LED16乘16电子显示器课程设计

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LED1616点阵显示课程设计

LED1616点阵显示课程设计

16*16LED点阵滚动显示屏课程设计专业:班级:姓名:学号:指导教师:题目LED16*16点阵显示系统设计一、任务设计一款基于AT89C51单片机的汉字LED16*16点阵显示块,实现汉字循环左移。

二、设计要求[1] 通过对AT89C51单片机的编程,实现点阵循环左移显示“测控技术与仪器”7个汉字。

[3] 写出详细的设计报告。

[4] 给出全部电路和源程序。

三、参考资料[1]李忠国.单片机应用技能实训[M] .北京:人民邮电出版社,2006.[2]康华光.电子技术基础数字部分[M] .北京:清华大学出版社,2005.[3]张义和.例说51单片机[M] .北京:人民邮电出版社,2008.[4]王让定.汇编语言与接口技术[M] .北京:清华大学出版社, 2005.[5]蒋芳芳.单片机智能数字设计[J].计算机教育,2001,(6).[6]孙玉艳.实现PC机与单片机通信与控制 [J].电站设备自动化,2002 ,(4).[7]李海涛.关于如何提高单片机系统可靠性的探讨 [J].宁夏机械,2003 ,(2)目录第1章绪论 (3)1.1 LED电子显示屏简介 (3)1.2 LED显示屏的发展趋势 (4)1.3设计任务 (5)第2 章总体方案论证与设计 (6)2.1 LED驱动模块 (6)2.2 数据存储模块 (6)2.3 总体硬件组成框图 (7)第3章系统硬件设计 (8)3.1 LED动态显示原理 (8)3.2 AT89C51单片机 (9)3.3 驱动电路的设计 (10)3.4 数据存储电路设计 (11)第4章系统的软件设计 (12)4.1 程序流程图 (12)4.2 驱动显示子程序设计 (13)第5章系统调试与测试结果分析 (14)5.1 使用的仪器仪表 (14)5.2 系统调试 (14)5.3 测试结果 (14)结论 (15)参考文献 (16)附录1 程序 (17)附录2 仿真效果图 (20)第1章绪论LED是发光二极管英文Light Emitting Diode的简称,是六十年代末发展起来的一种半导体显示器件,七十年代,随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展,发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。

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

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

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。

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.

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:1002030205专业班级:计科02班学生姓名:龚建新学生成绩:指导教师:王会清课题工作时间:2013年5月6日至5月20日课程设计评审标准(指导教师用)附代码:***************************************; * *; * 单个16x16的点阵电子屏字符显示器 *; * ATA89C52 12MHz晶振 *; * 2013.5.19 *; ***************************************;显示字用查表法,不占用内存,字符用16x16共阳LED点阵,;效果:向上滚动显示5个字,再重复循环。

;R1:查表偏址寄存器,B:查表首址,R2:扫描地址(从00~0FH)。

;R3:滚动显示时控制移动速度,单字显示可控制静止显示的时间。

;*************;;中断入口程序;;*************;;ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HRETIORG 000BHLJMP INTTOORG 0013HERTIORG 001BHERTIORG 0023HRETIORG 002BHRETI;;***********;;初始化程序;;***********;;;;***********;;主程序;;***********;;START: MOV 20H,#00H ;清零标志,00H为第16行开始扫描标志,01为1帧;扫描结束标志MOV A,#0FFH ;端口初始化MOV P1,AMOV P1,AMOV P3,AMOV P0,ACLR P1.6 ;串行寄存器输入打入输出控制位MOV TMOD,#01H ;使用T0做16位定时器,行扫描用。

MOV TH0,#0FCH ;1ms初值(12MHz)MOV TL0,#18HMOV SCON,#00H ;串口0方式传送显示字节MOV IE,#82H ;T0中断允许,总中断允许MOV SP,#70HMAIN: LCALL DISI ;显示准备,黑屏,1.5sMOV DPTR,#TABLCALL MOVDISP ;向上滚动显示一页(8个字)INC DPHLCALL MOVDISP ;向上滚动显示一页(8个字)INC DPHLACLL MOVDISP ;向上滚动显示一页(8个字)AJMP MAIN;;;***********************;;多字滚动显示程序;;***********************;;每次8个字,入口时定义好DPTR值;MOVDISP: MOV B,#00H ;向上移动显示,查表偏值暂存(从00开始)DISLOOP: MOV R3,#07H ;移动速度DISMOV: MOV R2,00H ;第0行开始MOV R1,BSETB TR0 ;开扫描(每次一帧)WAITMOV: JBC 01H,DISMOV1 ;标志为1扫描一帧结束(16ms为1帧,每行1ms) AJMP WAITMOVDISMOV1: DJNZ R3,DISMOV ;1帧重复显示(控制移动速度)INC B ;显示字的下一行(每行2字节)INC BMOV A,R1 ;R1为0,8个字显示完JZ MOVOUTAJMP DISLOOPMOVOUT: RET ;移动先是结束;;;****************;;单字显示程序;;****************;;显示表中某个字;;****************;DIS1: MOV R3,#5AH ;静止显示时间控制(16ms*#=1.6s)DIS11: MOV R2,#00H ;一帧扫描初始值(行地址从00~0FH)MOV DPTR,#TAB ;取表首址MOV R1,#00H ;查表偏址(显示第一个字)SETB TR0 ;开扫描(每次一帧)WAIT11: JBC 01H,DIS111 ;为1,扫描一帧结束AJMP WAIT11DIS111: DJNZ R3,DIS11RET;;;************;;扫描程序;;************;;1ms刷新一次,每行显示1sINTT0: PUSH ACCMOV TH0,#0FCH ;1ms初值重装MOV TL0,#18HJBC 00H,GOEND ;16行扫描标志为1,结束INC R1 ;取行右边字节偏址MOV A,R1MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV SBUF,A ;串口0方式发送WAIT: JBC TI,GO ;等待发送完毕AJMP WAIT1GO: DEC R1 ;取行左边字节偏址MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AWAIT1: JBC T1,GO1AJMP WAIT1GO1: SETB P1.7 ;关行显示,准备刷新NOP ;串口寄存器数据稳定SETB P1.6 ;产生上升沿,行数据打入输出端NOPNOPCLR P1.6 ;恢复低电平MOV A,R2 ;修改显示行地址ORL A,#0F0H ;修改显示行地址MOV R2,A ;修改显示行地址MOV A,P1 ;修改显示行地址ORL A,#0FH ;修改显示行地址ANL A,R2 ;修改显示行地址MOV P1,A ;修改完成CLR P1.7 ;开行显示INC R2 ;下一行扫描地址值INC R1INC R1 ;下一行数据地址MOV A,R2ANL A,#0FHJNZ GO2SETB 00H ;R2为01H,现为末行扫描,置标志GO2: POP ACCRETIGOEND: CLR TR0 ;一帧扫描完毕,关扫描SETB 01H ;一帧扫描完毕,置结束标志POP ACCRETI ;退出;;;***************;;扫描文字表;;***************;;TAB:DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,00FFH,0FFH,0FFH ;黑屏DB0F9H,0BFH,0C7H,0AFH,0F7H,0B7H,0F7H,0B7H,0F7H,0BFH,000H,001H,0F7H,0BFH,0F7H, 0B7H ;我DB0F1H,0D7H,0C7H,0CFH,037H,0DFH,0F7H,0AFH,0F6H,06DH,0F7H,0F5H,0D7H,0F9H,0EFH, 0FDH ;DB0FFH,007H,0C0H,06FH,0EDH,0EFH,0F6H,0DFH,0C0H,001H,0DDH,0FDH,0BDH,0FFH,0C0H, 003H ;爱DB0FBH,0FFH,0F8H,00FH,0F3H,0DFH,0F4H,0BFH,0EFH,03FH,09CH,0CFH,073H,0F1H,0CFH, 0FBH ;DB0F7H,0DFH,0F9H,0CFH,0FBH,0BFH,0C0H,007H,0DEH,0F7H,0C0H,007H,0DEH,0F7H,0DEH, 0F7H ;单DB0C0H,007H,0DEH,0F7H,0FEH,0FFH,000H,001H,0FEH,0FFH,0FEH,0FFH,0FEH,0FFH,0FEH, 0FFHDB0FFH,0BFH,0EFH,0BFH,0EFH,0BFH,0EFH,0BBH,0E0H,001H,0EFH,0FFH,0EFH,0FFH,0EFH, 0FFH ;片DB0E0H,00FH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0DFH,0EFH,0DFH,0EFH,0BFH,0EFH,07FH, 0FFHDB0EFH,0FFH,0EFH,007H,0EFH,077H,001H,077H,0EFH,077H,0EFH,077H,0C7H,077H,0CBH, 077H ;机DB0ABH,077H,0AFH,077H,06EH,0F7H,0EEH,0F5H,0EDH,0F5H,0EDH,0F5H,0EBH,0F9H,0EFH, 0FFH ;DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH ;黑屏DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH ;END。

(完整版)16×16点阵LED电子显示屏的设计_毕业论文

(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。

LED 点阵显示设计(单片机课程设计)

LED 点阵显示设计(单片机课程设计)

LED 点阵显示设计利用LED 点阵(16*16 个发光二极管)交替显示自己名字的每个汉字。

一、预备知识:目前, LED 电子显示屏广泛应用于各种公共场所, 如南通大学新校区图书馆底楼LED 大屏幕、新校区学生食堂各种显示菜价的LED 电子屏等, 在车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场等更是随处可见LED 电子显示屏的身影。

实验箱上由4 块8*8 LED 点阵模块组成1 个16*16 的LED 点阵, 每个LED 发光管其实就是1 个像素点, 而通常汉字显示时所需像素点就是16*16。

汉字显示需要“字模生成软件”生成显示的点阵数据, 通常“字模生成软件”支持使用指定字体、指定取点模式及字节排列模式, 支持字体加粗、斜体、删除线、下划线等设置等。

“字模生成软件”的具体使用见课程设计讲解视频。

二、设计目的1.了解、掌握LED 点阵显示的控制原理, 为后续的LCD 显示控制打下基础;2.熟悉、掌握串行输入并行输出移位寄存器的使用;3.掌握单片机串行接口扩展原理和编程方法。

三、设计内容1.设计LED 点阵模块显示控制电路的原理图;2.设计程序流程图;3、编程调试, 在LED 点阵模块上交替显示自己名字的每个汉字, 交替间隔时间控制在0.5~1 秒之间。

四、参考接线LED 点阵模块显示控制所用导线较多, 可参见LED 点阵模块原理说明及实验箱电路原理图。

五、设计步骤程序:ORG 0000HLJMP MAINMAIN:MOV SP,#6FHMOV B,#80HMOV R0,#0MOV R3,#100MAIN_LOOP:MOV DPTR,#LED_TABMOV R1,#8MOV R2,#8MAIN_LOOP_H:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP MOV R3,#100MAIN_LOOP1:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB1 MAIN_LOOP_H1:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H1 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L1:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L1DJNZ R3,MAIN_LOOP1MOV R3,#100MAIN_LOOP2:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB2MAIN_LOOP_H2:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H2 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L2:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L2MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP2 LJMP MAINFASONG:MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRCLR TIMOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIINC DPTRRETDELAY:MOV R7,#4DL Y_LOOP:DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP RETDELAY2:MOV R7,#250DL Y_LOOP2:MOV R6,#250DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP2 RETLED_TAB:DB …….LED_TAB1:DB …….LED_TAB2: DB……..END原理图:。

16X16 矩阵LED灯 课程设计

16X16 矩阵LED灯 课程设计

目录一、设计任务和要求 (2)二、系统方案 (2)1、设计思路 (2)2、实验中所用到的芯片介绍极其作用 (3)3、系统框图以及说明 (3)三、设计方法——硬件设计 (4)1、电路原理图 (4)2、说明 (4)四、设计方法——软件设计 (5)1、程序流程图 (5)2、说明 (6)3、源程序清单和注释 (6)五、系统调试 (9)1、使用的主要仪器和仪表 (9)2、实验步骤 (9)3、调试中出现的故障、原因以及排除方法 (9)六、设计结论 (9)七、收获和体会 (10)八、附件(源程序) (10)九、参考文献 (10)一、设计任务和要求(1)、了解16X16 矩阵LED 基本原理和功能。

(2)、掌握微机接口芯片与LED点阵块之间接口电路设计及编程。

(3)、利用取模软件建立标准字库,编制程序实现点阵循环右移显示“上海电机学院OK”。

二、系统方案1、设计思路(1)16X16 矩阵LED为共阴极显示,由四个8X8 LED点阵块组成,根据提供I/O地址、功能,由不同I/O口分别提供字形代码送行,列扫描信号送列扫描行,凡字形代码位"1"、列扫描信号"0"该点点亮,否则熄灭,通过逐列扫描,循环点亮字形或曲线。

(2)用8255的PA、PB输出接口提供扫描列信号;用8255的PC口和273输出接口提供扫描行信号,输出字形代码,完成16×16的点阵显示。

2、实验中所用到的芯片介绍极其作用8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片,有3个8位并行I/O口。

具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片(40引脚)。

其各口功能可由软件选择,使用灵活,通用性强。

8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。

8255作为主机与外设的连接芯片,必须提供与主机相连的3个总线接口,即数据线、地址线、控制线接口。

同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。

由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分,因而8255内部结构分为3个部分:与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

单片机课程设计-16x16LED滚动显示PPT课件

单片机课程设计-16x16LED滚动显示PPT课件

设计总结
实现功能
01
成功实现了16x16 LED点阵的滚动显示,可以显示数字、字母
和简单的汉字。
遇到的问题和解决方案
02
在编程过程中遇到了数据传输速度慢和驱动能力不足的问题,
通过优化代码和增加驱动芯片的方式解决了问题。
收获与体会
03
通过本次设计,深入了解了单片机的原理和应用,提高了编程
和电路设计能力,对嵌入式系统有了更深刻的认识。
设计单片机与驱动芯片之间的连接电路,确保数 据传输的稳定性和可靠性。
考虑电源的分配和接地问题,确保整个系统的稳 定运行。
电路板制作
01
根据设计的原理图,使 用专业的电路板制作软 件绘制PCB图。
02
03
选择合适的电路板材料 和尺寸,确保能够承载 所有元器件并方便安装。
在制作过程中,注意元 器件的布局和布线规则, 以提高系统的可靠性和 稳定性。
驱动电路可以采用恒流驱动或恒压驱动方式,根据不同的应用场景选择 合适的驱动方式。
驱动电路的性能直接影响LED显示屏的亮度、色彩、稳定性等指标,因 此选择优质的驱动电路是保证LED显示屏质量的关键。
04 滚动显示程序设计
显示模式选择
静态显示
整个LED显示屏显示同一内容, 不进行滚动。
横向滚动
LED显示屏从左向右移动,显示 内容连续更新。
实际应用价值
01
LED滚动显示在广告、宣传、信息发布等领域有广泛的应用,本 设计可以作为这些领域的基础硬件平台。
02
由于本设计采用了模块化的设计思想,可以方便地进行功能扩
展和定制,具有较高的实用价值。
本设计还可以应用于教学和科研领域,作为单片机原理和应用

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

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

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电子显示屏设计报告_单片机课程设计报告

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。

单片机课程设计---16×16 LED广告屏

单片机课程设计---16×16 LED广告屏

单片机课程设计实验说明书题目:16×16 LED广告屏班级:组别:目录课题名称 (3)单片机组成部分 (3)硬件电路设计 (3)16×16点阵LED显示屏上滚屏显示原理 (3)16×16点阵LED显示屏上滚屏显示原理图 (4)附录 (5)一、课题名称:16×16 LED广告屏实验目的:1、学习单片机的使用方法和简单的编程原理2、通过单片机实现16×16LED广告屏显示简单的汉字和图形二、单片机组成部分三、硬件电路设计本电路是由AT89C51单片机为控制核心,低功耗;时钟源电路有很多种,比如阻容低速时钟源、普通晶体时钟源、带缓冲放大的晶体时钟源等等,考虑到电路稳定及材料选购等方面,决定采用普通晶体时钟源,其中晶体用12MHZ的石英晶振;复位电路结合实际应用功能的实现,采用上电复位;显示部分由16×16点阵LED显示屏显示;行驱动电路采用74LS154,列驱动电路采用74LS595。

四、 16×16点阵LED显示屏上滚屏显示原理在UCDOS中文宋体字库中,每一个字由16行16列的点阵组成显示。

如果要在16×16点阵屏以上滚屏的方式显示以字体,则需以以下方式进行显示。

在16×16点阵屏中,我们可以把点阵屏看成16行LED组成,且每行有16个LED灯。

在本例中单片机首先将第二行的显示信息给第一行,使第一行显示图像变成第二行所要显示的。

以“我”字为例,原第一行由左到右排列,为A灭,B灭,C灭,D灭,E灭,F亮,G亮,H灭,I灭,J亮,K灭,M灭,N灭,O灭,P灭。

即二进制1111100110111111转换为16进制为F9h,BFh。

原第二行由左到右排列,为A灭,B灭,C亮,D亮,E亮,F灭,G灭,H灭,I灭,J亮,K灭,L亮,M灭,N灭,O灭,P灭。

即二进制1100011110101111转换为16进制为C7h,Afh。

单片机课程设计 16×16 LED点阵广告屏课程设计

单片机课程设计 16×16 LED点阵广告屏课程设计

一、设计依据16x16点阵需要32个驱动,分别为16个列驱动及16个行驱动。

每个行与每个列可以选中一个发光管,共有256个发光管,采用动态驱动方式。

每次显示一行后再显示下一行。

本设计是利用实验仪上的16×16 LED点阵显示器,编写显示英文、汉字字符程序并进行显示,最好能移动显示。

要求在本设计过程中,通过设计合适的硬件电路及对应的软件,实现上述的控制过程,同时写出合格的课程设计说明书。

二、要求及主要内容1.硬件电路设计(1)完成89C51应用系统设计(晶振电路,上电复位电路等)(2)利用单片机I/O口或以扩展锁存器的方式控制点阵显示。

掌握单片机与16×16点阵块之间接口电路的设计方法。

2.程序设计掌握单片机与16×16点阵块之间接口电路的设计方法及编程要求完成主程序的设计及对应的子程序设计。

3.选芯片, 元件按设计连线4.完成子程序调试5.完成总调试三、途径和方法综合运用单片机和电子电路相关知识,实现本次设计。

进行程序设计时先画流程图再进行程序设计。

子程序调试按以下步骤进行:(1)实验板与PC机联机。

(2)利用实验系统16×16点阵实验单元,以两种方式控制点阵显示。

要求编制程序实现汉字点阵循环显示。

四、时间安排1.课题讲解:2小时。

2.阅读资料:10小时。

3.撰写设计说明书:12小时。

4.修订设计说明书:6小时。

摘要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。

并广泛的应用于公交汽车,码头,商店,学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。

LED显示屏经历了从单色,双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程,自20世纪八十年代开始,LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。

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。

1616led点阵课程设计

1616led点阵课程设计

1616led点阵课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解LED点阵的基本原理,掌握其工作方式和应用场景。

2. 学习并掌握16×16LED点阵的电路连接方法和编程控制技巧。

3. 了解基础的数字逻辑和时序控制,并将其应用于LED点阵动画的创造中。

技能目标:1. 能够独立完成16×16LED点阵的电路搭建,并进行功能性测试。

2. 能够编写程序代码,实现对LED点阵的控制,展示简单的图案和文字。

3. 能够通过小组合作,设计并展示一个创意LED点阵项目。

情感态度价值观目标:1. 培养学生的创新意识和动手实践能力,激发对电子制作的兴趣。

2. 强化学生的团队合作意识,学会在集体中共同解决问题。

3. 增强学生对科技进步的认识,培养其对社会发展的责任感。

课程性质分析:本课程设计为实践性强的学科项目,结合了电子技术、计算机编程和创意设计,旨在提高学生的技术素养和创新能力。

学生特点分析:考虑到学生所在年级,已有一定的物理和数学基础,对电子元件和编程有初步认识,求知欲强,喜欢动手操作和团队协作。

教学要求:1. 教学内容与课本知识紧密结合,注重理论与实践的结合。

2. 教学过程中鼓励学生自主探索和小组讨论,培养学生的自主学习能力。

3. 教学评价关注学习过程和成果,强调知识技能的掌握以及情感态度价值观的培养。

二、教学内容1. LED点阵原理:讲解LED点阵的结构、工作原理及特性,涉及光的发射、导电特性等基础物理知识。

- 相关教材章节:第二章“半导体器件”,第三节“发光二极管”。

2. 电路连接与搭建:介绍16×16LED点阵的电路连接方法,指导学生进行实际操作。

- 相关教材章节:第三章“电子电路基础”,第四节“数字电路连接”。

3. 编程控制:学习如何通过编程实现对LED点阵的控制,包括编程语言基础、时序控制等。

- 相关教材章节:第五章“微控制器及应用”,第二节“微控制器编程基础”。

4. 动画制作:教授如何设计LED点阵动画,包括静态图案、动态效果等。

16乘16LED点阵电子显示屏课程设计

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

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。

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

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。

单片机课程设计——16x16LED滚动显示

单片机课程设计——16x16LED滚动显示

实验结果
实验电路及连线

电路主要由单片机和一些外部设备连接而成, 利用4个8*8LED显示组装成16*16LED显示,2个R*8 排电阻,一个74HC154组成。该显示器采用 AT89C55单片机作为控制器, 12MHz 晶振,其中 P0 口作为字符数据输出口, P2 口作为显示器扫描输 出口,第 31 管脚( EA )接电源。电路包括单片机、 电源电路、时钟电路、复位电路、驱动电路和LED 点阵电路等。本设计的核心是利用单片机读取显 示字型码,通过驱动电路对16×16LED点阵进行动 态扫描,以实现汉字的滚动显示。
系统调试

软件调试:软件为网络所提供,其原理在上一模块已 作说明,在这里再作说明,软件经调试无误,直接将其下 再到单片机中,看是否达到所要的效果软件部分是先参考 书上的例子,然后自己根据硬件电路写程序,由于以前所 学是单片机汇编语言,所以这个系统在编写程序过程中都 采用汇编语言编写。刚刚开始,编写不会一次性通过,经 过仔细分析修改最后编译成功。但是,在实际写如 C55 中, LED 显示屏出现各种各样的乱码,通过再次认真仔细分析 多次修改程序后,程序能够正常运行。 硬件调试:在对各个硬件模块进行调试时,要保证软 件正确情况下去测试软 件,要不然会发生错误,硬件仿 真前要认真检验点阵及线路的好坏,检查无误后才下载主 程序。
软件设计
本软件要求实现如下要求:汉字要稳定、明亮并且文字要以一定速度上升滚动显 示。 显示屏软件模块:初始化程序、主程序、多字滚动、显示程序、扫描程序。显示 程序的主要功能是向屏体提供显示数据,并产生各种控制信号,使屏幕按设计的要求 显示。软件设计中,显示屏的软件系统分为两层;第一层是底层的显示驱动程序,第 二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据,并负责产生行扫 描信号和其他控制信号,配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动器程序由定 时器T0中断程序实现。系统应用程序完成系统环境设置(初始化)、显示效果处理等 工作,由主程序来实现。 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 的稳定,1/16扫描显示屏的刷新率(帧频)计算公式如下: 刷频率(帧频)=1/16×T0溢=1/16×f/12(65536-t) 其中f位晶振频率,t为定时器T0初值(工作在16位定时器模式)。 然后显示驱 动程序查询当前燃亮的行号,从显示缓存区内读取下一行的显示数据,并通过串口发 送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象,驱动程序先要关闭 显示屏,即消隐,等显示数据打入输出锁存器并锁存,然后再输出新的行号,重新打 开显示。
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目录1. 前言................................................... 错误!未定义书签。

2. 方案设计............................................... 错误!未定义书签。

2.1. 系统功能要求...................................... 错误!未定义书签。

2.2. 硬件设计.......................................... 错误!未定义书签。

2.2.1. 8255A芯片................................... 错误!未定义书签。

2.3. 设计框图.......................................... 错误!未定义书签。

2.4. LED点阵介绍 ...................................... 错误!未定义书签。

2.5. LED显示方式 ...................................... 错误!未定义书签。

3. 测试与调试............................................. 错误!未定义书签。

4. 总结与体会............................................. 错误!未定义书签。

5. 程序清单............................................... 错误!未定义书签。

6. 参考文献............................................... 错误!未定义书签。

1.前言LED 电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。

它发布信息灵活多变,易于控制。

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屏显示信息。

LED 电子显示屏由单片机控制。

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。

正因为如此,在我国,单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪表、家用电器等各个方面。

随着电子设备变成我们日常生活始终必备之物,电子显示产品也成为一个重要组件,提供快捷而方便的通讯.发光二极管(LED)电子显示屏也被广泛应用.LED 电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。

它以其色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。

随着市场的急速需求,在现有的市场上已经出现许多有关点阵显示器有关的产品,如广告活动字幕机,股票显示板,活动广告栏等。

它们的优点是可按需要的。

2.方案设计2.1.系统功能要求设计装调一个直流电机调速控制器。

利用取模软件建立标准字库,编制程序实现点阵循环左移显示汉字:上海学院。

2.2.硬件设计(1)16X16 矩阵LED为共阴极显示,由四个8X8 LED点阵块组成,根据提供I/O地址、功能,由不同I/O口分别提供字形代码送行,列扫描信号送列扫描行,凡字形代码位"1"、列扫描信号"0"该点点亮,否则熄灭,通过逐列扫描,循环点亮字形或曲线。

(2)用8255的PA、PB输出接口提供扫描列信号;用8255的PC口和273输出接口提供扫描行信号,输出字形代码,完成16×16的点阵显示。

2.2.1.8255A芯片1. 8255A的端口地址: 在片选信号CS=0的条件下:本实验我设计的端口地址为60H~63H,端口地址如表2.1所示:表2.1 8255A端口地址2. 8255A的工作方式有3种工作方式,本实验我主要采用方式0:基本型输入/输出方式。

A端口工作在方式0并作为输出口,B端口工作方式0并作为输出口.3. 8255A的控制字:设置控制字为B=80H.4. 8255A输入/输出接口电路255A片内有A, B, C 3个8位并行端口,A口和B口分别有1个8位的数据输出锁存/缓冲器和1个8位数据输入锁存器,C口有1个8位数据输出锁存/缓冲器和1个8位数据输入缓冲器,用于存放CPU与外部设备交换的数据。

35. 8255A的引脚8255A的引脚如图2.1所示,分为数据线、地址线、读/写控制线、输入/输出端口线和电源线。

图2.2.1 8255A的引脚图D7~D0:三态、双向数据线,与CPU数据总线连接,用来传送数据。

:片选信号线,低电平有效时,芯片被选中。

A1, A0:地址线,用来选择内部端口。

:读出信号线,低电平有效时,允许数据读出。

:写入信号线,低电平有效时,允许数据写入。

RESET:复位信号线,高电平有效时,将所有内部寄存器(包括控制寄存器)清0。

PA7~PA0:A口输入/输出信号线。

PB7~PB0:B口输入/输出信号线。

PC7~PC0:C口输入/输出信号线。

VCC:+5V电源。

GND:电源地线。

2.3.设计框图LED点阵总体框图如图1.1所示,点阵电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。

控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路。

在整个电路当中此控制电路部分相当于一个上位机,它负责控制整个电路以及相应的程序的运行、与PC机的串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令。

点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。

由于两部分的电路在制板时可以放到一起,所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令的传送。

此显示电路采用扫描方式进行显示时,每行有一个行驱动器,各行的同名列共用一个列驱动器。

由行译码器给出的行选通信号,从第一行开始,按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源的一端接通)。

另一方而,根据各列锁存的数据,确定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。

接通的列,就在该行该列点燃相应的LED;未接通的列所对应的LED熄灭。

可通过扫描输出口的控制实现颜色的转换。

图2.32.4.LED点阵介绍8×8单色点阵共需要64个发光二极管组成,且每个二极管是放置在行线与列线的叉点上。

本设计是一种实用的汉字显示屏的制作,制作的是双色点阵。

考虑到元器件的易购性,没有使用8×8的点阵发光二极管模块,而是直接使用了256个高亮度发光管,组成了16行16列的发光点阵。

实际使用时可以根据这个原理自行扩充显示的字数。

对比下面的8×8单色点阵和8×8双色点阵可以看出,其实8×8双色点阵就是两块8×8单色点阵组合在一起的。

要实现用两种颜色显示,只要在电路的设计中适当的连线就可以了。

8×8单色和双色点阵LED结构分别如下图2.5和2.6所示。

图2.4 8×8点阵外观及引脚图5图2.5 8×8单色点阵内部图图2.6 8×8双色点阵内部图2.5. L ED显示方式汉字显示屏用于显示汉字、字符及图像信息,在公共汽车、银行、医院及户外广告等地方都有广泛的应用。

下面是简单的汉字显示屏的制作,由单片机控制汉字的显示内容。

为了降低成本,使用了四块8×8的LED点阵发光管的模块,组成了一个16×16的LED点阵显示屏,如图2.10所示。

在这里仅做了四个汉字的显示,在实际的使用中可以根据这个原理自行的扩展显示的汉字,下面是介绍汉字显示的原理。

图2.10 四块8×8的LED点阵组成16×16的LED点阵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。

3.测试与调试(1)在P.态下,按SCAL键。

(2)将JHPC接JX16(PC),JX7→JX17,CS2→FF80H,JQ→JHQ,JLPA接JX9(PA),JLPB接JX15(PB)。

(3)运行程序,左移显示“上海学院”字样。

7LED显示的结果为为“上海学院”4.总结与体会本文设计的16x16的点阵LED图文显示屏,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,显示的图形和文字较稳定、清晰。

图形或文字向左滚动显示。

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。

总结本次实训的过程,主要有以下方面的体会和感想:一、为了能过顺利完美的完成本次课程设计,我们小组的同学在网上查阅了大量的相关资料,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。

并且通过对单片机资料的查阅和应用,更进一步增加了对单片机知识的理解和运用能力。

并证实了自己的思路:“查资料→思考总结→运用→找出差错,再查资料和向别人询问→再次运用”的正确性。

二、虽然在做实验之前小组成员都做了充分的准备,但在实际动手操作中还是碰到了很多问题,比如:我们在单片机上接线路的时候,有一块芯片接错了,LED灯只显示一半字符,在我们仔细检查电路之后,发现问题并及时纠正后,终于在LED灯上显示出了完整的字符。

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