基于单片机的LED广州塔设计与研究

器便轻松的外扩了 3 2 个管脚，考虑到实际过程中驱动电流不够
的情况，要 选 择 1k 的上拉电阻以提高驱动电路的稳定性。
(3)
控制电路：该部分主要是由三个独立键盘K e y 1，K e y2,
K e y3,分别与单片机的P3.0，P3.1，P3.2 口相连。K e y 1 的作用是
选 择 显 示 模 式 ，一 种 是 自 动 显 示 模 式 即 广 州 塔 按 照 程 序 自 动 展
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16个列线
输 入 输 出 设 备 等 。从 整 体 的 布 局 来 看 ，系 统 的 运 行 主 要 是 通 过 P C 端的上位机与主控模块构成的下位机的通信，进而由下位
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2 盐 城 工 学 院 信 息 工 程 学 院 江 苏 盐 城 224051)
【摘 要 】随着近年来电子行业的飞速发展，L E D 已经融入到生活的各个领域，尤其是多姿多彩的LE D 显示极大的 丰富了日常生活。本文基 于 对 ST C 12C 5A60S2 单片机的研究，设计出了一种新的LED产品— 广州塔。通过单片机对 16*16个 LED的控制使得广州塔达到不同的显示效果。
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机 对 数 据 和 命 令 的 读 取 并 对 相 应 模 块 的 控 制 以 得 到 旋 转 ，闪
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烁 ，递进等不同的显示效果。
所示。
图 1 系统结构示意图
塔 尖 由 4 个发光二极管焊接而成，并且由外部电源直接供 电，所以塔尖一直处于静态点亮状态，考 虑 到 电 路 稳 定 性 4 个
广 州 塔 系 统 硬 件 设 计 如 图 1 所 示 ，本系统主要由电源模 发光二极管分别串联一个5 6 欧姆的电阻。
块 ，以 STC 12C5A 60S2 为 核 心 的 主 控 模 块 ，驱 动 电 路 ，控制电
现 5 种不同显示模式。一种是手动选择模式，即 通 过 K e y2 选择
上一种显示效果和K e y3 选择下一种显示效果。按 下 K e y 1 选择
手动显示模式，再 次 按 下 K e y 1 选择为自动显示模式。
(4) 显示电路:显示电路由两部分组成，一部分是塔尖的常
态显示电路另一部分是塔身的动态显示电路，分 别 如 图 2,图 3
将 74H C 5 9 5 锁 存 器 的 第 1 1 脚 ，1 4 脚 ，1 2 脚 分 别 于 单 片 机 的
P0.1，P0.0，P0.2相连，之后通过级联即将第一个锁存器的第9 脚
与第二个锁存器的第1 4 脚相连，第二个锁存器的第11，第 12
脚和第一个锁存器一样都接在P0.1，P0.2上 。这样通 过 4 个锁存
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中单片机的最小系统是指能够让单片机工作并且发挥其作用
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的 必 要 组 成 部 分 ，一 般 来 说 包 括 :单 片 机 ，时 钟 电 路 ，复 位 电 路 ，
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驱动电路： 由于单片机的 I O 管 脚 只 有 3 2 个 ，这对于T
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16*16的 L E D 驱动显然是不够的，因此常用的锁存器74H C 595
【关键 词 】广州塔;LED ；ST C 12C 5A60S2 单片机;74H C 595
0 引言 随 着 信 息 化 的 快 速 发 展 ，传 统 的 信 息 交 流 慢 慢 过 渡 到 多 种 新的传播领域。其 中 以 L E D 为核心的传播方式，正在慢慢成为 一种新的产业模式。我 国 的 L E D 显示产业在近些年里快速发 展 ，尤 其 是 在 L E D 广告屏的研发方面，一直处于领先水平，这也 使 得 L E D 显示屏在电子产业中占有重要的份额。除此之外各种 以 L E D 为核心的装饰品也由于其特殊多变的显示效果而受到 众多人的喜爱。L E D 产品已遍及生活的各个领域，尤其是在夜 晚 的 衬 托 下 ，更 能 创 造 出 与 众 不 同 的 浪 漫 气 氛 和 斑 斓 多 姿 的 景 象 ，这 也 使 得 L E D 产品成为各种礼物或者装饰的首选。 鉴 于 L E D 特别的娱乐价值和巨大的经济价值，广州塔的设 计融合了多种绚丽多彩的显示模式。广州塔充分的发挥了 LE D 的优点，全文提供了一种精简实用，价格低廉，设计人性化的 L E D 设计。 1 系统的硬件设计 1.1系统整体设计概述及功能分析
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路 ，以及显示电路构成。
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(1) 主控模块:主控模块是整个电路设计的核心，该电路包 T
括 STC 12C5A 60S2 单片机组成的最小系统及若干外围设备。其 |
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通过级联很便捷的解决了 I O 管脚不足的问题。具体的连接是
图3 塔身电路图
•118- 福 建 电 脑
2017年 第 6 期
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塔 身 电 路 由 16*16的 L E D 组成，采用动态扫描的方式进行 显 示 。具体做法是将每一层发光二极管的阳极全部连接到一起 作 为 一 个 行 线 ，每 一 列 发 光 二 极 管 的 阴 极 也 全 部 连 接 在 一 起 作 为列线，这 样 便 得 到 1 6 个行线，1 6 个列线。将 1 6 个行线与第一 第 二 个 74H C 5 9 5 的 1 6 个输出端依次连接，同 样 的 将 1 6 个列线 同第三第四个74H C 5 9 5 的 1 6 个输出端连接。单片机给出的行 选 通 信 号 从 第 一 列 开 始 按 顺 序 依 次 对 各 列 进 行 扫 描 选 通 ，再由 锁 存 器 将 锁 存 的 信 号 并 行 输 出 ，来 控 制 发 光 二 极 管 阳 极 和 阴 极 的状态，从而改变不同L E D 的亮灭，以达到不同的显示效果。
:福建电脑 C
UJIAN COMPUTER D O I:10.16707/j .c n k i.fjp c .2017.06.058
基 于 单 片 机 的 L E D 广州塔设计与研究
孙 冬 生 \ 陈 以 鹏 2,杜 佳 豪 2
(1 盐 城 广 播 电 视 大 学 盐 都 分 校 江 苏 盐 城 224001;