16×16点阵设计

16×16点阵设计

课程设计

2008—2009学年第二学期

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。

五、主要参考资料

[1] 胡汉才．单片机原理与接口技术[M]．北京：清华大学出版社，1995.6．

[2] 楼然苗等．51系列单片机设计实例[M]．北京：北京航空航天出版社，2003.3．

[3] 何立民. 单片机高级教程[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2001．

[4] 赵晓安. MCS-51单片机原理及应用[M]. 天津：天津大学出版社，2001.3．

[5]薛均义、张彦斌. MCS-51 系列单片微型计算机及其应用.--西安:西安交通大学出版社 2005.1

[6] 夏继强. 单片机实验与实践教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2001．

[7]马忠梅. 单片机外围电路设计—北京：北京航空航天大学出版社2005

指导教师（签字）：陈万里教研室主任（签字）：

批准日期：年月日

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。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。

本设计主要以AT89C51单片机为核心，采用串行传输、动态扫描技术，制作一款拥有PC机通信功能的，模块化LED多功能显示屏。

关键词：MCS-51、LED、16×16点阵

目录

1. 绪论 (1)

2. AT89C51单片机概述 (2)

2.1 AT89C51单片机的结构 (2)

2.2 管脚说明 (3)

2.3 振荡器特性 (4)

3. 方案设计 (4)

3.1 总体设计 (4)

3.2 系统硬件选择 (5)

3.3 硬件电路实现 (5)

3.4 软件的程序实现 (6)

5. 总结 (11)

参考文献 (12)

1 绪论

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。

LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。

目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富、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。本设计是基于单片机(AT89C51)讲述了16×16 LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。

2 AT89C51单片机概述

2.1 AT89C51单片机的结构

AT89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器(FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失