LED点阵动态显示屏设计
LED点阵显示电路的设计
LED 点阵显示电路的设计一、设计内容1.用四块8×8LED 点阵设计一个16×16点阵字符显示电路,动态扫描显示方式在显示技术中的应用。
2.掌握点阵显示的硬件接口及软件编程。
3.调用字库文件和SJ8002C 驱动函数,编写在LED 点阵上显示任意字符的程序。
二、8 × 8的LED 点阵显示器原理1.8 × 8的LED 点阵显示器结构 8 × 8的LED 点阵显示器,是由64个LED 组成, 内部电路如图12-4所示。
共阳极的8 × 8的LED 点阵显示器的典型连接方式是:每一行的阳极连在一起,由行扫描码锁存器和驱动器的一位控制,总共8行阳极连线由8位分别控制;每一列的8个阴极连在一起,由字形行码锁存器和驱动器的一位控制,总共8列阴极连线由8位分别控制。
1334106111516123456789148121725管脚管脚00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH00H 3FH 00H 00H 00H 01H 01H FFH 01H 01H 01H 01H 01H 01H 05H 02H 10H F8H 10H 20H 40H 80H 04H FEH 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H图12-4 一个8×8LED 点阵块的电路连接 图12-5汉字“子”的字型点阵码图2.点阵字符的字型码在写点阵显示的驱动之前,应知道各显示字符的字形码。
上图12-5是四块8 × 8的LED 点阵拼成的一个16 × 16点阵(16列16行)作为1位字符显示的点阵码图。
(本实验也采用相同的显示方式显示一个字符)。
下面列出“电子”2个字符的点阵码。
“电”--- 02H 00H 、02H 00H 、02H 00H 、02H 10H 、7FH F8H 、42H 10H 、42H 10H 、7FH F0H 、42H 10H 、42H 10H 、7FH F0H 、42H 10H 、02H 04H 、02H 04H 、02H 04H 、01H FCH ;“子”--- 00H 10H 、3FH F8H 、00H 10H 、00H 20H 、00H 40H 、01H 80H 、01H 04H 、FFH FEH 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、05H 00H 、02H 00H ;3.点阵字符的驱动点阵式LED 显示器采用逐行扫描式工作。
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。
单片机课程设计LED点阵动态显示屏设计
3)CPU板上的P0和拓展总线IO板上的LED点阵行驱动ROW1--ROW8相连,P0.0和ROW1对齐;
4)CPU板上的P3和拓展总线IO板上的LED点阵行驱动ROW9—ROW16相连,P3.0和ROW1对齐。
在其历史的演变过程中,出现了多种信息传播媒体:但就其性能看:如阴级管(crt)或石英管(dv)大型电视,成本非常昂贵,在不需要超大画面且在室内使用时效果尚可;彩色液晶显示同样成本昂贵、电路复杂,面积有限,受视频角的影响非常大,可视角度很小;影象投影设备亮度小、清晰度差(画面受光不均匀);电视墙表面有分割线,视觉上有异物感,室外应用时亮度效果差。而LED显示屏以其受空间限制较小,并可以根据用户要求设计屏的大小,具有全彩色效果,视角大,可以用于显示文字、图案、图象、动画、视频、录象信号等各种信息的特点得到了突飞猛进的发展。
5)CPU板上的P0^0与基本IO板上的JP1相连,代替实验上已坏的按键,实现左右和上下显示的切换功能
6)CPU板上的P0^7与基本IO板上的JP8相连,作为显示屏的开关
2.字模设计
3、程序设计
#include<reg51.h>
#define uchar unsigned char
bit n;
sbit sw2=P2^7;//定义按键key
前言
在当今现代信息化社会的高速发展过程中,大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。随着宽带网络的发展,数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流,新型的大屏幕显示设备将代替传统电视机成为人们享受信息和多媒体内容的中心。
LED点阵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。同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业。
点阵LED上显示动态图形的设计与实现
相 应的 L D发 光。为了实现 动态 的效果 , E 在输入数据时 ,0口 P
作 为扫描信 号端 口, 2口作为数据信号端 口。 P
3 4 图形 显 示字 符 .
方案 :采 用 A 8 S 1 T 9 5 单片 机作为控制器 , 8×8点阵 L ED 显示器。充分利 用单片机 的 内部资 源并辅 助一些简 单外 围硬
套 系统 由控 制系统模块 、 驱动电路 , 显示 电路三部分组成。
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图 1
31 控 制 系 统模 块 .
主控制器采用 AT 9 5 , 8 S 1 它是 功能强大 、 低功耗 、 高性能 、
低 价位 的 C MOS8 位单 片机 , 可灵活应用 于各 种控制领域。单
件, 并利用 软件对其实施控 制。整个显示 系统有 电路简单 , 设计 方便 , 耗电较少 , 可靠性高等 特点。
3 系统硬 件 电路 的设计
如 图 1为 点 阵 L ED上 显 示 动 态 图 形 的总 电路 原 理 图 。整
一一■一
图 2 图形 显 示 运 行 状 态过 程 图
【 者简 介 】 作 蒋玲艳(9 5 )女, 17 一 , 广西全州人, 中学一级, 研究方向: 电子专业教育教学改革。
受控。 ( 要 求 显 示 的字 符 或 内 容 能 够 从 某 一 方 向 进行 移 动 , 2) 并 循环显示。
为了提高显示字符 的亮度 , 电路在 8 C 1的 P 本 95 0口与显 示 电路之间增加 了由八个 P P型组成的驱动放大 电路。 由于 N P O口的内部 电路结构是漏极 开路型 ,因此在输 出接上一个上
led动态显示点阵式屏设计
1引言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。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
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。
LED点阵大屏具有三大优点,1 色域广,2,电耗相比较低,3.,寿命长。
随着技术的进步,在现实生活中LED点阵大屏的应用越来越广泛,越来越有取代其他同类产品的趋势,因而现在对LED点阵屏的应用实践具有很重要的意义。
目前我国大部分的广场电视、高速公路、车站等的信息发布平台等公共信息发布系统均采用点阵显示的方式设计。
2 原理及方案设计设计一8×8的LED显示屏,配以动态显示效果,并通过按键来自主设计调制显示屏上的图形。
为了弥补不能对各个LED灯亮灭的随意控制,可以引入4×4矩阵键盘,74HC164移位寄存器,这样的话每两个按钮就能移位自主控制一行显示灯的亮灭,如:11号键代表控制第一行最后一个灯的显示状态为亮,按下后,前原来这八个灯的显示状态就会依次向左移动一位,在最后位的灯显示状态为亮,同理,如果我们按下10号时,就代表将最后一个LED灯的状态置为灭,此时原来这一行的灯的显示状态依次向左移一位。
这样就能自主设计任意图形。
引入动态显示效果,将已编好的图形进行循环滚动显示。
3 内容及目的1、LED点阵屏核心功能即自主设计任意图形并实现循环滚动动态显示。
2、通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握,对单片机课程的应用进一步的了解。
3、掌握SPI串口进行数据传输的应用,并学会使用外部芯片辅助项目设计。
单片机课程设计之LED点阵电子显示屏设计
LED点阵电子显示屏的设计一、选用器材AT89C52单片机1个,74LS138型号3线-8线译码器1个,74LS373三态输出的八D透明锁存器型号,+5V电源1个,Led8*8点阵屏绿色5个,tPd PD5个,带公共端的8电阻排(排阻)1个,电容30pF3个,电阻10K欧1个,按钮6个,石英晶振1MHz1个二、设计方案1、实验功能本实验要实现的功能就是,显示时分秒,年月日,且可修改。
实现实时时间的显示,显示屏数字显示,时:分:秒;星期的显示;年月日的显示。
显示屏通过按键切换显示星期,年月日,时间。
2、总体方案(1)工作原理用单片机AT89S52控制,写入程序,将数据传输到显示模块,即点阵LED 电子显示屏显示器,实现日历的显示。
(2)总体设计电路图LED和52单片机配合实现时间显示功能。
显示模块为点阵LED电子显示屏显示器,把单片机中的数据显示出来。
该电路是通过按键来切换各种显示要求。
3、方案论证(1)显示部分:显示部分是本次设计最核心的部分,对于LED8*8点阵显示有以下两种方案:静态显示,即将每个二极管的状态分别用1和0表示,0则无电流,为暗,1则有电流,为亮。
若给每个二极管一个驱动电路,一个图像输入后,所有LED的状态保持到下一个图像。
对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而负责,成本高,可靠性也低。
动态显示,即对每一个LED屏进行分割,对组成图像的各个部分分别显示,这样利用人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短,也同样可以实现显示功能,这样就可以避免静态显示出现的问题。
但是,设计上如果处理不当,容易造成图像闪烁的问题,因此合理的涉及要保证驱动电路容易实现而且保证图像稳定补闪烁。
本实验采用软件实现数字时钟。
原理为:在单片机内部存储器分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒、星期的信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则清零且相应的分值加1;若分值达到60,则清零且相应的时值加1;若相应的时值达到24,则清零且相应的日值加1;若相应的日值分别达到29,30,31时,根据判断来增加月值;若相应的月值达到12时,清零且年值加1。
LED点阵显示屏设计
LED点阵显示屏设计简介LED点阵显示屏广泛应用于室内和室外的广告牌、交通信号灯、数字时钟等场合。
它由多个LED灯组成的二维阵列,可以显示文字、图形、动画等内容。
本文将介绍LED点阵显示屏的设计原理、硬件组成和软件控制。
设计原理LED点阵显示屏的设计原理基于LED〔Light Emitting Diode〕发光二极管技术。
它通过控制LED灯的亮灭来实现信息的显示。
在LED点阵显示屏中,每个LED灯都是点阵的一个元素,通过适当的排列组成二维阵列。
每个LED灯可以分别控制其亮度和颜色,从而实现文字、图形和动画的显示。
硬件组成LED点阵显示屏的硬件组成主要包括LED灯、控制电路、电源和外壳。
LED灯LED点阵显示屏所使用的LED灯可以是单色LED或多色LED。
单色LED通常只能发出单一颜色的光,多色LED那么可以发出多种颜色的光。
在设计LED点阵显示屏时需要根据实际需求选择适合的LED灯。
控制电路控制电路是LED点阵显示屏的核心局部,它负责接收来自软件的控制信号,并通过对LED灯的控制来实现信息的显示。
常见的控制电路包括驱动芯片和控制模块。
驱动芯片负责将控制信号转化为对LED灯的驱动信号,控制模块那么负责提供控制信号。
电源LED点阵显示屏需要稳定的电源来正常工作。
电源可以使用交流电源或直流电源,需要根据实际情况选择适宜的电源类型。
同时,还需要考虑电源的容量和可靠性,以确保LED点阵显示屏能够正常工作。
外壳LED点阵显示屏通常需要在室内或室外使用,因此需要选择适宜的外壳来保护LED灯和控制电路不受环境影响。
外壳应具有防水、防尘、耐高温、抗冲击等特性,以确保LED点阵显示屏的正常工作。
软件控制LED点阵显示屏的软件控制主要包括显示内容的编辑和控制信号的发送两局部。
显示内容的编辑显示内容的编辑通常通过计算机或专用软件完成。
用户可以通过编写文本、图形和动画等内容来定义显示的内容,并将其转化为控制信号发送给LED点阵显示屏。
LED点阵显示屏设计报告
西安邮电大学开发性实验结题报告学院:电子工程学院班级:光信1201 姓名:袁云飞学号:******** 班级:光信1201 姓名:赵晓伟学号:******** 班级:光信1201 姓名:陶鹏江学号:********237团队2014年3月30日16 32点阵LED电子显示屏摘要:本设计是一16×32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AT89C52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。
通过该芯片控制两个行驱动器74HC573和四个列驱动器74HC573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,全屏采用8块8×8点阵LED显示模块来组成16×32点阵显示模式。
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。
单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑,通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平,就可以有效的控制各显示点的亮灭。
LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点得到广泛的应用。
关键词:AT89C51单片机;LED;点阵显示;动态显示;C语言。
一绪论LED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。
1 LED点阵显示屏概述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。
LED点阵显示系统的设计
LED点阵显示系统的设计摘要:本设计采用51单片机为核心,点阵显示及相关外围电路为基础,设计了一个16x16点阵显示屏。
整个硬件系统采用单片机AT89C51为核心,详细的讲述了电子显示屏的各个模块、电路原理以及开发过程。
关键词:单片机;显示屏;动态显示1 引言LED电子显示屏通过控制发光二极管的显示,用来传递各种图形、文字以及视频信息。
LED电子显示屏在社会上的许多领域已经得到企及,由于它传递信息的方便性,在各个领域的信息显示方面发挥了极大的作用。
对于一些公共的大型场合,使用点阵电子显示屏是非常划算的,它能够使用小型单片机系统控制,显示一些简单的信息,包括图形和文字,可以根据不同需要使用不同字号和字型。
汉字显示的原理就是根据你所需要显示的文字,利用汉字代码提取软件获取相应的编码,将编码输入到源程序中,再烧入单片机里面,就可以在显示屏上看到你所需要的文字。
图形显示原理也是一样的,只不过代码是需要自己修改调整,最后达到我们的显示效果。
2 LED显示的特点及功能要求设计一个LED点阵电子显示屏,要求在肉眼观测下图文显示正常,点阵电子显示屏各个亮点显示充足,亮度均匀,并且可以显示文字和图形,文字和图形在显示的时候有多种显示方式,包括从左往右,从上往下等多种显示方式。
图1为单片机系统外围电路图。
3 系统硬件设计系统的硬件部分大致可以分成五个:第一就是关于稳压电源的设计,第二是单片机系统及外围电路,第三和第四就是驱动电路,分文列驱动和行驱动,第五个是点阵显示屏电路,下面就分步讲述一下这五个部分的原理以及处理方式。
(1)稳压电源的设计。
稳压电源就是把220V的交流电压转换成稳定的直流电压。
(2)单片机系统及外围电路。
AT89C51是一种微处理器,俗称单片机。
(3)列驱动电路。
列驱动电路是由74HC595构成,它的结构可以分为两个部分:移位寄存器和输出锁存器。
移位寄存器和输出锁存器之间是相互独立的,不会互相产生干扰,能够达到重叠处理的目的。
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。
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。
(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。
基于Proteus 的点阵LED显示屏的设计
基于Proteus 的点阵LED显示屏的设计1.LED显示器的原理和应用电路一、硬件组成及工作原理(1)CPU控制板:原理见图1。
以ATmega16为核心。
扩展一片4-16译码器CD4514,驱动ULN2003完成LED的行扫描。
实时时钟由DS1302及3.6V充电电池组成。
掉电时时钟仍能工作。
J3是ISP程序下载接口,J4是程序调试接口,J8是外接调整按钮,不用遥控器也能手动调整参数。
J5是一体化红外线接收头。
ATmega16具有硬件的ISP接口,可直接驱动串行移位芯片74HC595。
(2)LED显示板:原理见图2,由16块8x8LED点阵拼合而成,可同时显示4个汉字。
8片74HC595完成显示屏的列驱动。
两块电路板之间用 40芯的排线连接。
在CPU的内部RAM开辟一块显示缓存区.CPU控制板读取flash内部的汉字点阵编码,写入到显示缓存区。
然后读取显存中第一行数据,通过ISP接口驱动74HC595,将串行数据转为并行,然后将接通对应的行,显示1ms后,取下一行的数据,同样显示1ms,直到第16行,完成一次扫描。
再把显存中的数据整体左移一位,再扫描一遍。
如此把全部的汉字依次移人显存并显示,便实现了汉字从右向左移,全部汉字移完后对时间、温度和安全天数的寄存器刷新一次。
二、程序的基本结构首先.根据功能上的独立性划分任务.分为:时间读写、温度采集、LED扫描显示、日期天数调整和被调参数闪烁等五个任务。
其次确定任务的优先级,时间读写、温度采集8级,日期天数调整和被调参数闪烁5级,LED扫描显示3级.任务的优先级还可以在程序运行中动态的改变。
主程序如下:编写采用了RTOS定时操作系统,该程序与一般的前后台程序的主要不同是每个任务(即子程序)都工作在一个无限循环中,用户只要做好任务的一些初始化工作。
至于什么时候运行什么任务这个烦琐事情交给系统去做就可以了,使CPU的利用率最高。
三、使用方法遥控器用的是成品电视机遥控器,按电源键,显示“调年××××”同时被调整的位闪烁,按音量“+”相应的位向上加,加到9后,回到0。
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。
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。
点阵式LED数字动态显示技术
点阵式 LED 数字动态显示技术 1. 实验任务 利用 8X8 点阵显示数字 0 到 9 的数字。
2. 电路原理图 3. 硬件系统连线 (1). 把“单片机系统”区域中的 P1 端口用 8 芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DR1-DR8”端口上; (2). 把“单片机系统”区域中的 P3 端口用 8 芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DC1-DC8”端口上; 4. 程序设计内容 (1). 数字 0-9 点阵显示代码的形成 如下图所示,假设显示数字“0” 1 2 3 4 5 6 7 8 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● 00 00 3E 41 41 41 3E 00 因此,形成的列代码为 00H,00H,3EH,41H,41H,3EH,00H,00H;只要把这些代码分别送到相应 的列线上面,即可实现“0”的数字显示。
送显示代码过程如下所示 送第一列线代码到 P3 端口,同时置第一行线为“0”,其它行线为“1”,延时 2ms 左右,送第二列线代码到 P3 端口,同时置第二行线为“0”,其它行线为“1”,延时 2ms 左右,如此下去,直到送完最后一列代码,又 从头开始送。
数字“1”代码建立如下图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 其显示代码为 00H,00H,00H,00H,21H,7FH,01H,00H 数字“2”代码建立如下图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 5 ● ● ● 6 ● ● ● ● ● ● 00H,00H,22H,49H,49H,49H,36H,00H1● ● ● ● ● 00H,00H,27H,45H,45H,45H,39H,00H 数字“3”代码建立如下图所示 1 2 3 4 ● ●● 7 8●● ● ●●●数字“4”代码建立如下图所示1 23456 ● ● ● ● ● ● ● 6 ● ●7 8● ● ● ● ● ●●00H,00H,0CH,14H,24H,7FH,04H,00H 数字“5”代码建立如下图所示 1 2 3 4 ● ● ● ● ●5 ● ●7 ●8● ● 00H,00H,72H,51H,51H,51H,4EH,00H 数字“6”代码建立如下图所示 1 2 3 4 ● ● ● ● ● ● ● 5 ● ● 6 ●● ● ●7 8● ● ● ● ● ● ● ● 5 ● ● 6 ● 7 8 ● ● ●00H,00H,3EH,49H,49H,49H,26H,00H 数字“7”代码建立如下图所示 1 2 3 4 ● ●● ● ● ● 00H,00H,40H,40H,40H,4FH,70H,00H 数字“8”代码建立如下图所示 1 2 3 4 ● ● ● ● ● ● ● 00H,00H,36H,49H,49H,49H,36H,00H 数字“9”代码建立如下图所示 1 2 3 4 ● ● ● ● ● ● ● 5 ● ● 6 ● ● ● ●25 ●6 ●7 8● ● ● ● ● ●7 8● ● ● ● 00H,00H,32H,49H,49H,49H,3EH,00H 5. 汇编源程序 TIM EQU 30H CNTA EQU 31H CNTB EQU 32H ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP T0X ORG 30H START: MOV TIM,#00H MOV CNTA,#00H MOV CNTB,#00H MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(65536-4000)/256 MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SJMP $ T0X: MOV TH0,#(65536-4000)/256 MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256 MOV DPTR,#TAB MOV A,CNTA MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A MOV DPTR,#DIGIT MOV A,CNTB MOV B,#8 MUL AB ADD A,CNTA MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A INC CNTA MOV A,CNTA CJNE A,#8,NEXT MOV CNTA,#00H NEXT: INC TIM MOV A,TIM CJNE A,#250,NEX MOV TIM,#00H INC CNTB MOV A,CNTB CJNE A,#10,NEX MOV CNTB,#00H NEX: RETI TAB: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH DIGIT: DB 00H,00H,3EH,41H,41H,41H,3EH,00H DB 00H,00H,00H,00H,21H,7FH,01H,00H DB 00H,00H,27H,45H,45H,45H,39H,00H DB 00H,00H,22H,49H,49H,49H,36H,00H DB 00H,00H,0CH,14H,24H,7FH,04H,00H DB 00H,00H,72H,51H,51H,51H,4EH,00H DB 00H,00H,3EH,49H,49H,49H,26H,00H DB 00H,00H,40H,40H,40H,4FH,70H,00H DB 00H,00H,36H,49H,49H,49H,36H,00H● ●3DB 00H,00H,32H,49H,49H,49H,3EH,00H END 6.C 语言源程序 #include unsignedchar code tab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; unsignedchar code digittab[10][8]={ {0x00,0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00}, //0 {0x00,0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00}, //1 {0x00,0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00}, //2 {0x00,0x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00}, //3 {0x00,0x00,0x0c,0x14,0x24,0x7f,0x04,0x00}, //4 {0x00,0x00,0x72,0x51,0x51,0x51,0x4e,0x00}, //5 {0x00,0x00,0x3e,0x49,0x49,0x49,0x26,0x00}, //6 {0x00,0x00,0x40,0x40,0x40,0x4f,0x70,0x00}, //7 {0x00,0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00}, //8 {0x00,0x00,0x32,0x49,0x49,0x49,0x3e,0x00} //9 }; unsignedint timecount; unsignedchar cnta; unsignedchar cntb; voidmain(void) { TMOD=0x01; TH0=(65536-3000)/256; TL0=(65536-3000)%256; TR0=1; ET0=1; EA=1; while(1) {; } } voidt0(void) interrupt 1 using 0 { TH0=(65536-3000)/256; TL0=(65536-3000)%256; P3=tab[cnta]; P1=digittab[cntb][cnta]; cnta++; if(cnta==8) { cnta=0; } timecount++; if(timecount==333) { timecount=0; cntb++; if(cntb==10) { cntb=0; } } }4。
LED点阵显示系统设计方案
LED点阵显示系统设计方案
在车站、商场、学校等一些需要发布多变的实时信息或进行广告宣传的场所,黑板、纸张或是霓虹灯广告牌这些传统的媒介手段,不论是在显示效果还是可修改性上都已无法满足当前的需求。
而LED 点阵显示屏具有耗电省、成本低、寿命长、占用空间小以及能够实时显示等特点,而且显示内容的信息量大,用户可随时任意自行编辑修改显示内容,因此,近年来已得到了广泛应用。
一、总体设计
系统采用了上位机下位机的结构构建,上位机为PC 机,通过串行通信接口与下位机显示系统进行通信[1],以实现对显示内容的实时擦除、更新等操作;下位机系统主要包括单片机控制电路和显示电路两部分,汉字显示采用
16x16 点阵模式,通过单片机的控制,实现字符从右往左滚动的动态显示效果。
基本框MCU 是整个下位机系统的核心部件,其性能和片内资源很大程度上决
定了该系统工作的灵活性、先进性和稳定性。
基于此,本系统选用了STC 公司生产的STC89C55RD+增强型51 单片机。
STC89C55RD+单片机的指令系统、硬件结构以及片内资源与标准8052 单片机完全兼容,采用DIP40 封装形式;支持的最高时钟频率为80M,能最大限度地提高MCU 的运行速度;片内包含大容量的20KBFLASH 程序存储器和1KB 的数据存储器,其内部可用Data FLASH 达58 个扇区共29KB;具有在系统可编程(ISP)功能和在应用可编程(IAP)功能,可实现远程软件升级,无需编程器,从而大大缩短开发复杂度,同时可节省购买编程器的额外投入。
2.2 串行通信
系统上位机和下位机通过串行通信接口进行联系。
STC89C55RD+单片机内部含有一个可编程的全双工串行通信接口,即RXD(P3.0)和。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
告宣传。
自20世纪八十年代开始,LED电子显示屏的应
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
和产生的社会效益等方面都有其独特的优势。功能介绍本作品的能:可以显示静态的汉字
可以实现动态显示,显 示的内容有左移、右移、 上移、下移等
可以通过上位机(PC机) 更新显示的内容
显示。本次设计单片机选用STC89C51、行驱动采用4线16线译码器74LS154、列驱动采用串行输入转并行输出 的移位寄存器74HC595.
4、系统整体方案框图
5、硬件电路原理图
6、系统PCB图
设计心得
通过这次的电子设计竞赛,让我们
的实践动手能力得到了很大的提高,明
白了理论学习联系到实践应用当中的重
要性,培养了我们团结合作、吃苦耐劳
的精神,而且更让我们认识到一个团队
只有具备良好的团结协作精神才能做出
出色的作品!
谢 谢 大 家!
The end
祝电子设计大赛圆 满成功!!
或熄灭,即可产生文字或图案的效果。通常把要显示的 图形或文字转换成点阵,再按照显示控制的要求以一定 的格式形成显示数据。
3、硬件电路设计
本次设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外
围电路、行驱动电路和列驱动电路三部分。由于显示量
比较大,很难用静态方法显示,只能采用动态扫描方法,
所以只有采用单片机及相关接口电路才能灵活实现动态
第十八届大学生专业素质能力竞赛
电子设计竞赛
16×16点阵LED电子 显示屏的设计
硬件设计: 软件设计: 报告设计:
背景介绍
LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块
组成的平面式显示屏幕。他具有发光效率高、使用
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六、课程设计的基本思路
1、功能设计
1、可在16*16LED屏上向左滚动显示“电力通信”
}
}
}
}
}
void main()
{
n=1;
while(1)
{
if(sw1==1)
{
if(sw2==0)//第一次按下KEY键
{
while(sw2==0){};
n=~n;
下面特给出8×8点阵LED的工作原理。图2为8×8点阵LED外观及引脚图,其等效电路如图3所示,只要其对应的X、Y轴顺向偏压,即可使LED发亮。例如如果想使左上角LED点亮,则C0L1=1,ROW1=0即可。
图1四块8x8点阵LED级联成16x16点
图28×8点阵LED外观及引脚图
图38×8点阵LED等效电路
2、可在16*16LED屏上向上滚动显示“一二二”
3、可通过按键实现向左滚动和向上滚动功能的切换
4、可通过开关控制LED屏显示数据的开关,若关闭LED屏,则一直显示“我是陆静”,打开LED屏后向左滚动显示“电力通信”
2、软件设计流程图
七、课程设计的内容
1、电路连接
1)CPU板上的P1和拓展总线IO板上的LED点阵行驱动COL1--COL8相连,P1.0和COL1对齐;
2、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阴极连在一起,把所有同一列的发光管的阳极连在一起(共阴的接法),先送出对应第1列发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1列使其燃亮一定的时间,然后熄灭;再送出第2列的数据并锁存,然后选通第2列使其燃亮相同的时间,然后熄灭;….第16列之后,又重新燃亮第1列,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。显示数据可通过单片机的P0,,P2口接驱动电路传输到点阵行引脚。
成绩
南京工程学院
通信工程学院
课程设计说明书(论文)
题目LED点阵动态显示屏设计
课 程 名 称单片机原理及应用B
专业通信工程
班 级电力通信122
学 生 姓 名
学 号21
设 计 地 点信息楼C210
指 导 教 师岳俊生
设计起止时间:2014年12月8日至2014年12月12日
一、前言.....................................3
LED点阵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。同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业。
目前大多数的LED点阵显示系统自带字库。其显示和动态效果(主要是显示内容的滚动)的实现主要依靠硬件扫描驱动,该方法虽然比较方便,但显示只能按照预先的设计进行。而实际上经常会遇到一些特殊要求的动态显示,比如电梯运行中指示箭头的上下移动、某些智能仪表幅值的条形显示、广告中厂家的商标显示等。这时一般的显示系统就很难达到要求。
0x40,0x40,0x41,0x20,0xCE,0x1F,0x04,0x20,0x00,0x40,0xFC,0x47,0x04,0x42,0x02,0x41,0x02,0x40,0xFC,0x5F,0x04,0x40,0x04,0x42,0x04,0x44,0xFC,0x43,0x00,0x40,0x00,0x00,/*"迎",1*/
};
uchar code code2[]=
{
0x14,0x20,0x24,0x10,0x44,0x4C,0x84,0x43,0x64,0x43,0x1C,0x2C,0x20,0x20,0x18,0x10,0x0F,0x0C,0xE8,0x03,0x08,0x06,0x08,0x18,0x28,0x30,0x18,0x60,0x08,0x20,0x00,0x00,/*"欢",0*/
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0x10,0x20,0x10,0x40,0x10,0x80,0x10,0x40,0xF0,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"力",1*/
sbit sw1=P0^0;//定义按键sw1
uchar code code1[]=//字模
{
0x00,0x80,0xFC,0x61,0x24,0x19,0x26,0x07,0xFD,0x7D,0x24,0x99,0x24,0x95,0xFC,0x91,
0x40,0x9C,0x48,0x82,0x48,0x81,0xFF,0xBF,0x48,0x81,0x48,0x82,0x40,0xC4,0x00,0x00,/*"魅",0*/
另外,由于受到存储器本身的局限,其特殊字符往往难以显示,同时显示内容也不能随意更改。 因此就提出了一种利用PC机和单片机控制的LED显示系统通信方法。该方法可以对显示内容进行实时控制,从而实现诸如动态显示效果。同时用户也可以在PC机上进行显示效果的预览,显示内容亦可以即时修改。同时它具有发光率高、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。并广泛的用于公交汽车、商店、体育场馆、车站、学校、银行、高速公路等公共场所的信息发布和广告宣传。
for(Num=0;Num<N-1;Num++)
{
for(i=0;i<16;i++)//字到字流动16次左移才能完成
{
for(j=0;j<Time;j++)//显示延迟,决定流动速度
{
for(row=0;row<16;row++)//显示16*16屏幕一次
{if(pos==0)
pos=0x01;
P0 =~*(Buffer+Num*32+(i+row)*2); //获取显示数据循环显示关键算法
点阵的移动列扫描方式左移动:列向组字显示字符水平方向的移动。将原来字符点阵数组的16个数据重复一遍延长,点阵数组的数据个数为32个。每扫描一帧取8个数据显示,下一帧取数要在数组中后移一个数取数。循环一遍扫16帧。可以假想有两块16×16的点阵模块(共32帧)水平平行排列,用一个恰好能罩住16列点阵的中空方框去罩这个点阵,第1(第1帧)罩住最左边数起第一列开始的16列,就扫描显示这16列;第2次(第2帧)使方框右移一列,罩住做左边数起第2列开始的16列,就扫描显示这16列;这样每扫描完一帧使方框右移一列,最后第16次(第16帧)时,罩住左边数起的第16列开始的16列,就扫描显示这16列。如此完成16帧画面的扫描显示,也就完成了整个一次移动循环扫描、之后反复循环,即可呈现显示字符沿水平向左移动的图像
0x04,0x00,0xE4,,0x09,0x24,0x09,0x3F,0x7F,
0x24,0x09,0xA4,0x09,0x64,0x09,0x24,0x48,0x24,0x80,0xE4,0x7F,0x04,0x00,0x00,0x00,/*"南",2*/
四、课程设计的设备
硬件:PC机,nKDE-51单片机实验教学系统,P89V51RD2单片机(已激活SoftICE方式)
软件:Keil C51集成开发环境、串口调试工具软件
五、课程设计的基本原理
1、16×16点阵
图1是由4块8×8 LED点阵模块级联而成的16×16LED点阵,共16行、16列,每个行列的交叉点有一个发光二极管,共256个独立的LED。对该点阵模块的驱动采用行列驱动及动态扫描的方式。模块的列驱动由两块ULN2803完成,元件标号U1、U2,列驱动信号由J1引入。当列驱动数据送到J1后,如果某位为高,则对该列LED的驱动有效。模块的行驱动由J2引入,通过16各PNP星三极管完成。当列驱动数据送到J2后,如果某位为低,则对该行LED的驱动有效。当行列驱动同时有效时,对应交叉点上的LED点亮。
};
void delay(int m)
{int i;
while(m--)
for(i=0;i<40;i++);
}
void XIANSHI(uchar *Buffer,uchar N,uchar Time)//流动显示N个汉字,三个参数:字符串字模首地址、字数、显示流动速度
{
uchar Num,i,j,row,pos;//循环变量:字数计数、16次流动、16列扫描
2)CPU板上的P2和拓展总线IO板上的LED点阵行驱动COL9--COL16相连,P2.0和COL1对齐;
3)CPU板上的P0和拓展总线IO板上的LED点阵行驱动ROW1--ROW8相连,P0.0和ROW1对齐;
4)CPU板上的P3和拓展总线IO板上的LED点阵行驱动ROW9—ROW16相连,P3.0和ROW1对齐。
在其历史的演变过程中,出现了多种信息传播媒体:但就其性能看:如阴级管(crt)或石英管(dv)大型电视,成本非常昂贵,在不需要超大画面且在室内使用时效果尚可;彩色液晶显示同样成本昂贵、电路复杂,面积有限,受视频角的影响非常大,可视角度很小;影象投影设备亮度小、清晰度差(画面受光不均匀);电视墙表面有分割线,视觉上有异物感,室外应用时亮度效果差。而LED显示屏以其受空间限制较小,并可以根据用户要求设计屏的大小,具有全彩色效果,视角大,可以用于显示文字、图案、图象、动画、视频、录象信号等各种信息的特点得到了突飞猛进的发展。