路连接正确。
2.软件设计:编写单片机的控制程序,采用合适的编程语言(如C语言);根据LED点阵显示屏的控制方式,编写相应的模块以实现对显示内容的控制,如亮度控制、位选控制等;通过单片机的GPIO口与LED点阵显示屏模块进行数据传输,根据需要的显示内容进行相应的控制。
四、关键技术1.单片机控制:通过单片机的GPIO口与LED点阵显示屏模块进行数据传输,实现对其显示内容的控制。
2.显示内容控制:根据具体需求,编写合适的控制程序,通过控制单片机的GPIO口,实现对LED点阵显示屏模块的亮度、显示内容等进行控制。
3.位选控制:通过控制LED点阵显示屏模块的位选引脚,实现多个LED点阵模块的级联显示,以扩展显示屏的显示面积。
五、实验结果及优化经过系统的实验和调试,基于单片机的LED点阵显示屏实现了预期功能,能够正常显示所需的内容,并且具备一定的亮度控制和位选控制功能。
同时,根据实际应用需求,对设计方案进行优化,如增加红外遥控功能、集成温度传感器等,以提升用户体验和功能扩展性。
六、总结与展望本设计报告介绍了一种基于单片机的LED点阵显示屏的设计方案。
LED点阵显示屏设计说明书
目录摘要 (1)前言 (2)1 概述 (2)1.1 LED电子显示屏的分类 (2)1。
2 LED显示屏的应用示例 (2)1。
3 设计任务 (2)2 显示原理及控制方式分析 (3)2.1 LED点阵模块结构 (3)2。
2 LED 动态显示原理 (3)2.3 LED常见的控制方式 (5)3 总体方案设计与分析 (6)3.1显示单元的考虑 (6)3。
2 滚屏的实现 (6)3。
3 关于可扩展性 (6)3。
4 微控制器的考虑 (6)3.5 总体电路结构及工作原理 (6)3.5。
1 硬件电路框图 (6)3.5。
2 工作原理 (7)4 硬件电路设计 (7)4。
1 显示单元电路设计 (7)4。
1。
1 LED点阵模块的选择 (8)4.1.2 列驱动电路设计 (8)4。
1。
3 行驱动电路设计 (9)4.2 单片机控制系统电路设计 (10)4.2.1单片机的选型 (10)4。
3对于系统电源及通信电缆的选择 (11)4。
4 其它元件的选择 (11)5 单片机软件设计与仿真 (12)5.1 开发工具及语言 (12)5。
2 单片机软件流程 (13)5。
3 单片机软件中算法的实现 (14)5.4 调试及仿真结果 (15)6 PCB设计及硬件调试 (16)6。
1 PCB设计平台 (16)6.2元件布局及PCB整体结构工艺 (16)6。
3 布线工艺与准则 (16)7 总结 (17)谢辞............................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献. (18)附录 (19)LED点阵电子显示屏系统的设计xxx摘要:本设计使用STC系列高速单片机作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动16×64的点阵LED显示屏。
本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示特定的四个16×16点阵汉字。
基于单片机的16×64 LED 点阵显示屏的设计
基于单片机的16×64 LED 点阵显示屏的设计0 引言LED 点阵显示屏是一种简单的汉字显示器,具有价廉、易于控制、使用寿命长等特点,可广泛应用于各种公共场合,如车站、码头、银行、学校、火车、公共汽车显示等。
本文详细介绍了一种低廉的16x64 点阵LED 显示屏的设计过程。
1 硬件系统设计本系统采用AT89C52 单片机作控制器,整个电路主要由单片机控制及其接口电路、驱动显示电路、电源电路等部分组成。
为了简化显示屏电路,降低成本,本系统在单片机部分不加字库存储器。
而在PC 机上编辑汉字和字符显示信息,并将其转换为相应的点阵显示数据,然后通过串口(采用RS-232 通信标准)送给单片机存储并进行显示处理。
图1 所示为其硬件系统原理图。
1.1 单片机控制电路本系统由AT89C52 构成单片机最小应用系统.同时配有11.0592 MHz 晶振和按键复位电路等。
系统外扩的一片Flash 存储器29F040 为数据存储器,可用来存储由PC 机串口送来的点阵信息(通过软件将图像或文字转换成与LED 显示屏的像素相对应的点阵信息)。
该Flash 存储器是一种非易失性存储器,它在供电电源关闭后仍能保持片内信息。
由于29F040的容量为512 KB(该芯片内部由8 个64 Kbyte 的读写块组成,可分块进行读、写和擦除等操作),而AT89C52 只能管理64KB 的数据空间,所以,需将29F040 分成8 页,每页64KB。
其页码可由单片机的P3.2~P3.4 来选择。
另外,采用MAX232 可完成RS232 与TTL 电平的转换,以便使PC 机与单片机交换信息。
1.2 16x64 点阵显示器的设计图2 是一种8x8 的LED 点阵单色行共阳模块的内部结构图,其单点工作电压Uf 为1.8 V,正向电流IF 为8~10。
16×64LED点阵显示屏的设计(附完整proteus仿真图和源程序)
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。 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
《单片机原理及应用》课程设计
摘要
LED 电子显示屏是利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面 积的显示屏幕,在信息显示领域得到了广泛的应用,实现显示屏的技术也有很多 种。本文介绍了基于单片机 80C51 为控制器的 16×64LED 点阵显示屏系统的设计。 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 8×8 点阵 LED 显示模块 来组成一个 16×64 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。本文介绍了利用 Proteus7.10 软件进行原 理图的绘制,利用汉字转换软件将汉字转换为将要发送给单片机的点阵数据,在 keil 软件当中采用 C 语言编程,与 proteus 进行联调,并通过仿真软件 Proteus7.10 最终实现自己设想的效果,总体上系统的设计简单、显示清晰、成 本较低。
16x64-LED点阵汉字显示屏的设计
16x64-LED点阵汉字显示屏的设计基于单片机的点阵汉字显示屏的设计摘要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80C51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74LS138和八个列驱动器4049来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示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,使得文字能够实现静止显示方式。
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:80C51单片机; LED; 点阵显示; 动态显示The design of display Chinesecharacters based on MCUAbstractLED dot matrix display as a new display device, is composed of multiple independent package from the LED light emitting diodes. LED dot matrix display can display numbers or symbols, usually used to display time, speed, the system state.This design is the design of 4 16 * 16 dot-matrix LED electronic display screen. The machine to the United States of America ATMEL company production of 40 feet 80C51 MCU as the core, introduces the dynamic design and the development of its control system for LED dot matrix display process. The chip controls good driver 74LS138 and eight row driver 4049 to drive the display screen to display. The electronic screen can display 4 Chinese characters, using the display module is composed of 4 16x16 dot matrix display mode 16 blocks of 8 x 8 dot matrix LED. Shows the dynamic display, making the text to achieve a static display mode. This paper introduces in detail the LED dot matrix display hardware design, hardware circuit of each part of the function and principle, the corresponding software program design, as well as the use and so.Keywords: 80C51; LED; dot matrix display; dynamic display目录第一章绪论 01.1 课题背景 01.2 国内外研究现状 01.3 选题目的及意义 (1)1.4 生产需求状况 (1)1.5 LED电子显示屏概述 (2)第二章系统方案设计与论证 (3)2.1数据传输方案 (3)2.2系统硬件方案 (4)2.2.1 单片机 (4)2.2.2 EDA电子设计自动化 (4)第三章系统硬件的设计 (6)3.1 电路原理图 (6)3.2 系统硬件概述 (7)3.2.1 80C51单片机简介 (7)3.2.2 译码器及点阵显示屏 (8)3.3 元件清单 (9)3.4 显示原理及控制方式分析 (10)3.4.1 LED点阵模块结构 (10)3.4.2 LED 动态显示原理 (11)3.4.3 LED控制方式 (11)第四章系统软件的设计 (12)4.1 系统程序的设计 (12)4.1.1 显示驱动程序 (12)4.1.2 系统主程序 (12)4.2 程序流程图 (13)4.3 字模生成 (14)4.3.1 LED显示屏领域字模实现技术 (15)4.3.2 字库生成 (16)4.4 Keil软件调试 (16)4.5 Protues 仿真 (17)总结 (18)附录:程序代码 (19)参考文献 (22)致谢 (23)第一章绪论1.1 课题背景LED显示屏的发展可分为以下几个阶段:第一阶段为1990年到1995年,主要是单色和16级双色图文屏。
基于单片机的点阵电子显示屏设计毕业设计论文
毕业设计说明书题目:基于单片机的点阵电子显示屏设计题目类型:☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
64ⅹ16点阵LED电子显示屏的方案设计书
封面作者:PanHongliang仅供个人学习目录1 课题描述12 需求分析13 硬件设计13.1硬件分析13.2硬件电路图 (3)4 软件设计44.1主要模块流程图44.2主要模块的程序分析55 仿真分析106 课程设计总结11参考文献11附录(源程序清单)121 课题描述在现代社会,电子飞速发展,LED 电子显示屏的应用也相当的广泛,如大路旁的广告牌,通知栏等。
LED 电子显示屏的显示可以用单片机实现,并可通过代码实现显示的多样化。
此课题设计了两种显示方法,移位显示和静止显示“邵阳学院欢迎您!”,通过中断按钮决定显示何种方式。
2需求分析(1)AT89C51单片机。
(2)用16个8x8点阵组合成64x16点阵。
(3)用8个74HC273锁存器存放数据。
(4)用74HC138译码器和74159译码器实现片选。
(5)通过按钮进行中断,主程序为移位显示,按一下按钮切换显示方式。
3硬件设计3.1硬件分析(1)LED 显示屏模块设计LED 显示屏是用了16块8×8点阵模块,把每一行的行线连起来,每一列的列线连起来级联成64×16点阵显示屏。
通过8个74HC273锁存器把每一行的64列数据锁存起来,通过4线-16线译码器74159控制每一行打开。
4块8×8点阵模块级联成16×16点阵模块示意图如图3.1所示:图3.1 4块8×8点阵级联示意图64×16点阵模块由16块8×8点阵模块以及8块74HC273锁存器组成,锁存器负责把每一行的数据锁存起来,电路图如图3.2所示:图3.2 64×16点阵电路图 (2)74HC138三线—八线译码器模块设计 由于电路中有8个锁存器,而每次数据只能存入一个锁存器中,分八次才能把8个锁存器均存满,故需74HC138译码器接P2口片选出数据应该导入的锁存器,电路图如图3.3所示。
8条列线连在一起组成16列8条行线连在一起组成16行图3.3 74HC138三线—八线译码器模块(3)74159四线—十六线译码器模块设计64x16共16行,锁存器中的数据按行传输,故需74195接P1口片选出数据应导入的行。
基于单片机的点阵LED显示屏的原理
点阵LED显示屏的原理与制作电子协会:黄世玲截稿2008-12-12汉字显示屏到处可见,被广泛应用于与汽车报站器,广告屏等。
(图1)网上也有很多关于汉字显示屏的制作原理的材料,本文是本人参考《例说51单片机(C语言版)》(人民邮电出版社)并在其基础上加以修改制作成功的单个字16*16LED显示屏的一些经验总结。
本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的。
下图是4个8*8LED组成的显示屏。
(图2)这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍即显示屏电路和显示屏驱动电路。
一、显示屏电路本人用的是共阴极的8*8点阵屏,在市场上是比较容易买到,下图是8*8点阵屏的实物图。
(图3)8*8点阵屏的内部电路原理图如图4所示,点阵屏有两个类型,一类为共阴极(左),另一类则为共阳极(右),下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。
(图5)LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序,一行一行地显示。
每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象,将感觉到8行LED是在同时显示的。
若显示的时间太短,则亮度不够,若显示的时间太长,将会感觉到闪烁。
本文采用低电平逐行扫描,高电平输出显示信号。
即轮流给行信号输出低电平,在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态,其它行都处于熄灭状态。
为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。
Protel原理图如下:(图6)如图6 所示的原理图中的Si(i=1,2,3,…,16) 代表行扫描信号输出,Di(i=1,2,3,…,16)代表列显示信号输出。
实物电路图的正反面如下:(图7)二、显示屏驱动电路显示屏驱动电路的原理图如下:(图8)显示屏驱动电路主要由主芯片控制电路、电源电路、控制信号放大电路等组成。
1、主芯片控制电路该部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。
基于单片机的led点阵屏设计流程
基于单片机的led点阵屏设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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基于单片机的16×64LED点阵显示屏的设计
0 引言
LED点阵显示屏是一种简单的汉字显示器,具有价廉、易于控制、使用寿命长等特点,可广泛应用于各种公共场合,如车站、码头、银行、学校、火车、公共汽车显示等。
本文详细介绍了一种低廉的16x64
点阵LED显示屏的设计过程。
1 硬件系统设计
本系统采用AT89C52单片机作控制器,整个电路主要由单片机控制及其接口电路、驱动显示电路、电源电路等部分组成。
为了简化显示屏电路,降低成本,本系统在单片机部分不加字库存储器。
而在PC机上编辑汉字和字符显示信息,并将其转换为相应的点阵显示数据,然后通过串口(采用RS-232通信标准)送给单片机存储并进行显示处理。
图1所示为其硬件系统原理图。
1.1 单片机控制电路
本系统由AT89C52构成单片机最小应用系统.同时配有11.0592 MHz晶振和按键复位电路等。
系统外扩的一片Flash存储器29F040为数据存储器,可用来存储由PC机串口送来的点阵信息(通过软件将图像或文字转换成与LED显示屏的像素相对应的点阵信息)。
该Flash存储器是一种非易失性存储器,它在供电电源关闭后仍能保持片内信息。
由于29F040的容量为512 KB(该芯片内部由8个64 Kbyte的读写块组成,可分块进行读、写和擦除等操作),而AT89C52只能管理64KB的数据空间,所以,需将29F040分成8页,每页64KB。
其页码可由单片机的P3.2~P3.4来选择。
另外,采用MAX232可完成RS232与TTL电平
的转换,以便使PC机与单片机交换信息。
1.2 16x64点阵显示器的设计
图2是一种8x8的LED点阵单色行共阳模块的内部结构图,其单点工作电压Uf为1.8 V,正向电流IF为8~10 mA。
当某一行线为高电平而某一列线为低时,其行列交叉的点就被点亮;而当其某一列线为高时,其行列交叉的点为暗;当某一行线为低电平时,无论列线如何,对应这一行的点全部为暗。
用四个8x8点阵显示可构成16x16点阵显示器,其连接方法如图3所示。
图中,将(A)和(B)的8列、(C)和(D)的8列分别对应相连,同时将(A)和(C)的8行、(B)和(D)的8行分别对应相连。
即可形成一个16行(每一行有16个LED)、16列(每一列也有16个LED)的16x16点阵显示器,可将这256个点称为一页,这样,显
示字符时。
只要对一页中对应的亮灭进行控制即可。
如果需要,也可以把4个16x16点阵显示器相连从而构成16x64的点阵显示器。
2 LED点阵显示器的扫描驱动
LED显示屏驱动电路的设计应与所用控制系统相配合。
驱动通常分为动态扫描型及静态锁存型驱动二大类。
本文以动态扫描型驱动电路的设计为例来进行分析。
动态扫描型驱动方式是指显示屏上的16行发光二极管共用一组列驱动寄存器,然后通过行驱动管的分时工作,来使每行LED的点亮时间占总时间的1/16。
只要每行的刷新速率大于50 Hz,利用人眼的视觉暂留效应,人们就可以看到一幅完整的文字或画面。
AT89S52单片机有四个I/O口(P0、P1、P2、P3),每个I/O口有8位,如果都采用并行输出,显然不能满足要求,因此,本设计中的行扫描驱动采用并口输出,而场扫描驱动采用串口输出。
2.1 行扫描驱动
由于16x64点阵显示器有16行,为充分利用单片机的接口,本电路中加入了一个4-16线译码器74LS 154,其输入是一个16进制码,解码输出为低态扫描信号,它们的管脚示意图如图4所示。
把74LS154的G1和G2引脚接地,然后以A、B、C、D四脚为输入端。
就会形成16种不同的输入状态,分别为0000~1111,然后使每种状态只控制一路输出,即会有16路输出。
如果一行64点全部点亮,则通过74LS154的电流将达640 mA,而实际上,74LS154译码器提供不了足够的吸收电流来同时驱动64个LED同时点亮,因此,应在74LS154每一路输出端与16x64点阵显示器对应的每一行之间用一个三极管来将电流信号放大,本文选用的是达林顿三极管TIP127。
这样,74LS154某一输出脚为低电平时,对应的三极管发射极为高电平,从而使点阵显示器的对应行也为高电平。
2.2 场扫描驱动
本系统场扫描驱动电路的设计可用串入并出的通用集成电路74HC595来作为数据锁存。
74HC595是一个八位串行输入三态并行输出的移位寄存器,其管脚见图4所示,其中SI是串行数据的输入端,RCK是存储寄存器的输入时钟,SCK是移位寄存器的输入时钟,Q'H是串人数据的输出,G是对输人数据的输出使能控制,QA~QH为串入数据的并行输出。
从SI口输入的数据可在移位寄存器的SCK脚上升沿的作用下输入到74HC595中。
并在RCK脚的上升沿作用下将输入的数据锁存在74HC595中,这样,当G为低电平时,数据便可并行输出。
为了避免与PC机串口输入的数据相互干扰,也可使用模拟串口P1.4~P1.7来分别输出串行数据、移位时钟SCK、存储信号RCK和并行输出的使能信号G。
为了消除电源电压的波动及行扫描管压降(第一行点亮的点数不同,将引起管压降的变化,从而影响通过LED管的电流)的变化对LED显示屏亮度的影响,设计时可采用列恒流驱动电路,可选用三极管8550和外围元件构成列恒流驱动电路,并通过调整100 kΩ可调电阻使三极管处于放大状态,同时将集电极电流调整为10 mA,从而使点亮对应点阵时通过LED的电流不变
2.3 扫描显示工作过程
将8片74HC595进行级连,可共用一个移位时钟SCK及数据锁存信号RCK。
这样,当第一行需要显示的数据经过8x8=64个SCK时钟后便可将其全部移入74HC595中,此时还将产生一个数据锁存信号RC K将数据锁存在74HC595中,并在使能信号G的作用下,使串入数据并行输出,从而使与各输出位对应的场驱动管处于放大或截止状态;同时由行扫描控制电路产生信号使第一行扫描管导通,相当于第一行LED 的正端都接高,显然,第一行LED管的亮灭就取决于74HC595中的锁存信号;此外,在第一行LED管点亮的同时,再在74HC595中移入第二行需要显示的数据,随后将其锁存,同时由行扫描控制电路将第一行扫描管关闭而接通第二行,使第二行LED管点亮,以此类推,当第十六行扫描过后再回到第一行,这样,只要扫描速度足够高,就可形成一幅完整的文字或图像。
3 软件系统设计
本系统的软件设计流程图如图5所示,该显示程序以常用的左移为例来进行设计。
4 结束语
经过实际应用证明,本显示屏可以作为信息显示装置。
用于公共场所来进行信息显示,而且具有工作稳定、字符清晰、亮度适中等特点。
若所显示的信息较为简单,也可直接将信息代码拷入单片机中,还可
以通过外扩储存器的方式来增加显示的信息量。