16×16 LED点阵设计-毕业设计.
16x16LED点阵显示屏

16x16LED点阵显示屏【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16×16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。
本设计在绪论里主要介绍LED显示的发展背景,设计的目标及采取的方案,本设计的章节结构安排及使用的技术。
把显示原理及控制方式分析作为第二部分,在这部分里介绍了LED点阵模块结构、LED动态显示原理和LED常见的控制方式;第三部分是硬件电路的设计;主要对AT89C51芯片的具体介绍,驱动电路,74HC573、74LS377芯片,点阵式汉字LED 显示屏电路设计等一些硬件进行分析。
这一部分是本设计的重点。
第四部分是介绍字模生成。
第五部分是系统软件设计,主要是用汇编语言对图形汉字编程设计。
第六部分是系统功能测试。
第七部分是总结、致谢、参考文献。
【关键词】动态显示;单片机;点阵字库目录1LED概述 (5)1.1LED电子显示屏概述 (5)1.2LED电子显示屏分类 (5)2显示原理及控制方式分析 (5)2.1LE点阵模块结构 (5)2.2LED动态显示原理 (5)2.3LED常见的控制方式 (7)3硬件电路设计 (8)3.1系统硬件结构 (8)3.216x16LED点阵的显示制作 (10)3.2.116x16LED的内部结构及工作原理 (10)3.2.2用8x8LED构成16x16LED点阵 (11)3.3主控单片机的接口说明 (12)3.4LED显示驱动电路 (13)4字模生成 (14)4.1字模简介 (14)4.1.1LED显示屏领域字模实现技术 (14)4.1.2软件控制系统字模提取的分析与设计 (14)4.2字模存储技术 (14)4.3字库生成 (15)5软件设计 (15)5.1程序设计总体思路和结构 (15)5.1.1程序设计总体思路 (15)5.1.2程序流程图 (15)5.2各模块程序设计 (16)5.2.1系统初始化 (16)5.2.2LED动态显示 (16)5.2.3汉字显示的原理 (17)6系统功能测试 (18)6.1单元模块电路测试 (18)6.2系统整体功能测试 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)引言LED(Light Emitting Diode),发光二极管,简称LED,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
16×16点阵LED电子显示屏的设计

一.课程设计意义二.课程设计任务书三、课程设计进度计划及检查情况记录表四、成绩评定与评语目录一.课程设计意义 (1)二.课程设计任务书 (2)三、课程设计进度计划及检查情况记录表 (3)四、成绩评定与评语 (3)一、总体设计方案 (5)1.1 总体设计 (5)1.2 硬件设计 (6)1.3 软件设计 (13)二、设计内容 (15)2.1 系统硬件原理图与仿真 (15)2.2 程序清单 (17)三.结论、建议及课程设计体会 (21)四.参考文献 (21)一、总体设计方案1.1 总体设计1.1.1 工作原根据功能要求,应采用动态显示的设计方法,同时为简化设计,减少硬件数量,显示数据的传输采用串行传输方式。
(1)熟悉AT89S51单片机系统的使用方法。
(2)掌握动态显示原理及实现方法。
(3)初步掌握AT89S51单片机编程方法。
(4)掌握串行数据传输方式的应用。
(5)实现利用AT89S51单片机控制的LED图文屏正常工作。
1.1.2 硬件部分总体设计根据功能要求,采用AT89C51单片机,动态显示的设计方法,同时为简化设计,减少硬件数量,显示数据的传输采用串行传输方式,列扫描地址用P1口控制,总体结构框图如下:图1-1 系统总体结构框图1.2 硬件设计系统的组成,硬件的选用,芯片的特点1.2.1 8051系列的单片机AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图片见下图:图 1-2 89C51管脚图(1).管脚说明VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当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。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
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。
16×16点阵LED字符显示器设计毕业论文初稿

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。
在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。
本文设计的是一个室内用16x 16的点阵LED图文显示屏,图形或文字显示有逐字显示、向上滚动、向左滚动等显示方式。
它的优点:亮度咼、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。
第一章设计要求与方案论证1.1 设计要求设计一个16X 16点阵LED字符显示器,要求如下:显示器采用AT89S52单片机作控制器,12MHz晶振,16X16点阵共阳LED显示器。
16X 16点阵LED字符显示器能显示“电气自动化”五个文字。
显示方式可由S1、S2和S3选择,S1为逐字显示,S2为向上滚动显示,和S3为向左滚动显示。
1.2 系统基本方案的选择和论证1.2.1 核心电路的选择方案一:采用89C51单片机采用89C51作为硬件核心,内部具有4KB Flash ROM存储空间,能运用于3V 的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具有ISP 在线编程技术,当在对电路进行调试时,由于程序的过错修正或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次插拔会对芯片造成必定的损坏。
方案二:采用8051单片机:8051单片机最早由Intel公司推出,内部具有4KBROM存储空间。
其后多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCI系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛。
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。
毕业设计:4个16X16点阵LED电子显示屏

安阳师范学院本科学生毕业论文4个16X16点阵LED电子显示屏作者谭倩系(院)物理与电气工程学院专业电气工程及其自动化日期 2015.6.1学生诚信承诺书本人郑重承诺:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构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任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:谭倩日期: 2011-6-4论文使用授权说明本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
签名:谭倩导师签名:日期:2011-6-44个16X16点阵LED电子显示屏摘要:为设计4个16X16的LED显示屏,本文在详细介绍了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,以及使用说明等的基础上,研究了以40引脚单片机AT89C51为核心,设计控制一个行驱动器 74LS154和八个列驱动器74LS595来驱动16块8×8点阵LED显示模块来组成4个16×16点阵显示模式。
这里设计的电子显示屏可实现动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
关键词:AT89C51; LED;点阵显示;动态显示1 LED显示屏简介1.1 LED显示屏的发展及应用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的平面式显示屏幕。
它是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的显示系统,是目前国际上极为先进的显示媒体。
LED显示屏的发展可分为以下几个阶段:第一阶段为1990年到1995年,主要是单色和16级双色图文屏。
用于显示文字和简单图片,主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所,作为公共信息显示工具。
16X16点阵显示器毕业设计完整版

西安航空职业技术学院毕业设计(论文)论文题目:16×16点阵LED电子显示屏的设计所属系部:指导老师:职称:学生姓名:班级、学号:专业:西安航空职业技术学院制2012年 12月 15日西安航空职业技术学院毕业设计(论文)任务书题目:16×16点阵LED电子显示屏的设计任务与要求:利用AT89C51单片机控制整个电路,设计16×16点阵LED电子显示屏,在目测条件下16×16点阵LED显示屏各点亮度均匀、充足,可以显示文字。
文字应稳定,清晰无串扰。
时间 2012 年 10 月 15 日至 2012 年 12 月 15 日共 8 周所属系部:电子工程系学生姓名:学号:专业:指导单位或教研室:指导教师:职称:西安航空职业技术学院制2012年 12 月 15日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。
16×16点阵LED电子显示屏【摘要】本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
单片机控制系统程序采用单片机汇编语言进行编辑,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、成本低廉等特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内/外显示场合的信息发布,公益宣传,环境参数实时,重大活动倒计时等等得到广泛的应用。
经实践证明,该系统显示误差小,性能稳定,结构合理,扩展能力强。
关键词:AT89C51单片机; LED;点阵显示;动态显示;汇编语言。
【Abstract】This design is a 16 ×16 lattice LED electron display monitor design. SCM process control system used for editing MCU assembly language, Programming control points indicated by the corresponding LED anode and overcast extreme level. We can effectively control the defense showed bright spots. LED display with fabric means flexibility, stability, low power consumption, long life, mature technology, low-cost features at the station, securities, sports venues, transportation corridors and various indoor / dissemination of information on foreign shows occasions, good publicity, real-time environmental parameters, etc. countdown major activities are widely used.As the practice proves, the system possesses advantages in low shows errors, stable, rational structure and strong extensible abilities.Key words: AT89C51 Micro Controller Unit;LED;Lattice display;Dynamic display; Assembly language.目录1引言 (7)1.1研究背景 (7)2系统整体设计方案 (9)2.1 需要实现的功能 (9)2.2 LED显示特点 (9)2.3 设计方案论证 (10)2.3.1显示模式方案 (10)2.3.2数据传输方案 (11)3系统硬件部分设计 (13)3.1单片机系统及外围电路 (13)3.1.1单片机的选择 (13)3.1.2 AT89C51单片机的主要特性 (14)3.1.3 引脚功能及管脚电压 (14)3.2列驱动电路 (16)3.3 行驱动电路 (18)3.3.1行驱动芯片74HC154 介绍 (18)3.3.2 行驱动电路 (20)3.4 LED显示屏电路 (21)4系统软件部分设计 (23)4.1 系统主程序 (23)4.2 显示驱动程序 (24)5调试及性能分析 (26)5.1软件调试 (26)5.2 性能分析 (26)结束语 (28)参考文献 (29)附录一 (30)附录二 (31)1引言单片机自20世纪70年代问世以来,以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注,所以应用很广,发展很快。
16乘16点阵LED电子显示屏的设计

16乘16点阵LED电子显示屏的设计概述本文将讨论16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
这是一个可以显示图形和文字的电子屏幕,使用16列和16行LED灯来组成一个点阵,可以显示256个像素。
这样的屏幕可以广泛应用于科技展示、娱乐游戏和家庭电子设备等领域。
设计硬件LED灯基本的LED操作和驱动电路在这里不再赘述。
需要注意的是,对于16行LED 灯和16列LED灯,需要使用合适的电流控制电路并且保证它们可以受到足够的电流。
此外,将需要16个NPN晶体管来控制16列LED灯,和16个PNP晶体管来控制16行LED灯。
控制器在控制器的选择上推荐使用ATmega328p微控制器。
这个控制器也是Arduino Uno的基础。
软件代码结构代码文件应当按照以下结构进行组织:Libraries/SevSeg/SevSeg.hLedControl/LedControl.hLedControl.cppMAX7219.hMAX7219.cppSPI.hSPI.cpp16x16LEDMatrix/16x16LEDMatrix.inoREADME.md这里我们使用SevSeg和LedControl库。
打包由于ATmega328p微控制器的内存限制,将需要对代码进行压缩,以减小程序的尺寸,使它适合在所预算的存储设备中运行。
可以通过使用压缩工具完成这个任务。
推荐使用zip或tar。
结论在这篇文档中,我们讨论了16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
我们详细介绍了硬件和软件方面的设计需求以及代码结构的组织。
通过对这些内容的了解,你可以开始创建你自己的16乘16点阵LED电子显示屏!。
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16×16 LED点阵设计学生:指导教师:内容摘要:LED点阵电子显示屏的发展越来越好广泛,它成为一个宣传信息的重要平台,已经得到了社会的普遍认同。
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。
该设计是一个16×16LED点阵电子显示屏显示数字的设计。
整块电子显示屏的控制核心是40引脚的单片机AT89S51,说明了LED点阵电子显示屏用AT89S51为控制系统的动态的设计和开发的具体过程。
通过该芯片控制两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示,本设计就是使用4块8×8点阵显示模块来组成16×16点阵显示屏,采用动态扫描显示,程序编写的实现是使用简单流通性强的C语言,该设计的结果证明,系统显示清晰,结构合理,误差小,扩展能力强,性能稳定。
关键词:AT89S51 LED点阵数字显示Design of 16*16 LED dot matrixAbstract:LED electronic display found the screen better and better.It has become an important platform of a promotional information,it has been widely accepted by the society,LED dot matrix display is the use of plane composition LED lattice module or pixel unit display screen ,It has the advantages of high light efficiency ,long.The designed is a digital design of a 16*16 LED dot matrix display ,control the core piece of electronic display is the 40 pin of the microcontroller AT89S51.Describes the specific process of the design and development of LED dot matrix display with AT89S51 as the control system dynamic.Through the control two columns drive chip 74HC595 are needed to drive the display shows that this design is to use 4 pieces of 8 x 8 dot matrix display module to form a 16 * 16 dot matrix display screen, a dynamic scans showed that the realization of the programming is simple to use strong liquidity of C language, and the design results show that the system shows clear, reasonable structure, little error and extension ability strong, stable performance.Keywords: AT89C51 dot matrix LED the digital display screen目录前言 (1)1 设计方案的论证与选择 (1)2 硬件电路设计 (3)2.1 系统的结构框图 (3)2.1.1 单片机控制模块 (3)2.1.2 时钟电路 (4)2.1.3 复位电路 (4)2.1.4 显示模块 (5)2.1.5 驱动模块 (7)2.2 单片机的最小系统图 (9)3 单片机系统 (10)3.1 8051引脚为40个的单片机芯片 (11)3.1.1 引脚为Vcc和Vss 的主电源 (11)3.1.2 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 (11)3.2 I/O口线的引脚排列及管脚的说明 (11)3.3 RST键 (13)3.4 PEROM阵列和锁定位 (13)4 系统软件设计 (13)4.1 主程序的设计及流程图 (13)4.2 显示程序的设计 (14)5 硬件的制作与调试 (15)5.1 系统的组装 (15)5.2 程序的调试 (16)6 结束语 (17)附录 (18)附录1:程序清单 (18)附录2:仿真结果图 (22)附录3:Protel原理图 (23)附录4:4个8*8LED组成的显示屏 (24)附录5:PCB图 (25)参考文献 (26)16×16 LED点阵电子显示屏的设计前言LED点阵电子显示屏的制作简单,并且便于安装,被广泛的应用于各个公共场合,但是LED 电子显示屏也只能用于单一的图像数字汉字的显示,如果要改变显示的内容,必须要在上位机上进行实现。
该设计用LED矩阵的排列来实现两位数字的显示功能。
该设计是一个16×16的LED点阵的数字显示屏。
当今社会LED灯随处可见,它使我们的生活变的五彩缤纷。
LED灯有白光、红光、黄光、绿光、蓝光、紫光等多种颜色,所以它是许多广告设计着的必要品。
我们已经学习了单片机及相关的课程,可以利用单片机来控制LED,以达到我们所需要的显示效果。
通过16x16点阵显示屏的设计,我们能更好的掌握单片机工作原理,把理论知识与实践结合起来,达到学以致用的目的。
通过这次的课程设计,能更好的提高我们的动手能力与解决实际问题的能力,我们现在的单片机的学习知识最基本的单片机知识,我们想要更好的掌握它,还需要我们自己主动地更深入了解它,这次的课程设计是一个很好的深入学习的平台,并能帮助我们掌握16X16LED点阵的工作原理。
1 设计方案的论证与选择从理论上来说,不管是显示的是文字还是图像,我们只要控制了各个组成文字或者是图像的对应的LED点的发光器件,我们就能得到想要显示的图像或者文字,这种控制方法就是静态驱动显示方式。
该方式显示的程序相对而言是比较简单的,并且所显示的亮度大。
但是这种方式的缺点是所使用的I/O口的线比较多,并且硬件的成本比较高。
另外,还有一种叫动态扫描显示,它是指采用分时的方法,轮流交替的控制各个显示器的公共端,让各个显示器轮流被点亮,这种方式来扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用的列驱动器。
这个设计是16*16的点阵的设计,如果我们采用静态驱动显示方式,其LED发光二极管灯共有256个,而显然单片机没有那么多的端口,如果我们考虑利用锁存器开扩展端口,按照8位的来计算,那么这个设计需要258/8=32个锁存器。
就光是16*16的点阵就需要32个,那实际的生活中需要的更多,该造价的成本也就相对的要高出许多,这样不利于商业的盈利目的。
而如果我们采用动态扫描显示,我们将所有同一行的二极管的阳极并联起来,把同一列的二极管的阴极并联起来,即共阳极的接法,然后我们先将控制第一行发光二极管发光的数据送出并且利用锁存器锁存起来,再将使第一行的灯点亮的一定时间选通,再熄灭;再将使第二行的发光管点亮的数据输送出来并锁存起来,同样将使第二行的灯点亮的一定时间选通,再熄灭;以此下去,直到第十六行之后,第一行的灯又重新点亮,就这样反复的轮回。
由于人类的视觉存在着短暂的停留的现象,所以只要轮回的速度达到每秒24次以上的高速,人们看到的就会是16行同时进行,就会看到一个完整的图像或者文字。
对于LED灯的接法常见的有两种,一种是共阴极的(左),另一种是共阳极的(右),该设计实验采用的是共阳极的接法,下图给出了这两种接法的内部电路原理及相对应的管脚图。
图1-1 共阴极与共阳极接法的内部电路原理图在采用扫描的方式进行显示时,每一行使用一个行驱动器,每行的同名列之间共用一个列驱动器。
显示所需的数据一般在单片机的存储器里存储,并且是按照8位一个字节的形式顺序排放。
显示图像时需要把一行中的各个列的数据都传送到其相对应的驱动上去,这就存在着数据传输的问题。
利用控制电路到列驱动器传输数据时,可以采用串行方式或者并行方式,但是,使用并行传输方式时,从控制电路到列驱动电路所需的电路线太多,所需的硬件数目也就增多,如果当列数很多是,也不利于实际的设计,也不经济,所以并行传输方式方案是不可取的。
使用串行的传输方式,控制电路就只用一根短路线,就能将列数据依次传输到驱动器里,但是由于只有一根传输导线,所以导致列数据传输的时间可能过长,即数据准备所需时间过长,在确定了行扫描周期的情况下,其在导线中的传输时间过长,行显示的时间就缩短了,这样就会影响到LED的亮度,这种方法虽然在硬件方面更为经济,但是也没能满足我们的需求。
要解决串行传输方式中的数据准备时间过长和显示的时间不足的矛盾问题,我们可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行的各个列数据的同时,也将下一行各个列数据传输。
为了达到所需的重叠处理的目的,就需要将列数据的显示数据锁存起来,这样经过上述分析,我们可知对于列数据准备来说,它就能实现串入并出的一位功能,而对于列数据显示来说,应该具有并行锁存的功能。
这样,已准备好的本行的数据传入并行锁存器进行显示的同时,准下一行的列数据就可以在串并移位寄存器中准备,而本行的显示也不会受到影响,这样就能达到我们所设计的目的。
2硬件电路设计2.1 系统的结构框图该课程设计采用了AT89S51单片机为核心的芯片的电路来实现,它的组成部分为AT89S51芯片、电源、复位电路、时钟电路、行驱动器、列驱动器、4个8*8LED的点阵。
图2.1-1 系统结构图2.1.1 单片机控制模块AT89S51单片机是一种所占字节为4K的FLASH存储器的低电压、高性能CMOS的8位的微型处理器,该器件密度高、非易失性存储,兼容标准MCS-51 指令系统,在片内使用了8位的中央处理器和Flash存储单元,AT89S51单片机的功能强大,可以提供共性价比的应用场合,所以可以灵活的应用于各种控制领域,并且价格比较经济,方便编程,性能稳定。
2.1.2 时钟电路该电路的脉冲信号是采用普通的晶体时钟源提供的,而构成了内部的振荡的方式,该晶体能够使芯片的使用尽可能的减少,节约成本。
单片机的时钟信号通常用内部振荡方式和外部振荡方式这两种电路形式得到。
内部振荡方式的振荡器的构成是在XTAL1和XTAL2这两个引脚外接石英晶体。