单片机×LED点阵显示屏方案
基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统设计
基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统设计一、选取硬件平台本设计选取了AT89C51单片机作为主控芯片，其具有易于编程和接口丰富的特点，适合用于控制LED点阵显示系统。
通过单片机的IO口与LED点阵进行连接，并通过相应的驱动电路控制LED的亮灭，实现点阵显示功能。
二、软件设计在单片机上，我们需要编写相应的程序来控制LED点阵的显示。
以下是基本的软件设计功能：1. 点阵数据存储：在单片机的内部RAM中，设计一块存储区域，用来存放LED点阵的数据。
每个存储单元代表一个LED的亮灭状态，通过将相应的数据写入或读取出来，来实现相应的显示效果。
2. 数据刷新和循环：通过定时器中断，定时触发点阵数据的刷新。
在每次刷新时，通过逐行扫描点阵的方式，将相应的数据输出到点阵对应的LED上。
为了实现流畅的显示效果，需要进行快速的循环刷新，并及时更新点阵数据。
3. 外部控制：为了方便控制点阵的亮灭，可以设计外部按键或开关来实现一些功能，如调整亮度、改变显示内容等。
通过单片机的IO口读取外部的输入信号，进一步控制点阵显示的效果。
三、硬件设计除了单片机之外，还需要设计相应的硬件电路来实现LED点阵的驱动和控制。
1. 驱动电路：通过行选和列选的方式，来控制点阵中的每个LED的亮灭状态。
在每个行选时，通过给相应的引脚输出高电平，从而使得该行上的LED亮起；在每个列选时，通过给相应的引脚输出低电平，从而使得该列上的LED亮起。
2. 电流限制：为了保证LED在正常工作范围内，需要在驱动电路中加入适当的电流限制元件，如电流限制电阻或恒流源。
通过限制电流，在避免烧坏LED的同时，也可进一步控制LED的亮度。
3. 外部控制接口：为了实现外部控制功能，可以设计相应的按钮或开关与单片机的IO口相连接，通过读取按钮或开关的状态，来实现相应的操作。
同时，也需要设计合适的电平转换电路，以兼容单片机和外部控制信号之间的电平差异。
四、实验结果和分析经过硬件和软件的设计与调试，我们成功地实现了基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统。
单片机控制LED点阵显示屏
单片机控制LED点阵显示屏一、简介单片机控制LED点阵显示屏是一种常见的电子显示器件，可以用于显示各种文字、图形等信息。
本文将介绍如何利用单片机来控制LED 点阵显示屏，实现信息的显示功能。
二、材料准备在开始搭建单片机控制LED点阵显示屏系统之前，我们需要准备以下材料：•单片机开发板：例如STC89C52•LED点阵显示屏：常见的有8×8、16×16等不同尺寸•连接线：用于连接单片机和LED点阵显示屏•电源：用于为单片机开发板和LED点阵显示屏供电三、搭建电路将单片机开发板和LED点阵显示屏通过连接线进行连接。
具体连接方法如下：•将单片机的IO口与LED点阵显示屏的对应引脚相连。
根据具体的LED点阵显示屏型号和单片机开发板的引脚分配情况，选择合适的IO口进行连接。
•将单片机的VCC引脚与LED点阵显示屏的VCC脚相连，将GND引脚与LED点阵显示屏的GND脚相连，确保电源供电正常。
四、编程控制编写单片机程序，实现对LED点阵显示屏的控制。
本文以STC89C52单片机为例，演示如何利用C语言编写简单的程序实现LED点阵显示屏的控制。
首先，需要使用单片机开发工具（如Keil、IAR等）创建一个新的工程。
在工程中添加必要的头文件，并定义相关的引脚和变量。
#include <reg52.h>sbit DIN = P1^0; // 数据引脚sbit CS = P1^1; // 片选引脚sbit CLK = P1^2; // 时钟引脚unsigned char code ledData[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};void delay(unsigned int time) {unsigned int i, j;for(i = time; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--); // 空循环延时}void sendData(unsigned char dat) {unsigned char i;for(i = 0; i < 8; i++) {CLK = 0; // 上升沿时钟信号DIN = dat & 0x80;dat <<= 1;CLK = 1;}}void display(unsigned char *data) {unsigned char i;CS = 0; // 片选信号有效for(i = 0; i < 8; i++) {sendData(data[i]);}CS = 1; // 片选信号无效}void mn() {while(1) {display(ledData);delay(2000);}}上述代码中，我们定义了三个引脚（DIN、CS、CLK）和一个缓存数组（ledData），分别用来控制LED点阵显示屏的数据引脚、片选引脚和时钟引脚。
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。
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计摘要：本篇论文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理，并将数据在LED点阵显示屏上进行展示，具有显示效果好、成本低等优点。
论文主要介绍了硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等内容，对基于51单片机的LED点阵显示屏系统的实用性进行了探讨。
关键词：51单片机、LED点阵显示屏、硬件电路设计、程序设计、PCB设计、实验结果一、引言LED点阵显示屏是一种广泛应用于各种场合，如宣传广告、商店展示、显示器等领域的显示设备。
与传统的显示屏相比，LED点阵显示屏具有显示效果好、成本低等优点。
近年来，随着51单片机技术的不断发展，基于51单片机的LED点阵显示屏系统在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理，并将数据在LED点阵显示屏上进行展示，具有良好的实用性和经济效益。
论文主要包括硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等部分。
二、硬件电路设计1. 系统框图基于51单片机的LED点阵显示屏系统的硬件。
2. 数码管显示电路基于51单片机的LED点阵显示屏系统的中，采用BCD数码管进行数据输入。
BCD数码管共四位，每一位数字独立控制。
数码管显示电路主要包括74HC595移位寄存器、串联$k$向$n$型译码器以及BCD数码管组成。
采用74HC595移位寄存器可以将多个BCD数码通过串联方式连接在一起，从而减少了输出引脚的数量。
通过寄存器的移位方式，可以实现控制数据的输入和输出。
3. LED点阵显示电路在本系统中，采用了8*8共阴极的LED点阵显示屏，并通过双向移位寄存器74HC595将数据的控制信号传输到LED点阵显示屏。
在具体的控制方案中，将LED点阵显示屏划分为8*8个小块，每个小块对应一个控制信号，通过移位寄存器将每一个小块的控制信号输出到LED 点阵上。
基于单片机的LED点阵显示屏设计
基于单片机的LED点阵显示屏设计LED点阵显示屏是一种常用的电子显示设备，可以用于显示各种图像、文字和动画效果。
它由多个LED点阵组成，通过单片机控制，可以实现对显示内容的控制。
一、LED点阵显示屏的基本原理LED点阵显示屏是由多个LED灯组成的，每个LED可以亮或灭，通过对这些LED的亮灭控制，可以显示出各种图像和文字。
LED点阵显示屏通常由行和列组成，LED点阵的每个交叉点称为像素，可以通过对不同的像素设置来控制显示屏显示的内容。
控制LED点阵显示屏的核心是单片机，单片机通过GPIO口来控制LED点阵的行和列，从而实现对每个像素的控制。
在显示过程中，单片机通过扫描的方式，逐个点亮每一个像素，从而形成完整的图像。
二、LED点阵显示屏的设计步骤1.硬件设计硬件设计包括选取适合的LED点阵、编码器、单片机等元件，并进行电路原理图和PCB设计。
2.软件设计软件设计主要包括编写控制程序，实现对LED点阵的控制。
在编写程序时，需要了解单片机的特性和寄存器的使用方法，掌握相应的编程语言。
3.点阵扫描点阵扫描是将图像或文字分解为一个个像素，并通过控制LED点阵的亮灭来绘制出图形或文字。
点阵扫描可以采用行扫描或列扫描的方式，具体的实现方式根据实际需求来确定。
4.图像转换图像转换是将要显示的图像或文字转换为控制LED点阵的像素点的亮灭状态。
可以通过编写程序来实现图像的灰度处理、二值化等操作，使得图像在点阵显示屏上具有良好的效果。
5.动画效果除了静态图像和文字的显示，还可以通过编写程序实现动态的图像和文字显示效果。
例如通过对LED点阵的亮灭控制来实现滚动、闪烁等动画效果，使得显示效果更加生动。
三、应用领域LED点阵显示屏广泛应用于各个领域，如室内显示屏、室外广告牌、交通信号灯、舞台背景等。
由于其体积小、成本低、效果好等特点，被广泛使用。
四、设计注意事项1.选择合适的LED点阵和单片机，根据实际需求来确定其规格和性能。
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。
3.3 单片机控制LED点阵显示器显示
5.4.2 控制16×16 LED点阵显示屏的案例
//汉字“术”的16×16点阵的列码 0x7F,0xFF,0x7F,0xFB,0x7F,0xF7,0x7F,0xFF,0x00,0x8 0,0x7F,0xFF,0x3F,0xFE,0x5F,0xFD, 0x5F,0xFB,0x6F,0xF7,0x77,0xE7,0x7B,0x8F,0x7C,0x DF,0x7F,0xFF,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF, }; void main() {
5.4.2 控制16×16 LED点阵显示屏的案例
单片机控制16×16点阵显示屏显示字符案例。 【例5-8】如图5-14，利用单片机及 74LS154（4-16 译码器）、74LS07、16×16 LED点阵显示屏来实现字符显 示，编写程序，循环显示字符“电子技术”。 图中16×16 LED点阵显示屏16行行线R0~R15电平， 由 P1 口 低 4 位 经 4-16 译 码 器 74HC154 的 16 条 译 码 输 出 线 L0~L15经驱动后的输出来控制。16列列线C0~C15的电平 由P0口和P2口控制。剩下问题是如何确定显示字符的点阵 编码，以及控制好每一屏逐行显示的扫描速度（刷新频 率）。
uchar i,j,n; while(1) {
for( j=0;j<4;j++) //共显示4个汉字 {
5.4.2 控制16×16 LED点阵显示屏的案例
for(n=0;n<40;n++)
//每个汉字整屏扫描40次
{
for(i=0;i<16;i++) {
//逐行扫描16行
out1=i%16;
//输出行码，
LED点阵显示器分为图文显示器和视频显示器，有单色 显示，还有彩色显示。下面仅介绍单片机如何来控制单色 LED点阵显示器的显示。
单片机控制LED点阵显示屏
LED工作时应合理选定LED的工作电流，LED的正向极限电 流IFm多在50mA左右。实践验证，LED的发光强度仅在一 定范围内与IF成正比，当IF＞20mA时，亮度的增强已无法 用肉眼分辨，实际亮度已经没有增加了。因此，LED的工作 电流一般选在10~20mA较为合理。
——兴趣小组活动 第2次 闫晓东
单片机控制LED 点阵显示屏
主要内容— LED点阵显 示 03 动态显示的考虑 05 单片机最小系统
02 LED电路设计 04 电源设计 06 功能设置相关
LED与LED点阵显示 发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷
1． 点阵原理 点阵内部结构及外形如上，8X8点阵共由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，当对应的某一行置1电平，某 一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将第一 个点点亮，则9脚接高电平13脚接低电平，则第一 个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第9脚要接 高电平，而（13、3、4、10、6、11、15、16） 这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要 将第一列点亮，则第13脚接低电平，而（9、14、 8、12、1、7、2、5）接高电平，那么第一列就 会点亮。
一般我们使用点阵显示汉字是用的16*16的点阵宋体字库，所谓16*16，是每一 个汉字在纵、横各16点的区域内显示的。也就是说得用四个8*8点阵组合成一个 16*16的点阵。
如下图所示，要显示“你”则相应的点就要点亮，由于我们的点阵在列线上是低 电平有效，而在行线上是高电平有效，所以要显示“你”字的话，它的位代码信 息要取反，即所有列（13~16脚）送，0xF7，0x7F)，而第一行（9脚）送1信 号，然后第一行送0；再送第二行要显示的数据（13~16脚）送，0xF7，0x7F)， 而第二行（14脚）送1信号。依此类推，只要每行数据显示时间间隔够短，利用 人眼的视觉暂停作用，这样送16次数据扫描完16行后就会看到一个“你”字；
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基于单片机的16×64LED点阵显示屏的设计
0 引言
LED点阵显示屏是一种简单的汉字显示器，具有价廉、易于控制、使用寿命长等特点，可广泛应用于各种公共场合，如车站、码头、银行、学校、火车、公共汽车显示等。
本文详细介绍了一种低廉的16x64点阵LED显示屏的设计过程。
1 硬件系统设计
本系统采用AT89C52单片机作控制器，整个电路主要由单片机控制及其接口电路、驱动显示电路、电源电路等部分组成。
为了简化显示屏电路，降低成本，本系统在单片机部分不加字库存储器。
而在PC机上编辑汉字和字符显示信息，并将其转换为相应的点阵显示数据，然后通过串口(采用RS－232通信标准>送给单片机存储并进行显示处理。
图1所示为其硬件系统原理图。
1．1 单片机控制电路
本系统由AT89C52构成单片机最小应用系统．同时配有11．0592 MHz晶振和按键复位电路等。
系统外扩的一片Flash存储器29F040为数据存储器，可用来存储由PC机串口送来的点阵信息(通过软件将图像或文字转换成与LED显示屏的像素相对应的点阵信息>。
该Flash存储器是一种非易失性存储器，它在供电电源关闭后仍能保持片内信息。
因为
29F040的容量为512 KB(该芯片内部由8个64 Kbyte的读写块组成，可分块进行读、写和擦除等操作>，而AT89C52只能管理64KB的数据空间，所以，需将29F040分成8页，每页64KB。
其页码可由单片机的P3．2~P3．4来选择。
另外，采用MAX232可完成RS232与TTL 电平的转换，以便使PC机与单片机交换信息。
1．2 16x64点阵显示器的设计
图2是一种8x8的LED点阵单色行共阳模块的内部结构图，其单点工作电压Uf为1．8 V，正向电流IF为8~10 mA。
当某一行线为高电平而某一列线为低时，其行列交叉的点就被点亮；而当其某一列线为高时，其行列交叉的点为暗；当某一行线为低电平时，无论列线如何，对应这一行的点全部为暗。
用四个8x8点阵显示可构成16x16点阵显示器，其连接方法如图3所示。
图中，将(A>和(B>的8列、(C>和(D>的8列分别对应相连，同时将(A>和(C>的8行、 (B>和(D>的8行分别对应相连。
即可形成一个16行(每一行有16个LED>、16列(每一列也有16个LED>
的16x16点阵显示器，可将这256个点称为一页，这样，显示字符时。
只要对一页中对应的亮灭进行控制即可。
2 LED点阵显示器的扫描驱动
LED显示屏驱动电路的设计应与所用控制系统相配合。
驱动通常分为动态扫描型及静态锁存型驱动二大类。
本文以动态扫描型驱动电路的设计为例来进行分析。
动态扫描型驱动方式是指显示屏上的16行发光二极管共用一组列驱动寄存器，然后通过行驱动管的分时工作，来使每行LED的点亮时间占总时间的1／16。
只要每行的刷新速率大于50 Hz，利用人眼的视觉暂留效应，人们就可以看到一幅完整的文字或画面。
AT89S52单片机有四个I／O口(P0、P1、P2、P3>，每个I／O口有8位，如果都采用并行输出，显然不能满足要求，因此，本设计中的行扫描驱动采用并口输出，而场扫描驱动采用串口输出。
2．1 行扫描驱动
因为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路输出。
如果一行64点全部点亮，则通过74LS154的电流将达640 mA，而实际上，74LS154译码器提供不了足够的吸收电流来同时驱动64个LED同时点亮，因此，应在74LS154每一路输出端与16x64点阵显示器对应的每一行之间用一个三极管来将电流信号放大，本文选用的是达林顿三极管TIP127。
这样，74LS154某一输出脚为低电平时，对应的三极管发射极为高电平，从而使点阵显示器的对应行也为高电平。
2．2 场扫描驱动
本系统场扫描驱动电路的设计可用串入并出的通用集成电路74HC595来作为数据锁存。
74HC595是一个八位串行输入三态并行输出的移位寄存器，其管脚见图4所示，其中SI是串行数据的输入端，RCK是存储寄存器的输入时钟，SCK是移位寄存器的输入时钟，Q'H是串人数据的输出，G是对输人数据的输出使能控制，QA～QH为串入数据的并行输出。
从SI口输入的数据可在移位寄存器的SCK脚上升沿的作用下输入到74HC595中。
并在RCK脚的上升沿作用下将输入的数据锁存在74HC595中，这样，当G为低电平时，数据便可并行输出。
为了避免与PC机串口输入的数据相互干扰，也可使用模拟串口P1．4~P1．7来分别输出串行数据、移位时钟SCK、存储信号RCK和并行输出的使能信号G。
为了消除电源电压的波动及行扫描管压降(第一行点亮的点数不同，将引起管压降的变化，从而影响通过LED管的电流>的变化对LED显示屏亮度的影响，设计时可采用列恒流驱动电路，可选用三极管8550和外围元件构成列恒流驱动电路，并通过调整100 kΩ可调电阻使三极管处于放大状态，同时将集电极电流调整为10 mA，从而使点亮对应点阵时通过LED的电流不变
2．3 扫描显示工作过程
将8片74HC595进行级连，可共用一个移位时钟SCK及数据锁存信号RCK。
这样，当第一行需要显示的数据经过8x8=64个SCK时钟后便可将其全部移入74HC595中，此时还将产生一个数据锁存信号RCK将数据锁存在74HC595中，并在使能信号G的作用下，使串入数据并行输出，从而使与各输出位对应的场驱动管处于放大或截止状态；同时由行扫描控制电路产生信号使第一行扫描管导通，相当于第一行LED的正端都接高，显然，第一行LED管的亮灭就取决于74HC595中的锁存信号；此外，在第一行LED管点亮的同时，再在74HC595中移入第二行需要显示的数据，随后将其锁存，同时由行扫描控制电路将第一行扫描管关闭而接通第二行，使第二行LED管点亮，以此类推，当第十六行扫描过后再回到第一行，这样，只要扫描速度足够高，就可形成一幅完整的文字或图像。
3 软件系统设计
本系统的软件设计流程图如图5所示，该显示程序以常用的左移为例来进行设计。
4 结束语
经过实际应用证明，本显示屏可以作为信息显示装置。
用于公共场所来进行信息显示，而且具有工作稳定、字符清晰、亮度适中等特点。
若所显示的信息较为简单，也可直接将信息代码拷入单片机中，还可以通过外扩储存器的方式来增加显示的信息量。
如果需要，也可以把4个16x16点阵显示器相连从而构成16x64的点阵显示器。