单片机课程设计报告——16x16LED滚动显示
LED16乘16电子显示器课程设计
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。
单片机课程设计16×16led点阵显示
16×16LED点阵显示摘要单片微型计算机(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。
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。
16x16点阵LED滚动显示汉字
#include <iom8515v.h>#include <macros.h>/*RCS2--->PC0CCS1--->PC1CCS2--->PC2RCS1--->PC3'=1*/#define RCS1_1 PORTC |= BIT(PORTC3>#define RCS2_1 PORTC |= BIT(PORTC0>#define CCS1_1 PORTC |= BIT(PORTC1>#define CCS2_1 PORTC |= BIT(PORTC2>#define RCS1_0 PORTC &=~BIT(PORTC3>#define RCS2_0 PORTC &=~BIT(PORTC0>#define CCS1_0 PORTC &=~BIT(PORTC1>#define CCS2_0 PORTC &=~BIT(PORTC2>#define DOTLEDPORT PORTAunsigned int RollCount=0。
unsigned int SecondCount=0。
unsigned char SecondFlag=0。
const unsigned char DOTLEDBIT[]={0xfe ,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,}。
unsigned char ScanDOTLEDCount=0。
unsigned char DOTLEDBuffer[32]。
#pragma interrupt_handler timer1_ovf_isr:7void timer1_ovf_isr(void>{TCNT1H = 0xFE。
TCNT1L = 0x0C。
//点阵LED扫描过程if(ScanDOTLEDCount<8>{DOTLEDPORT=DOTLEDBIT[ScanDOTLEDCount%8]。
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。
基于单片机的1616点阵滚动显示的设计
2.2 16*16点阵组成及显示原理
所谓16*16点阵,就是行列各为16个长度的 点阵,现实中我们可以通过4个8*8点阵进行 拼凑来实现一个16*16的点阵。
如图,16*16点阵由U6,U7,U8,U9四个单点阵 组成,所有的行(X0-X7)都通过排阻接到单 片机的P0口上,所有的列(Y00-Y07、Y10Y17、Y20-Y27、Y30-Y37)接到不同的 74ls138(U2,U3,U4,U5)上,U2控制U6, U3控制U7,U4控制U8,U5控制U9。
2.1 单个点阵显示基本原理
单个点阵接线图:
观察二极管正负极,我们可以很容 易发现,如果赋予P0=0xff; P2=0x00;那么所有的发光二极管 将被点亮,从而点阵就可以实现全 亮。类似的,如果需要实现某一列 或者某一行全亮,也可以进行类似 的赋值。比如,我们要实现第一列 全亮,第一列全亮就要求P20=0;其 他为1,则代码为P0=0xff;P2=0xfe
淮北师范大学2010届学士毕业论文
谢谢!
offset=0; n=0; } }
4.软件仿真结果
4.1 点阵显示字符的PROTEUS仿真结果
图1 点阵显示“欢” 字
图2 点阵显示“迎”字
图3 点阵显示“您”字
图4 点阵显示在两个字之间
结论
本次设计的基于单片机的16*16点阵的滚 动显示经测试仿真结果良好,能清楚的看 到字符的滚动显示,画面比较稳定,流畅。 有时会出现字符显示不完整的现象,我认 为这是程序在时间的控制上做的不够好。 但程序思想还是很正确的,学生可以很容 易就读懂程序,电路也很容易就看明白了。
2.2.1 16*16点阵显示原理
显示原理:这里需要先把代码写入U6,短暂延时后写入 U7,直到U9。时间段控制合理的话,我们就可以看到显 示屏上将显示稳定的字符。所谓滚动显示,即字符是从 屏幕右端慢慢往左边移动,像是一个拉幕的效果,那么 滚动显示在程序上如何实现呢?这里我们就要用到单片 机的定时中断,中断一次,字符往左移动一次,如此循 环,即实现了字符的滚动显示。
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
16.16LED点阵滚动显示
信息与通信工程学院硬件描述语言课程设计2018年4月16*16LED点阵滚动显示1 设计要求本设计主要实现16*16LED点阵的滚动显示。
可以滚动显示“硬件描述语言”这六个字。
同时通过两个按键进行方向控制,分别是模式切换键和方向切换键。
模式切换键可以进行上下方向和左右方向的模式切换。
方向切换键可以将向左滚动切换成向右滚动或者是向上切换成向下,向右切换成向左。
显示效果,无论汉字那个方向移动都是正面显示。
2 方案设计2.1系统设计框图本文整体设计如上图2.1所示,由按键控制模块,上线滚动显示模块和左右滚动显示模块这三部分组成。
按键控制模块实现对两个显示模块的控制,通过两个按键分别控制来实现汉字向左、向右、向上和向下四个方向的滚动显示。
当key_model按键为左右滚动显示模块工作,通过key_direction按键来控制向左、向右移动;反之上下滚动显示模块工作,通过key_direction按键来实现向上、向下移动。
下面针对这三个模块进行具体的说明。
2.2按键控制模块这个模块主要实现按键的消抖功能。
机械按键触点在闭合、断开时,由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。
因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。
机械按键的抖动时间一般为5~10ms。
按键抖动示意图如下所示:按键消抖的原理就是把按键按下过程和松开过程中的抖动现象过滤掉。
这里使用计数的方式来实现抖动过滤。
程序流程图如下所示:部分关键程序:always @(posedge clk_1ms or negedge reset_n)beginif (!reset_n)begink2 <= 1'b0;key2 <= 1'b0;state2 <= 2'b00;key_conter2 <= 5'd0;endelse begincase (state2)2'b00: beginstate2 <= 2'b00;if (key_conter2 < 5'd10)beginif (!key_model)beginkey_conter2 <= key_conter2 + 5'd1;endelse key_conter2 <= 5'd0;endelse beginstate2 <= 2'b01;key_conter2 <= 5'd0;k2 <= 1'b1;endend2'b01: begink2 <= 1'b0;if (key_conter2 < 5'd10)beginif (key_model)beginkey_conter2 <= key_conter2 + 5'd1;endelse key_conter2 <= 5'd0;endelse beginstate2 <= 2'b00;key_conter2 <= 5'd0;endenddefault : state2 <= 2'b00;endcaseif (k2) key2 <= ~key2;endendassign key_model_c = key2;2.3滚动显示模块上下滚动显示模块和左右滚动显示模块的原理基本相同,唯一不同的是上下滚动显示模块是按照逐个led点亮来显示汉字,而左右滚动模块是按照逐列led点亮来显示汉字。
基于51单片机的16×16点阵屏流动显示单片机课程设计
输入要输出的字
0x10,0x01,0x10,0x01,0x10,0x01,0x88,0x7F,0x88,0x40,0x4C,0x20,0x2C,0x04,0x0A,0x 04,
0x89,0x14,0x88,0x24,0x48,0x24,0x48,0x44,0x28,0x44,0x08,0x04,0x08,0x05,0x08,0x 02,
HzNum=0; //完全显示完后循环调用
}
}
Delay(2);//控制扫描频率
for( j=0;j<2;j++) //取每个汉字的前2个字节,
{
//汉字个数+1
buff[ j+j]=hztest[HzNum+j][count+count]; //每次移动完一个汉字后,选择下一个
汉字
精品课件
主程序
精品课件
点阵实物图组成
精品课件
3,点阵的原理图简介
1.74HC138芯片简介; 2.74HC595芯片简介; 3.点阵原理图讲解;
精品课件
1. 74HC138芯片
74HC138译码器可接受3位二进制加权地址输入(A0, A1和A2), 并当使能时,提供8个互斥的低有效输出(Y0至Y7)。74HC138特 有3个使能输入端:两个低有效(E1和E2)和一个高有效(E3)。 除非E1和E2置低且E3置高,否则74HC138将保持所有输出为高。 利用这种复合使能特性,仅需4片74HC138芯片和1个反相器,即可 轻松实现并行扩展,组合成为一个1-32(5线到32线)译码器。任 选一个低有效使能输入端作为数据输入,而把其余的使能输入端作 为选通端,则74HC138亦可充当一个8输出多路分配器,未使用的 使能输入端必须保持绑定在各自合适的高有效或低有效状态。
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
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。
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。
单片机课程设计16×16点阵LED电子显示屏的设计
单片机原理及应用课程设计报告书题目:16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名:马超学号:P091812933专业:电气工程及其自动化指导老师:马慧兰16*16点阵设计摘要单片机自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显示屏分为图文显示屏和视频显示屏,均由LED矩阵块组成。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境,具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是:亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。
现代LED的发展很快,很多研究领域非常已经深刻,所以想利用自己学的单片机知识简单的研究一下用单片机驱动的LED显示汉字,以达到学以致用和实践相结合的目的,同时巩固加深自己的单片机知识。
用点阵方式构成图形或文字,是非常灵活的,可以根据需要任意组合和变化,只要设计好合适的数据文件,就可以得到满意的显示效果。
因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息,是非常有效的。
点阵大小可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同规格,也有单色、双色、和多色几种,最常用的是单色图文屏。
单色屏多使用红色或橘红色或橙色LED点阵单元。
双色图文屏和多色图文屏,在LED点阵的每一个“点”上布置有两个或多个不同颜色的LED发光器件。
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。
单片机控制16×16阵列LED显示汉字设计
《单片机原理及应用》课程设计设计项目名称:单片机控制16×16阵列LED显示汉字姓名及学号:专业班级:成绩:指导教师:课程设计工作时间:材料目录一、课程设计任务书 (1)二、课程设计成绩评定 (2)三、课程设计摘要 (3)四、课程设计报告正文 (4)五、参考资料 (14)六、设计小结 (15)一、课程设计任务书:1、课程设计的任务基本要求:完成基于AT89C52单片机为核心的设计,要求应用仿真软件Proteus进行仿真。
任务要求:1)选题方向正确,具有科学性、创新性和可行性2)研究方案合理、技术路线、课题计划安排得当3)做好文献综述工作4)完成基于AT89C52单片机为核心设计工作2、进度安排:第一阶段:4月20日-4月30 日学习Protues软件阶段第二阶段:5月4日-5月10日资料查找,系统设计框架设计第三阶段:5月11日-5月20日系统设计,并完成仿真调试第四阶段:5月20日-5月30日在单片机学习板上进行系统运行,书写课程设计报告。
3、参考文献:[1]朱蓉,郑建华.基于MCS-51单片机定时精确控制的研究[J].现代电子技术,2005,(17):32—48.[2]张同怀,张庆玲.输出幅度可控制的信号发生器[J].科技技术与工程,2010,(13):92—98.[3]许文斌.单片机实现智能信号发生器[J].中国新技术新产品,2008,(17):45—51.[4]Vankka J.Spur reduction techniques in sine out-put direct digital synthesis[J].IEEE Proc. 2001,(15):74—90.[5] 张福贵,姚振东.基于DDS的高性能信号发生器的实现[J].成都信息工程学院学报,2006,(01):12—18.指导教师签字:教研室主任签字:年月日年月日二|、成绩评定1、指导教师成绩评定:题目指标文献综述10分工作态度20分实践能力20分分析问题能力20分质量20分创新10分得分2、指导教师评语:指导教师签字:年月日3、答辩意见及成绩:答辩小组成员签字:年月日总评成绩:(教师评分×75%+答辩成绩×25%)三、摘要本设计以单片机作为16×16点阵显示的主线,采用的单片机是AT89C51系列的芯片。
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16x16LED滚动显示课程设计:单片机课程设计专业名称:电气工程及其自动化学号:学生姓名:同组人员:指导教师:2014年12月8日课程设计任务书2014 ~2015 学年第1学期学生姓名:专业班级:电气工程及其自动化2012级(2)班指导教师:工作部门:一、课程设计题目:16x16LED滚动显示二、课程设计内容1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件,以单片机为核心器件,能独立而正确地进行方案论证和电路设计,完成仿真操作。
要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整;2. 熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法;3. 熟练使用单片机汇编语言或C51进行软件设计;4. 熟练使用Proteus、Keil软件进行仿真电路测试;5. 熟练使用Protel软件设计印刷电路板;6. 学会查阅有关参考资料和手册,并能正确选择有关元器件和参数;7. 编写设计报告,参考毕业设计论文格式。
(1)根据课题要求确定系统设计方案;(2)绘制系统框图、系统仿真原理图(印刷电路板图),列出元器件明细表;(3)计算电路参数和选择元器件,画出软件框图,列出程序清单;(4)打印仿真结果,根据测试结果进行误差分析与修改调整;(5)对设计进行全面总结。
三、进度安排2.执行要求单片机应用课程设计共9个选题,学生可自选课题。
每组不超过2人,为避免雷同,在设计中每个同学所采用的方案不可一样。
四、课程设计考核办法与成绩评定六、课程设计参考资料[1]贺哲荣.AT89S51单片机硬件设计与编程实例.北京:中国电力出版社.2012[2]李泉溪.单片机原理与应用实例仿真.北京:北京航空航天大学出版社,2012.[3]王平.单片机应用设计与制作.北京:清华大学出版社, 2012.[4]彭为等.单片机典型系统设计实例精讲. 北京:电子工业出版社,2007[5]王庆利等.单片机设计案例实践教程.北京:北京邮电大学出版社,2008[6]韩志军等.单片机应用系统设计——入门向导与设计实例.北京:机械工业出版社,2005[7]皮大能等. 单片机课程设计指导书. 北京:北京理工大学出版社,2010指导教师:2014年12月8日教研室主任:2014年12 月8 日目录摘要 (1)引言 (2)一16×16LED点阵的总体设计 (3)1.1 设计的功能要求 (3)1.2 设计论证 (3)1.3 实验原理 (3)1.4 总体设计框图 (4)二硬件设计 (4)2.1 主要芯片介绍 (4)2.2 16×16LED点阵显示制作 (7)2.3用4个8×8LED点阵构成16×16LED点阵 (8)2.4实验电路及连线 (8)三软件设计 (8)3.1实验要求及程序流程图 (9)3. 2 程序清单 (15)四实验结果 (16)五系统调试 (17)六心得体会 (17)七参考文献 (18)摘要本设计使用AT89C55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16×16的点阵LED显示屏。
利用AT89C55系列高速单片机本身强大的功能,可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储,并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化,另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所,所以本设计具有很强的现实应用性。
本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个8×8点阵汉字,并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。
把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间,使本LED显示系统能掉电存储1024个字符。
设计中采用了SPI 接口的GB2312标准字库,支持所有的国标字符和ASCII标准字符的显示。
因为采用串行传输方式,使本系统的可扩展性得到提升,便于多个显示单元的级联。
本文从LED的显示原理入手,详细阐述了LED动态显示的过程,以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。
关键词:LED动态显示 AT89C55 点阵汉字显示仿真引言LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式,用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;视频显示屏采用微型计算机进行控制,图文、图像并茂,以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息,还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。
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。
它的优点:亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
当今社会在飞速发展无疑能源、健康、空间的利用,成了人们着重关注的对象。
而在这个信息传递极速的社会,LED的出现给人们带来了希望之光。
LED的特色之处一是节能(直接功耗,间接耗能),二是基本无电离辐射,三提高空间利用率。
而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。
然而LED点阵显示屏的特点不仅仅于此LED点阵显示屏用的是数码管,而数码管具有实用,便宜等优点。
做出来的LED点阵显示很耐用。
LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。
LED点阵显示屏的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。
本文要求设计一个能显示16X16点阵图文LED显示屏,要求能显示图文或文字,显示图文或文字应稳定、清晰,图文或文字显示,以卷帘形式向上下左右滚动显示。
一 16×16LED点阵的总体设计1.1 设计的功能要求设计一个能显示16X16点阵图文LED显示屏,要求能显示图文或文字,显示图文或文字应稳定、清晰,图文或文字显示,以卷帘形式向上滚动显示。
1.2 设计论证1.图文显示采用动态扫描的显示方法,逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行(比如16行)的同名列共用一套驱动器。
具体就16x16的点阵来说,把所有同1行的发光管的阳极连在一起,把所有同1列的发光管的阴极连在一起(共阳极的接法),先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1行使其燃亮一定时间,然后熄灭;再送出第二行的数据并锁存,然后选通第2行使其燃亮相同的时间,然后熄灭;以此类推,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,就能够看到显示屏上稳定的图形了。
2.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。
但是,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。
解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题,可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行各列数据的同时,传送下一列数据。
为了达到重叠处理的目的,列数据的显示就需要具有所存功能。
经过上述分析,就可以归纳出列驱动器电路应具有的功能。
对于列数据准备来说,它应能实现串入并处的移位功能;对于列数据显示来说,应具有并行锁存的功能。
这样,本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时,串并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。
1.3 实验原理16×16扫描LED点阵的工作原理同8位扫描数码管类似。
它有16个共阴极输出端口,每个共阴极对应有16个LED显示灯。
所以其扫描译码地址需4位信号线。
要使16点阵上某个点亮,如第10行第4列的LED点亮,只要让列选信号为“0100”,从而选中第4列,再给第10行一个高电平,即可点亮该LED。
本实验通过74LS164和74LS595芯片写入字形,产生扫描信号。
为了显示整个汉字,首先分布好汉字的排列,以行给汉字信息;然后以大于24HZ的频率扫描列,即每行逐一加高电平,根据人眼的视觉残留特性,使之形成整个汉字的显示。
1.4 总体设计框图二硬件设计2.1主要芯片介绍1.AT89C55介绍AT89C55为8 位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。
功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。
主要管脚有:XTAL1(19 脚)和XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。
RST/Vpd(9 脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。
VCC (40 脚)和VSS(20 脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。
P0~P3 为可编程通用I/O 脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0 端口(32~39 脚)被定义为N1 功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚定义为IR 输入端,10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的SDAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU 的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
图2.1 AT89C55单片机引脚图2. 74LS595介绍74595的数据端:Q1--Q7:八位并行输出端,可以直接控制数码管的8个段。
Q7':级联输出端。
我将它接下一个595的SI端。
DS:串行数据输入端。
STcp:存储寄存器的时钟脉冲输入口SHcp:移位寄存器的时钟脉冲输入口OE:的非输出使能端MR:的非芯片复位端图2.2 74LS595芯片引脚图3.74LS164介绍清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平。
串行数据输入端(A,B)可控制数据。
当A、B任意一个为低电平,则禁止新数据输入,在时钟端(CLOCK)脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。
当A、B 有一个为高电平,则另一个就允许输入数据,并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。
引脚功能:LOCK :时钟输入端LEAR:同步清除输入端(低电平有效)1,2 :串行数据输入端8-Q15:输出端7图2.3 74LS164芯片引脚图2.2 16×16LED点阵显示制作以UCDOS中文宋体字库为例,每一个字由16行16列的点阵组成显示。
即国家标准汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。
我们可以把每一个点理解为一个像素,而把每一个字的字形理解为一幅图像。
事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字,也可以显示在256像素范围内的任何图形。
这里我们以“魏”字说明,如下图所示:图2.4为字模提取软件提取16x16LED汉字显示代码2.3 用4个8×8LED点阵构成16×16LED点阵Proteus中只有5×7和8×8等LED点阵,并没有16×16LED点阵,而在实际应用中,要良好地显示一个汉字,则至少需要16×16点阵。