基于51单片机的4个16×16点阵LED电子显示屏的设计
4个16x16点阵LED电子显示屏
毕业设计论文点阵LED电子显示屏的设计系电子信息工程系专业应用电子技术姓名刘凯班级电子093 学号0901023317 指导教师孙玲职称副教授设计时间2011.9.22-2011.12.23江苏信息职业技术学院毕业设计(论文)目录第一章引言 (3)第二章系统方案设计 (5)第三章系统硬件电路的设计 (6)3.1 单片机系统及其外围电路 (6)3.2 行驱动电路 (6)3.3 列驱动电路 (6)第四章系统程序的设计 (8)4.1 显示驱动程序 (8)4.2 系统主程序 (9)第五章调试及性能分析................... 错误!未定义书签。
第六章控制源程序清单.. (10)6.1 单片机汇编源程序清单...................... 错误!未定义书签。
6.2单片机C源程序清单........................ 错误!未定义书签。
第七章结语 .. (18)参考文献 (19)4个16×16LED点阵电子显示屏的设计摘要:本设计以单片机AT89C52为核心,构成了4个中论文详细介绍了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:LED;点阵显示;AT89C52;74LS595江苏信息职业技术学院毕业设计(论文)第一章引言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的显示屏,LED显示屏分数码显示屏、图文显示屏和视屏显示屏,都是由LED矩阵块组成。
由于它具有体积小、放光效率高、工作电压低、功耗小、寿命长、组态灵活、色彩丰富、耐冲击性和性能稳定等优点,因而受到广泛的重视而得到发展。
近年LED显示屏已广泛应用于室内、外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众例如银行、邮电、店铺、商场、车站、交易市场、医院、体育场等多种场合。
目前,对于那些需要显示的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造成本相对比较低的场合,使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的,它可以用单片机控制实现显示字符、数字、汉字和简单图形,可以根据需要使用不同字号、字型。
51单片机对16×16点阵显示屏的控制设计
51单片机对16×16点阵显示屏的控制设计1.功能16×16点阵显示屏学习板如下图所示,LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,通过文字图像取模软件获得数据码,可以显示各类图形或文字。
稳定、清晰、无串扰,图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
2.基本原理16×16点阵是用4个8×8点阵屏拼合而成,8X8点阵LED工作原理说明:8×8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的交叉点上,当对应的某一列置1电平,某一行置O电平,则相应的二极管就亮;因此要实现一根柱形的亮法。
对应的一列为一根竖柱,或者对应的一行为一根横柱,因此实现柱的亮的方法如下所述:一根竖柱:对应的列置1,而行则采用扫描的方法来实现;一根横柱:对应的行置O,而列则采用扫描的方法来实现。
对于点阵移动显示的方法有很多,最简单的方法就是你先对你的点阵的每个点标上序号然后画出变化后的点阵图找到对应的点然后总结规律这样你可以写出任意的屏幕变换。
举个例子:16×16点阵左移,取字模自左到右自上到下,那么移动就是将后一列移到前一列。
行驱动采用7411C154(4—16线译码器)及PNP三极管。
列驱动采用74HCC595移位寄存器将控制位级连接入单片机,每个74H1C595数据输入端单独接单片机。
16×16点阵模块由4块小的8×8点阵模块通过级连而拼成,共16行,16列。
板上资源有STC89C51单片机芯片。
支持串口ISP在线下载,4个8×8点阵显示模块(组成一个16×16点阵)、全板总共可扩展成16个8×8点阵显示模块(组成四个16×16点阵,最多同时显示4个汉字),4位按键输入、一个手动复位按键、蜂鸣器。
基于STC-51单片机16X16点阵屏显示设计论文
基于单片机的16*16点阵显示屏摘要众所周知,当今社会对于LED点阵屏的设计多种多样,不仅用于室内钟表,电视墙,投影仪等仪器的显示,还可以用于室外的广告牌的显示设计。
本文采用了单片机STC89C52RC为核心主控芯片,主要实现一个16x16的LED显示屏对文字动态显示的效果,通过单片机编程实现所想要的显示效果。
并实现按键切换文字的效果。
切换滚动显示“泉州信息职业技术学院”和“福建省示范性院校”。
主要采用74LS138作为列扫描,74HC595作为行扫描实现我们点阵16x16的动态显示效果。
关键词:LED点阵显示屏;STC89C52RC;74LS138 ;74HC595目录1:绪论 (2)1.1单片机的应用 (3)1.2LED显示屏的介绍 (3)1.3设计的意义及目的 (3)2:硬件设计 (4)2.1设计框图及介绍 (4)2.252系列单片机简介 (4)2.389C52芯片 (6)2.474LS138芯片介绍 (9)2.574HC595芯片介绍 (10)2.616×16点阵LED原理及应用 (12)2.7LED点阵的显示文字图形原理 (13)2.8点阵驱动电路 (14)3:软件设计 (14)3.1软件编写分析 (14)3.2点阵滚动显示流程图 (15)调试 (16)总结 (17)参考文献 (18)致谢 (19)毕业设计(论文)知识产权声明 (20)毕业设计(论文)独创性声明 (21)附录一:程序清单 (22)附录二:设计原理图 (27)附录三:仿真图 (28)1:绪论1.1单片机的应用单片微型计算机(single chip microcomputer)简称单片机[1]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。
基于mcs-51的1616点阵led电子显示屏的设计
基于mcs-51的1616点阵led电子显示屏的设计基于mcs-51的1616点阵led电子显示屏的设计蒆蒇蚆肇莂蒆袈衿莈蒆羁膅芄蒅蚀羈膀蒄螃膃葿蒃袅羆莅蒂羇膁芁薁蚇羄膇薀蝿膀肃薀羂羃蒁蕿蚁芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿薆羈聿蒈薅蚈袂莄蚄螀肇芀蚄袃袀膆蚃薂肆膂蚂螄罿蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节虿虿膂膈蚈螁羅蒇螈袃膁莃螇羆羃艿螆蚅腿芅莂袈肂膁莂羀芇蒀莁蚀肀莅莀螂芅芁荿袄肈膇蒈羇袁蒆蒇蚆肇莂蒆袈衿莈蒆羁膅芄蒅蚀羈膀蒄螃膃葿蒃袅羆莅蒂羇膁芁薁蚇羄膇薀蝿膀肃薀羂羃蒁蕿蚁芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿薆羈聿蒈薅蚈袂莄蚄螀肇芀蚄袃袀膆蚃薂肆膂蚂螄罿蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节虿虿膂膈蚈螁羅蒇螈袃膁莃螇羆羃艿螆蚅腿芅莂袈肂膁莂羀芇蒀莁蚀肀莅莀螂芅芁荿袄肈膇蒈羇袁蒆蒇蚆肇莂蒆袈衿莈蒆羁膅芄蒅蚀羈膀蒄螃膃葿蒃袅羆莅蒂羇膁芁薁蚇羄膇薀蝿膀肃薀羂羃蒁蕿蚁芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿薆羈聿蒈薅蚈袂莄蚄螀肇芀蚄袃袀膆蚃薂肆膂蚂螄罿蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节虿虿膂膈蚈螁羅蒇螈袃膁莃螇羆羃艿螆蚅腿芅莂袈肂膁莂羀芇蒀莁蚀肀莅莀螂芅芁荿袄肈膇蒈羇袁蒆蒇蚆肇莂蒆袈衿莈蒆羁膅芄蒅蚀羈膀蒄螃膃葿蒃袅羆莅蒂羇膁芁薁蚇羄膇薀蝿膀肃薀羂羃蒁蕿蚁芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿薆羈聿蒈薅蚈袂莄蚄螀肇芀蚄袃袀膆蚃薂肆膂蚂螄罿蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节虿虿膂膈蚈螁羅蒇螈袃膁莃螇羆羃艿螆蚅腿芅莂袈肂膁莂羀芇蒀莁蚀肀莅莀螂芅芁荿袄肈膇蒈羇袁蒆蒇蚆肇莂蒆袈衿莈蒆羁膅芄蒅蚀羈膀蒄螃膃葿蒃袅羆莅蒂羇膁芁薁蚇羄膇薀蝿膀肃薀羂羃蒁蕿蚁芈莇薈螄肁芃薇袆芆腿薆羈聿蒈薅蚈袂莄蚄螀肇芀蚄袃袀膆蚃薂肆膂蚂螄罿蒀蚁袇膄莆蚀罿羇节虿虿膂膈蚈螁羅蒇螈袃膁莃螇羆羃艿螆蚅腿芅莂袈肂膁莂羀芇蒀莁蚀肀莅莀螂芅芁荿袄肈膇蒈羇袁蒆蒇蚆肇莂蒆袈衿莈蒆羁膅芄蒅蚀羈膀蒄螃膃葿蒃袅羆莅蒂羇膁芁薁蚇羄膇薀蝿膀肃薀羂羃蒁蕿蚁芈莇薈莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿莂蒆肈芈蒄螁羄芇薆薄袀芇芆螀螆芆莈薂肄莅蒁螈羀莄薃薁袆莃芃螆螂羀蒅蕿螈罿薇袅肇羈芇蚇羃羇荿袃衿羆蒂蚆螅肅薄蒈肃肅芄蚄罿肄莆蒇羅肃薈蚂袁肂芈薅螇肁莀螀肆肀蒂薃羂聿薅蝿袈腿芄薂螄膈莇螇蚀膇葿薀聿膆艿螅羅膅莁蚈袁膄蒃袄螇膃薆蚆肅膃芅葿羁节莈蚅袇芁蒀蒈螃芀腿蚃虿艿目录摘要1关键词1Abstract1Key words1引言11.背景介绍21.1 LED及LED显示屏21.2 MCS-51系列单片机简介2 1.2.1 MCS-51系列单片机及其特点2 1.2.2 单片机的发展历史简介2 3.功能要求3。
基于AT89C51单片机的16x16LED点阵显示的课程设计报告书
单片机课程设计16×16LED点阵显示16×16LED点阵显示的设计【摘要】本设计使用AT89C51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64×16的点阵LED显示屏。
利用AT89C51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16×16点阵汉字,并能通过上位机软件修改显示容和显示效果等等。
把字符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 AT89C51 点阵汉子显示仿真引言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。
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51单片机的4个16×16点阵LED电子显示屏的设计
列驱动电路由集成电路74HC595构成。它具有一个8位 串入并出的移位寄存器和一个8位输出锁存器的结构,而 且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的,可以实 现在显示本行列数据的同时,传送下一行的列数据,既达 到重叠处理的目的。
系统程序的设计
显示屏软件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。根据软件分 层次设计的原理,可以把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。
1.显示模块论证 点亮LED数码管的方式有静态和动态2种方法。本文以8段LED作为示例来 论证方案
如画出了室内直插式8×8点阵双基色 LED模块实物图。这种模块由64个发光LED 芯片以8×8的形式构成一个正方形模块, 然后用2列8针引脚将内部电路接口引出, 供驱动电路使用。 行对应的给LED的阳极,先给第一行以 高电平,如果送给16列的代码为EFFF,则 第一行的第4个LED被点亮,再给第二行以 高电平,如果送给16列的代码为EF07,则 第二行的第4、9、10、11、12、13个被点 亮,接着给第三行以高电平,同时给列以 驱动代码,这样不断地进行行行的扫描, 只要速度够快,由于人的视觉暂留作用, 就不会感觉到明显的闪烁感。点阵上会看 到一个清晰的“机”字
显示驱动程序流可靠,引脚焊接正确,一般无需调试 即可 正常工作。软件部分需要调试的主要有显示屏刷新频率及显示效果两 部分。显示屏刷新率由定时器T0的溢出率和单片机的晶振频率决定, 下表给出了实验调试时采用的频率及其对应的定时器T0初值。
基于51单片机控制的点阵LED电子显示屏设计说明
小容量、低价格化与上述相反,以4位、8位机为中心的小容量、低价格化也是发展动向之一。这类单片机的用途是把以往用数字逻辑集成电路组成的控制电路单片化,可广泛用于家电产品[1]。
外围电路装化这也是单片机发展的主要方向。随着集成度的不断提高,有可能把众多的各种处围功能器件集成在片。除了一般必须具有的CPU、ROM、RAM、定时器/计数器等以外,片集成的部件还有模/数转换器、DMA控制器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动器、彩色电视机和录像机用的锁相电路等。
低功耗化单片机的功耗已从毫瓦级,甚至1uA以下;使用电压在3~6V之间,完全适应电池工作。低功耗化的效应不仅是功耗低,而且带来了产品的高可靠性、高抗干扰能力以与产品的便携化。
低电压化几乎所有的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式。允许使用的电压围越来越宽,一般在3~6V围工作。低电压供电的单片机电源下限已可达1~2V。目前0.8V供电的单片机已经问世。
LED,发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。
基于51单片机16LED点阵的设计
南华大学《单片机》设计报告16×16点阵显示屏的设计姓名:王佳杰学号:20114400218 专业班级:通信1102班指导老师:朱卫华所在学院:电气工程学院2014年6月15 日摘要本设计使用简单单片机AT98C52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。
在本设计中主要用两个74HC595来驱动16×16点阵显示屏的列,用一个74HC154来驱动16×16点阵显示屏的行,可以最终实现字符的上下左右移动。
也就是说,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。
从而可以实现一个室内用的16×16点阵LED图文显示屏,在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示图形或文字应稳定、清晰无串扰,图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
最后,利用烧录器可以很方便的实现单片机与PC机等外围存储设备的数据传输,并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化,另一方面,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。
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C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。
目录摘要 (2)1 概述 (4)1.1LED及LED显示屏 (4)1.2功能要求 (4)1.3方案论证 (4)1.4LED点阵的选取 (5)1.5LED点阵引脚说明 (6)1.6LED点阵拼接方式 (6)2 系统总体方案及硬件设计 (7)2.1显示屏总体设计方案 (7)2.2列驱动电路 (7)2.2.174HC595引脚图 (7)2.2.274HC595管脚说明 (7)2.2.374HC595在电路中的连接 (7)2.3行驱动电路 (9)2.3.174HC154概述 (9)2.3.274HC154引脚图 (10)2.3.374HC154管脚说明 (10)2.3.474HC154在电路中的连接 (10)2.4点阵恒流驱动电路 (11)2.5单片机系统及外围电路 (11)3 软件设计 (12)3.1显示驱动程序 (12)3.2系统主程序 (13)4 PROTEUS软件仿真 (14)4.1P ROTEUS软件简介 (14)4.1 PROTEUS仿真过程 (15)4.3 PROTEUS仿真效果图 (15)5 课程设计体会 (16)参考文献 (17)附1 源程序代码 (18)附2 系统原理图 (27)附3 实物图 (28)1 概述1.1 LED及LED显示屏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。
基于51系列单片机的16乘16点阵LED手写屏的设计与实现
辽东学院本科毕业论文(设计)题目成员姓名:专业:网络工程班级学号:信息技术学院辽东学院毕业设计(论文)题目独创性说明作者郑重声明:本毕业论文(设计)是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业论文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得辽东学院或其他单位的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:___________ 日期:__ __摘要本设计是基于51系列单片机的16*16点阵LED手写屏的设计与实现。
系统主要要包括单片机控制系统模块、点阵LED显示模块、手写笔模块和电源模块等几部分组成。
通过软件算法实现了LED点阵显示屏的手写功能的设计与实现。
本文给出了系统具体的硬件设计方案,软件流程图和C语言程序等几个方面。
是一种价格低廉的图文显示方案。
本设计主要以51系列单片机作为核心,采用串行传输、动态扫描技术,制作的一款拥有多功能的模块化16×16LED点阵的多功能显示屏。
关键词:51单片机;LED点阵;驱动电路;手写屏目录一、绪论 (1)(一)课题的研究意义 (1)(二)设计任务及要求 (1)(三)单片机的发展史 (2)(四)单片机的发展趋势 (3)二、系统的整体结构 (5)三、单片机介绍 (7)1、单片机引脚介绍 (11)2、复位电路设计 (11)2.时钟电路设计 (13)四、点阵电路介绍 (14)(一)LED点阵显示部分简介 (14)(二)LED驱动方式 (16)(三)手写笔电路设计 (18)五、软件设计 (19)(一)系统软件流程图 (19)(二)程序函数介绍 (20)1、延时函数 (20)2、行扫描函数 (20)3、手写笔中断函数 (20)(三)编程环境介绍 (22)六、仿真与调试 (24)(一)系统的整体实物图 (24)总结 (26)参考文献 (27)附录 A (28)(一)硬件电路原理图 (28)附录B (29)(二)系统程序源代码 (29)致谢 (41)一、绪论(一)课题的研究意义LED显示屏是随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。
基于51单片机16×16点阵LED显示屏的设计
基于 51 单片机16×16点阵 LED显示屏的设计摘要:近年来,单片机己经成为科技领域的有力工具,人类社会生活的得力助手。
它的广泛应用,不仅仅体现在工业控制、机电应用、智能仪表、实时控制、航空航天、尖端武器等行业和领域的智能化、高精度化,而且在人类日常生活中也随处可见它的身影。
本论文提出基于普通51系列单片机实现LED显示屏控制的原理及方法,通过软硬件结合的方法设计出一款性价比较高且适用于职业技能教学的16×16点阵LED显示屏。
关键词:单片机 LED显示屏机电应用点阵本系统采用AT89C51单片机为核心而设计的16×16点阵LED显示屏。
系统功能划分成4大模块,分别为:单片机系统及外围电路模块、列驱动器电路模块、行驱动器电路模块和LED显示屏电路模块。
在对系统工作原理充分研究的基础上,选择合适的元件型号和参数,再用Proteus绘图软件绘制电路原理图,最后根据电路接口编写软件程序,软件程序采用C语言编程,Keil软件设计。
一、显示屏模块化设计该16X16点阵显示屏硬件设计是以单片机为中心的核心控制模块,采用模块化设计。
系统的主要功能模块原理框图如图1所示。
图1 主要功能模块原理框图二、硬件设计本设计分为硬件设计和软件设计,这两者相互结合,不可分离。
本系统硬件设计过程如下:1、单片机系统及外围电路模块单片机系统及外围电路如图2所示,主要有+5V电源、AT89C51单片机、时钟电路、复位电路等组成。
图2单片机系统及外围电路图2、时钟模块本系统中采用的是内部时钟方式。
内部时钟方式就是利用单片机芯片内部的振荡器,通过在引脚XTALl和XTAL2两端跨接晶体振荡器,构成稳定的自激振荡器的方法,再由获得的自激振荡器发出稳定的脉冲,直接送入芯片内部的时钟电路的方式。
时钟电路如图3所示。
图3时钟电路从时钟电路的示意图中可以看到,单片机所跨接的晶体振荡器旁边还有两个电容器C1和C2。
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。
基于MCS-51的16x16点阵LED电子显示屏的设计
目录摘要 .................................................................... 1关键词 .................................................................. 1Abstract ................................................................ 1Key words ............................................................... 1引言 .................................................................... 11.背景介绍 .............................................................. 21.1 LED及LED显示屏 ................................................ 21.2 MCS-51系列单片机简介 ........................................... 21.2.1 MCS-51系列单片机及其特点.................................. 21.2.2 单片机的发展历史简介...................................... 23.功能要求 .............................................................. 34.方案实现 .............................................................. 34.1 系统硬件电路的设计............................................... 44.1.1单片机系统及外围电路........................................ 44.1.2列驱动电路.................................................. 44.1.3行驱动器.................................................... 54.2.系统程序的设计................................................... 54.2.1显示驱动程序................................................ 54.2.2系统主程序.................................................. 65性能分析与总结......................................................... 75.1 性能分析........................................................ 75.2 总结............................................................ 8致谢 .................................................................... 8参考文献 ................................................................ 8附录A 16x16的点阵LED图文显示屏的硬件原理图 ....................... 9附录 B 主要汇编程序清单 ............................................. 10基于MCS-51的16x16点阵LED电子显示屏的设计自动化专业学生刘隆超指导教师黄金明摘要: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。
基于51单片机的16×16点阵屏流动显示单片机课程设计
对单片机以及其他外部器件有了更深的理解, 对市场上的元器件价格有了了解,也对各式各 样的点阵广告牌等电子显示屏的工作原理有了 更深的认识
sbit T_CLK = P2^5; sbit OE = P2^1;
unsigned char MoveBitNum,MoveBitNumtemp,IncNum;//移动位数,临时移动位数,大于 一个字节增加字节数
unsigned char MoveBitNum,MoveBitNumtemp,IncNum;//移动位数,临时移动位数,大于 一个字节增加字节数 unsigned int HzNum;//汉字个数 unsigned char buff[20];
74HC595芯片
3. 电路电阵原理图讲解
1.通过P0口控制a,b,c,d;
2.
通过2个74HC138控制行的选取;
3.通过74HC595自动选取列;
原理图
返回
四,具体的程序实现
#include<reg52.h> sbit T_STR = P2^6; sbit R1 sbit G1 = P0^4; = P2^4; //锁存引脚,屏上标识位STR //数据引脚,屏上标识R1 //数据引脚,屏上标识G1 //时钟引脚,屏上标识位CLK //使能引脚,屏上标识EN/OE
{
//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
主程序
buff[j+j+1]=hztest[HzNum+j][count+count+1];
基于51单片机的LED点阵显示屏系统设计
佳木斯大学毕业论文基于51单片机的LED点阵显示屏系统设计学院信息电子技术专业通信工程班级07级1班学籍号0709064113姓名指导教师佳木斯大学2011年6月15日摘要摘要:本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。
该系统选用四块8×8点阵模块构建一个16×16的LED点阵屏,可实现中英文字符的显示及其动态特效显示。
选定AT89S51单片机为核心控制器件,由串并转换器和锁存器为译码电路器件,三极管和驱动继电器为驱动电路器件,通过级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。
AT89S51单片机处理控制命令以及显示代码,将显示内容通过I/O口串行输出并且控制译码电路完成串并转换并行输出,最后由显示驱动电路模块驱动LED点阵显示屏的扫描显示。
整个设计采用AT89S51做核心控制器,74LS164和74LS373组成译码电路,三极管8550和ULN2803做行和列驱动。
关键字:AT89S51;LED点阵显示屏;串并转换器;锁存器;驱动电路AbstractAbstract: This paper introduces a design of the LED lattice display system base on MCU AT89S51. This system chooses four 8 x 8 bitmap module to construct a 16 x 16 of LED dot matrix screen.The system can display in both Chinese and English characters of the show and from top to bottom and move around the magic show. Selected for the core control device AT89S51, the string and converter and latches to decode circuits, transistor and drive relays for driving circuit devices, through the ways to expand level even display screen size in order to achieve the purpose of increasing display content.AT89S51 processing control commands and display code will display content through the I/O port serial output and control of dec ode logic complete and transfer parallel output, finally by display driver circuit module driver destem scanning display. The whole design USES AT89S51 do core controller, 74LS164 and 74LS373 composition decode circuit, triode 8550 and ULN2803 do rows and columns driver.Key words:AT89S51;lattice LED’s panel display;String and converter;Latches Driving circuit目录摘要 (2)Abstract (3)目录 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 选题背景 (1)1.1.2 研究现状及发展趋势 (1)1.2 论文主要内容 (3)第2章方案论证与选择 (4)2.1 系统硬件方案 (4)2.1.1 显示屏主控制器 (4)2.1.2 通信系统 (6)2.1.3 LED点阵显示屏 (6)2.1.4 硬件设计方案 (8)2.2 系统软件方案 (8)2.2.1 单片机编程语言 (9)2.2.2 系统软件编译器介绍 (9)第3章系统硬件设计 (10)3.1 硬件整体设计概述及功能分析 (10)3.2 控制单元设计 (11)3.2.1 AT89S51简介 (11)3.2.2 控制系统设计 (12)3.3 译码电路设计 (13)3.3.1 串并转换器74LS164 (13)3.3.2 锁存器74L373 (14)3.4 驱动电路设计 (15)3.4.1 行驱动电路设计 (15)3.4.2 列驱动电路设计 (16)3.5 通信系统硬件设计 (16)3.6 电源设计 (17)3.7 级连大屏幕LED显示屏 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1 程序设计 (19)4.2 显示程序的设计 (20)4.2.1 LED显示屏的显示方式 (20)4.2.2 点阵数据表达方式 (21)4.2.3 显示程序的设计 (22)4.3 通信程序的设计 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 1:硬件原理图 (30)附录 2:原器件清单 (31)附录 3:系统PCB图 (33)附录 4:程序清单 (34)附录 5:外文参考资料翻译 (44)第1章绪论1.1 课题背景1.1.1 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,显示屏由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计
编号毕业设计(论文)题目基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计二级学院电子信息与自动化学院专业测控技术与仪器班级测控一班学生姓名丁徽徽学号 11107030106指导教师米曾真职称副教授时间 2015年6月6日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 单片机的发展阶段 (1)1.2 单片机的发展趋势 (1)1.3 单片机的特点 (3)1.4 LED简介 (4)1.5 LED的特点 (5)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.2 显示模块方案论证 (6)第三章系统电路的硬件设计 (9)3.1 设计框图 (9)3.2 单片机的选择 (9)3.3 AT89C51芯片简介 (10)3.4 系统硬件电路的设计 (13)第四章系统的程序设计 (22)4.1程序的编写过程 (22)4.2 程序设计流程图 (24)第五章软件调试及硬件制作 (25)5.1 软件调试及仿真 (25)5.2 硬件制作 (28)结束语 (29)致谢 (30)附录 (37)附录A:16*16点阵显示屏设计程序 (37)附录B:proteus ISIS 软件仿真图 (48)附录C:供电以后16*16点阵实物效果图 (49)附录D:元器件清单列表 (50)摘要本设计是基于单片机AT89C51为核心的由4个8×8的点阵显示屏形成的16×16点阵显示屏设计。
系统的介绍了由AT89C51为控制系统的点阵显示屏动态设计过程。
通过该芯片AT89C51控制一个行驱动器4-16线74HC154译码器和两个列驱动器74HC595级联成串行输入并行输出的移位寄存器来驱动显示屏,该显示屏能显示汉子、字符和图形等。
通过按键控制汉字的滚动切换,能实现汉字的移入移出滚动显示。
文中介绍了led点阵显示屏的设计思路,软件程序编写的过程、调试仿真以及硬件电路的各个部分电路的功能原理等。
单片机控制的系统程序采用的是C语言编写,通过行驱动电路和列驱动电路控制相应led阳极和阴极的电平,就可以有效的控led的亮和灭,所显示的点阵数据可以软件PCtolCD2002标准字库中提取代码。
4个16×16点阵LED电子显示屏的设计
如从多个独立的格子的新显示的发光二极管组成的LED电子显示屏,可以显示数字和符号,通常用于显示速度,时间,系统状态。
在这篇论文是设计4个16×16点阵LED显示屏。
用产于美国ATMEL公司的AT89C52单片机为核心,主要介绍了它作为一个控制系统来设计LED点阵显示屏动态电子设计和开发过程。
点阵LED电子显示屏,动态显示,可以同时显示四个字符,可以使图形和文字实现固定,移动和退出,以及其他显示。
论文详细介绍了点阵LED电子显示屏的硬件设计思路,功能和硬件电路,程序设计相应的软件和使用说明书的各个部分的原则。
关键词:AT89C52;LED;点阵显示;动态显示As a new display device, comprising a plurality of independent light-emitting diodes lattice LED electronic display, can display numbers and symbols, usually used to display time, speed, the system state.In this paper, design is the design of 4 16 * 16 dot matrix LED display. To America machine produced by ATMEL company AT89C52 microcontroller as the core, mainly introduced to it as the control system, the dynamic design and development and design of the LED dot matrix display process. The lattice LED electronic display screen dynamic display, can display 4 Chinese characters, can make graphics and text to achieve a static, into, out of a variety of display. This paper introduces the lattice LED display hardware design, hardware circuits of each part function and principle, the corresponding software program design, as well as the use and so.Keywords: AT89C52;LED;LatticeDisplay;DynamicDisplay1绪论 (1)2功能要求及方案论证 (1)2.1 功能要求 (1)2.2 显示模块方案论证 (1)2.3 数据传输方案论证 (2)3 系统硬件电路的设计 (3)3.1 单片机选择 (3)3.1.1 AT89C52芯片简介 (3)3.2 单片机系统外围电路 (5)3.2.1 列驱动电路 (6)3.2.2 行驱动电路 (7)3.3 4个16×16点阵LED电子显示屏电路 (8)4 系统程序的设计 (8)4.1 显示驱动程序 (8)4.2 系统主程序 (10)5 调试及性能分析 (15)5.1 开发环境介绍 (15)5.2 理论性能分析 (15)5.3 系统调试 (16)6 结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录A 4个16×16点阵显示屏硬件原理图 (19)附录B 74LS595引脚说明 (20)附录C 行驱动电路 (21)通过显示屏LED显示屏可分为LED视频显示屏,LED数码显示屏和LED点阵图文显示屏是由LED矩阵块组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
T0初值 0xec7 0xf63 0xf83 0xf97 0xfa4 0xfb1 0xfbee
8
c
0
e
2
e
从理论上来说,24Hz以上的刷新频率就能看到稳定的连续的显示,刷 新率越高,显示越稳定,同时刷新频率越高,显示驱动程序占用的CPU时 间越多。试验证明,在目测条件下刷新频率40Hz一下的画面看起来闪烁较 严重,刷新频率50Hz以上的已基本察觉不出画面的闪烁,刷新频率达到 85Hz以上时再增加画面闪烁没有明显的改善。
1.静态显示方式
静态显示方式,即8段LED数码管在显示某一个数码时,加在数 码管上的段码保持不变,直至换显其他数码为止。这样数码管的每一 段均应由一条输出线来控制,每显示以为数码需要8根输出线,当N 位显示则需N×8根输出控制线。占用较多I/O资源。
2.动态显示方式
为解决静态显示占用较多I/O资源的问题,在多位显示时通常采 用动态显示方式,动态显示是将所有数码管的段码线对应并联在一起, 由一个8位的输出口控制,每位数码管的公共端分别出一位I/O线控 制。显示不同数码时,由位线控制各位轮流显示。位线控制某位选通 时,该位应显示数码的段码同时加在段码线上,即每一时刻仅仅有一 位数码管是被点亮的,当轮流显示的速度较快(每秒24次以上), 由于人眼的视觉暂留现象,看起来就像所有位同时显示一样,这时, 我们就能看到稳定的图像了
基于51单片机的4个16×16点阵LED电子显示屏的设计
姓名: 学号: 学院: 班级: 指导老师:
问题陈述
LED具有:亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等 优点,所以受到广泛重视而得到迅速发展,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。
显然,采用并行方式时,从控制电路到列驱动器的线路数量大,相应的硬件数目多。 当列数很多时,并列传输的方案是不可取的。
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,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以传输到位之后,这一行的各列才能 并行地进行显示。这样,对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备(传输)和列 数据显示两部分。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。
随着LED显示屏在广告传媒领域逐渐崭露头角,其控制系统也如雨后春笋,层出不 穷。由于它的控制系统均是基于嵌入式微处理器开发,所以单片机在其中也占有一席 之地。但是,由于LED显示屏控制较复杂,特别是对于显示特殊效果,如循环移动、覆 盖霓虹灯效果,要求处理器运算速度快、执行效率高,所以很多控制卡生产厂家采用 高端嵌入式系统进行设计。这样做虽然能在一定程度上提高数据处理速度,但是并不 能完全满足所有显示效果要求,而且开发和产品成本也会随之成倍增加,甚至由于其 设计不当可能在显示时出现抖动、闪烁、重影等现象。归根结底,LED显示屏控制卡的 设计中硬件是一方面因素,同时还要考虑到显示数据组织方式,通过软硬件结合的方 法才能设计出一款性价比较高的控制卡。本论文提出基于普通51系列单片机实现LED显 示屏控制的原理及方法。
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
刷新率的稳定,扫描显示屏的刷新率(帧频)计算公式如下:
t 刷频率(帧频)=1/16× 0
溢出率=1/16×
f osc
12(65536 t0 )
其中f位晶振频率,t0 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。
2.行驱动电路
由于16x64点阵显示器有16行,为充分 利用单片机的接口,本电路中加入了一个 4-16线译码器74LS154,其输入是一个16 进制码,解码输出为低态扫描信号,它们 的管脚示意图如图4所示。把74LS154的 G1和G2引脚接地,然后以A、B、C、D四 脚为输入端。就会形成16种不同的输入状 态,分别为0000~1111,然后使每种状态 只控制一路输出,即会有16系统环境初始化,包括设置串口、定 时器、中断和端口;然后以“卷帘出”效果显示图形,停留约3s;接着向上 滚动显示汉字及一个图形,然后以“卷帘入”效果隐去图形。由于单片机没 有停机指令,所以可以设置系统程序不断的循环执行上述显示效果。
显示驱动程序流程图
系统主程序流程图
1.显示模块论证 点亮LED数码管的方式有静态和动态2种方法。本文以8段LED作为示例来
论证方案
如画出了室内直插式8×8点阵双基色 LED模块实物图。这种模块由64个发光LED 芯片以8×8的形式构成一个正方形模块, 然后用2列8针引脚将内部电路接口引出, 供驱动电路使用。
行对应的给LED的阳极,先给第一行以 高电平,如果送给16列的代码为EFFF,则 第一行的第4个LED被点亮,再给第二行以 高电平,如果送给16列的代码为EF07,则 第二行的第4、9、10、11、12、13个被点 亮,接着给第三行以高电平,同时给列以 驱动代码,这样不断地进行行行的扫描, 只要速度够快,由于人的视觉暂留作用, 就不会感觉到明显的闪烁感。点阵上会看 到一个清晰的“机”字
项目概述
❖ 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。
显示屏电路实现的结构框图
4个16×16点阵显示屏硬件原理图
系统硬件电路的设计
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
1.单片机系统和外围电路
单片机采用MSC-51或其兼容系列芯片,采用24MHZ或更高频率晶振, 以获得较高的刷新频率,时期显示更稳定。单片机的串口与列驱动器相连, 用来显示数据。P1口低4位与行驱动器相连,送出行选信号;P1.5~P1.7口则 用来发送控制信号。P0口和P2口空着,在有必要的时候可以扩展系统的ROM和 RAM。
列驱动电路由集成电路74HC595构成。它具有一个8位 串入并出的移位寄存器和一个8位输出锁存器的结构,而 且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的,可以实 现在显示本行列数据的同时,传送下一行的列数据,既达 到重叠处理的目的。
系统程序的设计
❖ 显示屏软件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。根据软件分 层次设计的原理,可以把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。
END
谢谢欣赏
二. 数据传输论证
采用动态显示方式进行显示时,每一行有一个行驱动器,各行的同名列共用一个驱 动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中,按8位一个字节的形式顺序排放。显示 时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去,这就存在一个显示数据传输 的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并列方式或串行方式。
LED显示屏硬件电路只要硬件质量可靠,引脚焊接正确,一般无需调试 即可 正常工作。软件部分需要调试的主要有显示屏刷新频率及显示效果两 部分。显示屏刷新率由定时器T0的溢出率和单片机的晶振频率决定, 下表给出了实验调试时采用的频率及其对应的定时器T0初值。
刷新率 25
50
62.5 75
85
100 120
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。
❖功能要求和方案论证
一.功能要求
本方案设计一个电子显示屏,具体要求满足以下条件: 1.要求采用51单片机作为微控制器; 2.通过四个16x16的点阵LED进行文字显示; 3.在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。 4.文字显示具有每排字有滚动和逐排等显示方式。
二. 方案论证 方案论证分为显示模块论证和数据传输论证两部分