24乘24点阵汉字显示设计

HUBEI NORMAL UNIVERSITY

综合课程设计

（二）

Integrated Curriculum Design（2）

目录

1 设计目的 0

2 设计思路 0

3 设计过程 0

时钟电路模块 (1)

复位电路模块 (1)

单片机控制模块 (2)

显示模块 (2)

列控制模块 (2)

行控制模块 (2)

汉字取模 (3)

4电路仿真与分析 (3)

仿真结果显示 (3)

仿真分析 (5)

5 焊接实物 (5)

点阵部分 (5)

最小系统 (5)

整体实物图 (5)

焊接线路图 (6)

6 总结 (6)

参考文献 (6)

附件 (7)

LED点阵（24*24）汉字系统设计

1 设计目的

(1) 熟悉Proteus仿真软件的使用，了解各元件的功能及作用；

(2) 熟悉LED点阵的行与列的判别方法，以及熟悉一般设计过程。

(3) 熟悉AT89C52单片机的基本结构、引脚功能、存储器结构等基本知识。

(4) 掌握74HC138芯片的引脚功能及使用方法，芯片的级联方法，以及掌握电路的基本调试能力。

(5) 掌握Keil软件的使用方法，以及如何创建文件和编写程序。

2 设计思路

本次设计采用Proteus单片机仿真平台对用9个8*8点阵组成的24*24点阵式LED显示屏进行仿真设计，实现汉字显示。在设计中共有6个模块，其分别是时钟电路模块，复位电路模块，单片机控制模块，显示器模块，列控制模块，行控制模块。在Proteus中完成硬件的设计，同时采用Keil开发平台软件设计程序，最终实现点阵显示屏的特定汉字显示。

3 设计过程

LED点阵汉字系统主要有6个模块，每个模块都有自己特定的功能，是不可缺少的组成部分。在设计前的首要条件是先对LED点阵汉字系统的实现过程有深入的了解，然后按功能分模块设计电路，最后组成完整的工作电路。

本次设计由AT89C52作为主控单元，显示屏选用9个8*8点阵显示模块来组成24*24点阵显示器，行控制直接使用单片机的引脚控制，列控制选用3个移位寄存器74HC138来控制,汉字的字模是使用取模软件实现的。本系统的总体设计图1所示。

图1 总体设计图

时钟电路模块

AT89C52单片机芯片内部设有一个由反向放大器过程的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端，时钟可由内部或外部生成，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震荡，系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联震荡回路。晶振频率选择12MHz,C1,C2的电容值取30pF,电容的大小起频率微调的作用。时钟电路如图2所示。

图2 时钟电路模块

复位电路模块

单片机有多种复位电路。本系统采用电平式开关复位与上拉复位方式，如图3所示。当上电时，C1相当于短路，使单片机复位，按下复位键时单片机复位。在有时碰到干扰时会造成错误复位，但在一般情况下，不会出现单片机错误复位，而

可能会引起内部某些寄存器错误复位，如果复位端加一个去耦电容，则会得到很好的效果。

图3 复位电路模块

单片机控制模块

图4是单片机的I/O口连接电路，P0口作为连接74HC138的片选使能和译码数字，P1，P2以及P3端口直接用以控制显示屏的行。图中RP1为上拉电阻。

图4 单片机控制模块

显示模块

由于Proteus软件中没有24*24点阵显示屏，所以该系统的显示屏选用9块8*8点阵显示模块来组合成24*24点阵显示屏，如图5所示。此点阵按共阴式组合，控制列选端低电平有效。P0~P23为列控制端，A00~A07，A10~17，A20~A27为行数据端。在汉字进行显示时，所显示的汉字从左向右滚动。

图5 点阵显示模块

列控制模块

列控制器由3个374HC138组合构成，如图6所示。74HC138是3-8译码器，它具有三个使能端，三个数据输入端，只有当使能端E1为高电平，而E2与E3都为低电平时，才能正常工作，输出端低电平有效。

图6 列控制模块

行控制模块

行数据传输电路采用AT89C52单片机的P1，P2以及P3的8个端口直接控制，因此此系统是直接用单片机的端口控制，因此减少了芯片的用量，使的该系统在功能完整的前提下，原理图简单，美观。

汉字取模

在确定所需要进行显示的汉字时，就可以使用取模软件PCtoLCD2002：

(1)打开取模应用软件，在字宽和字高处都设为24.

(2)单击菜单栏中的“选项”，对其进行设置。如图7所示。

图7 字模选项设置窗口

(3)由于汉字显示时从左想右移动，所以在输入框中输入“院学术技与息信育教”，单击‘生成字模’项。便可得到所需到的字模。如图8所示。

图8 字模生成窗口

生成的字模见仿真分析。

4电路仿真与分析

仿真结果显示

汉字取模编码：

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF8,0xFF,0x7F,

0x08,0x00,0x00,0x08,0x02,0x00,0xC8,0x05,0x01,0x78,0x08,0x43,

0x18,0xF0,0x41,0x80,0x21,0x20,0xF0,0x20,0x20,0x20,0x22,0x10,

0x20,0x22,0x0E,0x20,0xE2,0x03,0x24,0x22,0x00,0x38,0x22,0x00,

0x20,0xE2,0x3F,0x20,0x22,0x20,0x20,0x23,0x20,0xE0,0x22,0x20,

0x70,0x10,0x20,0x20,0x00,0x3E,0x00,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,/*"院",0*/

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,0x01,0x80,0x07,0x01,

0x00,0x01,0x01,0x04,0x09,0x01,0x18,0x09,0x01,0x70,0x09,0x01,

0x00,0x09,0x21,0x00,0x09,0x21,0x04,0x09,0x61,0x78,0xC9,0x7F,

0x30,0xC9,0x3F,0x00,0x29,0x01,0x80,0x18,0x01,0x40,0x19,0x01,

0x30,0x0D,0x01,0x1C,0x09,0x01,0x04,0x05,0x01,0x00,0x83,0x00,

0x80,0x83,0x00,0x80,0x01,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"学",1*/

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x00,0x01,0x08,0x00,0x01,0x04,

0x00,0x01,0x06,0x00,0x01,0x03,0x00,0x81,0x01,0x00,0xC1,0x00,

0x00,0x31,0x00,0x00,0x19,0x00,0x00,0x0F,0x00,0xFE,0xFF,0x7F,

0xFC,0xFF,0x7F,0x00,0x07,0x00,0x00,0x19,0x00,0x08,0x61,0x00,

0x08,0xC1,0x00,0x10,0x81,0x01,0x30,0x01,0x03,0x00,0x01,0x06,