16x16点阵显示LED
16×16点阵LED显示屏整个过程及C语言程序
16×16点阵LE D显示屏整个过程及C语言程序7.1功能要求设计一个室内用16×16点阵LE D图文显示屏，要求在目测条件下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。
7.2方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。
这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。
因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。
具体就16×16的点阵来说，我们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），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；……第十六行之后又重新燃亮第一行，这样反复轮回。
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，我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
16X16点阵LED显示
毕业设计说明书课题名称: 16乘16点阵显示电路的电路原理图及pcb绘制学生姓名专业班级时间指导教师姓名设计题目16乘16点阵显示电路的原理图及pcb绘制指导教师设计目的利用单片机控制显示屏，显示相应字幕掌握PROTEL99SE软件的操作和应用理解和运用芯片设计摘要本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以单片机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74LS168和两个列驱动器74LS164来驱动显示屏显示。
采用4块8×8点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示模式。
单片机控制系统程序采用单片机以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。
所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库中提取。
论文着重介绍点阵显示的制作过程，即元器件的制作，单个封装，原理图的绘制以及PCB版布线的过程设计规划1.建立库原件里面的没有的原件，并做出封装2.绘制点阵点阵显示的原理图3.对原理图里面的原件进行封装4.创建链接表5.导入到PCB里面，并排列连接6.制造PCB版7.姓名设计题目16乘16点阵显示电路的原理图及pcb绘制指导教师设计目的利用单片机控制显示屏，显示相应字幕掌握PROTEL99SE软件的操作和应用理解和运用芯片设计摘要本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以单片机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 74LS168和两个列驱动器74LS164来驱动显示屏显示。
采用4块8×8点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示模式。
单片机控制系统程序采用单片机以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。
单片机课程设计16×16led点阵显示
16×16LED点阵显示摘要单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为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。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。
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。
在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。
所以研究LED显示有实用的意义。
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。
关键词：AT89C51单片机 LED 16*16点阵显示动态显示目录第一章绪论 (1)1.1 设计课题背景知识 (1)1.2 问题提出 (3)1.3 LED显示屏的发展 (4)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.1 功能要求 (6)第三章系统电路的设计 (9)3.1 设计框图及介绍 (9)3.2 51系列单片机简介 (9)3.3 单片机最小应用系统电路设计 (13)3.4 LED点阵介绍 (14)3.5 LED显示方式 (14)3.6 点阵的移动 (17)3.7 点阵的颜色 (21)3.8 LED阵列驱动电路 (21)3.9 单片机延时子程序 (22)第四章系统程序的设计 (24)4.1 显示驱动程序 (24)4.2 系统主程序 (25)第五章调试及性能分析 (32)5.1 开发环境介绍 (32)5.2 理论性能分析 (32)5.3 系统调试 (33)第六章总结 (34)致谢 (35)附录 (36)一. 程序代码 (36)系统主程序 (37)二．主要芯片介绍 (42)三．点阵左移显示的流程图 (46)四．元件清单 (47)五．参考文献 (47)六．仿真电路图 (48)第一章绪论1.1 设计课题背景知识单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为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。
16×16点阵LED电子显示屏的设计
单片机课程设计16×16点阵LED电子显示屏的设计题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名：学号：专业班级：指导老师：摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。
本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。
此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。
关键词：MCS-51；LED；单片机一、概述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。
而在这个信息传递极速的社会，LED的出现给人们带来了希望之光。
LED的特色之处一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三提高空间利用率。
而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。
然而LED点阵显示屏的特点不仅仅于此LED点阵显示屏用的是数码管，而数码管具有实用,便宜等优点。
做出来的LED点阵显示很耐用。
LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。
LED点阵显示屏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。
二、简介组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。
具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。
点阵显示器有单色和双色两类,可显示红,黄,绿,橙等。
LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多种;根据图素的数目分为等,双原色、三原色等,根据图素顏色的不同所显示的文字、图像等内容的顏色也不同,单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色,双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同顏色发光二极体点亮组合方式决定,如红绿都亮时可显示黄色,如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间,则可实现256或更高级灰度显示,即可实现真彩色显示。
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 LED点阵显示实验
16×16 LED点阵显示实验一、实验目的1、了解16×16矩阵LED显示的基本原理和功能2、掌握16×16矩阵LED和单片机的硬件接口和软件设计方法二、实验说明汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。
实验介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，采用了16×16的点阵模块；汉字显示的原理我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。
即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。
我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。
所以在这个汉字屏上不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。
我们以显示汉字“大”为例，来说明其扫描原理：在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。
如果用8位的AT89C51单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分。
一般我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。
在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。
方向为p00到p07 ,显示汉字“大”时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0 灭，p0.1 灭, p0.2 灭p0.3 灭, p0.4 灭, p0.5 亮,p0.6 灭,p0.7 灭。
即二进制00000100，转换为16进制为 04h.。
上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮，即为00000000，16进制则为00h。
然后单片机转向上半部第二列，仍为p05点亮，为00000100，即16进制04h。
这一列完成后继续进行下半部分的扫描，p21点亮，为二进制00000010，即16进制02h. 依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“大”。
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。
16x16点阵显示实验报告
16*16点阵显示实验报告一、实验目的(1)学习点阵显示字符的基本原理。
(2)掌握用数控分频控制速度，实现点阵扫描的基本方式。
(3)会使用Quartus II软件中的Verilog HDL语言实现点真的行列循环显示。
二、实验设备与器件Quartus II 软件、EP2C8Q208C8实验箱三、实验方案设计1.实验可实现的功能可通过编写Verilog HDL语言，实现点阵的行列交替扫描。
先是行扫描，扫描间隔为1s，16行都扫描完之后开始列扫描，扫描间隔仍然为1s，16列扫描完之后，行继续扫描，依次循环。
2.点阵基本知识16*16扫描LED点阵只要其对应的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Y0=1，X0=0即可。
应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。
它有16个共阴极输出端口，每个共阴极对应有16个LED显示灯。
LED点阵每个点都有一个红色的发光二极管。
点阵内的二极管间的连接都是行共阳，列共阴。
本实验采用共阴，当二极管的共阳极为高电平，共阴极为低电平时，所接点发光；反之处于截止状态，不放光。
3.系统工作原理本系统用了两个模块，其中dianzhen.v是顶层文件，而hangsaomiao.v和liesaomiao.v是两个子模块，总体的系统功能框图如图3.3.1所示。
图3.3.1 系统功能图示通过流程图可以看到，体统是先将试验箱的50MHz时钟信号分频为1s，因为要实现16*16的点阵扫描，所以用一个16s的计时器计时，每经过16s行扫描与列扫描的状态转换一次，通过点阵显示出来。
4.模块化程序设计(1)点阵显示顶层程序设计module dianzhen (clk50mhz,row,sel0,sel1,sel2,sel3,line);input clk50mhz; //实验箱提供50MHz时钟信号output sel0,sel1,sel2,sel3; //设置引脚选通点阵output reg [15:0] row; //行output reg [3:0] line; //列wire [15:0] row1,row2;wire [3:0] line1,line2;reg [24:0] cnt=0; //1Hz计数子reg [4:0] cnt1=0; //16s计数子assign sel0=1'b0;assign sel1=1'b1;assign sel2=1'b0;assign sel3=1'b0;always@(posedge clk50mhz)beginif(cnt>=25'd5*******)begincnt<=25'b0; //1Hz计时器cnt1<=cnt1+1; //16s计时器endelsecnt<=cnt+1;endhangsaomiao u1(.clk50mhz(clk50mhz),.row(row1),.line(line1)); liesaomiao u2(.clk50mhz(clk50mhz),.row(row2),.line(line2));always@(*)if(cnt1<=5'd15)beginrow<=row1; //行扫描line<=line1;endelsebeginrow<=row2; //列扫描line<=line2;endendmodule(2)行扫描模块hangsaomiao.v程序设计module hangsaomiao(clk50mhz,line,row);input clk50mhz; //实验箱输入50MHz时钟信号output reg [15:0] row; //列output reg [3:0] line; //行reg [24:0] cnt1,cnt2; //计数子reg clkrow,clkline; //行脉冲、列脉冲always@(posedge clk50mhz)beginif(cnt1>=25'd5*******)begincnt1<=25'b0;clkrow=~clkrow; //1s列脉冲endelsecnt1<=cnt1+1;endalways@(posedge clk50mhz)beginif(cnt2>=25'd500)begincnt2<=25'b0;clkline=~clkline; //50KHz行脉冲endelsecnt2<=cnt2+1;endalways@(posedge clkline)begincase(line)4'd0:line<=4'd1; //高速行扫描4'd1:line<=4'd2;4'd2:line<=4'd3;4'd3:line<=4'd4;4'd4:line<=4'd5;4'd5:line<=4'd6;4'd6:line<=4'd7;4'd7:line<=4'd8;4'd8:line<=4'd9;4'd9:line<=4'd10;4'd10:line<=4'd11;4'd11:line<=4'd12;4'd12:line<=4'd13;4'd13:line<=4'd14;4'd14:line<=4'd15;4'd15:line<=4'd0;default:line<=4'd0;endcaseendalways@(posedge clkrow) //时间间隔为1s的列扫描begincase(row)16'b0000000000000001: row<=16'b0000000000000010;16'b0000000000000010: row<=16'b0000000000000100;16'b0000000000000100: row<=16'b0000000000001000;16'b0000000000001000: row<=16'b0000000000010000;16'b0000000000010000: row<=16'b0000000000100000;16'b0000000000100000: row<=16'b0000000001000000;16'b0000000001000000: row<=16'b0000000010000000;16'b0000000010000000: row<=16'b0000000100000000;16'b0000000100000000: row<=16'b0000001000000000;16'b0000001000000000: row<=16'b0000010000000000;16'b0000010000000000: row<=16'b0000100000000000;16'b0000100000000000: row<=16'b0001000000000000;16'b0001000000000000: row<=16'b0010000000000000;16'b0010000000000000: row<=16'b0100000000000000;16'b0100000000000000: row<=16'b1000000000000000;16'b1000000000000000: row<=16'b0000000000000001;default : row<=16'b0000000000000001;endcaseendendmodule(3)列扫描模块liesaomiao.v程序设计module liesaomiao(clk50mhz,row,line);input clk50mhz; //实验箱输入50MHz 时钟信号output reg [15:0] row; //行output reg [3:0] line; //列reg [24:0] cnt; //计数子reg clk;always@(posedge clk50mhz)beginif(cnt>=25'd5*******)begincnt<=25'b0;clk=~clk; //1sendelsecnt<=cnt+1;endalways @ (posedge clk) //列扫描begincase(line)4'h0:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h1; end4'h1:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h2; end4'h2:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h3; end4'h3:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h4; end4'h4:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h5; end4'h5:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h6; end4'h6:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h7; end4'h7:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h8; end4'h8:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h9; end4'h9:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'ha; end4'ha:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hb; end4'hb:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hc; end4'hc:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hd; end4'hd:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'he; end4'he:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hf; end4'hf:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h0; enddefault:line<=4'h0;endcaseendendmodule5.下载电路及引脚分配设计设计中用实验箱自带的50MHz时钟信号作为输入端，用sel0、sel1、sel2、sel3四个使能端选通点阵，EP2C8Q208C8就会工作在给点阵下命令的状态，并用line和row分别作为点阵的行、列选通端，最终使得点阵正常工作，如图3.5.1所示。
（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。
实验四 16X16点阵LED实验
实验四 16X16点阵LED实验一．实验目的1.了解点阵显示的原理及控制方法；2.学会使用16X16点阵LED，通过编程显示不同的字符。
二．实验原理及相关电路16X16点阵了的由16X16列共256个发光二极管紧密排在一起构成，程序控制每个像素点（发光二极管）的亮灭，就能用来显示汉字或者图形。
LED的每一行的16列发光二极管都由一个4位的16进制数来控制，从左往右由低位到高位。
将每一个字的显示都用16个16位进制数表示，称为字模。
本实验，分别控制LED灯行的动态扫描，高电平为灭低电平为点亮；用16进制数控制LED灯每一列的亮灭，高电平为亮，低电平为灭。
为了实现显示屏上字的滚动显示，则需要将所显示的字向右移，并取下一个字的最右边一位补充到显示屏的最左边，形成动态滚动的效果。
三．实验内容及程序1.用单片机的端口控制16*16点阵的行与列，在点阵LED显示屏上显示“单”。
#include <p24FJ64GA006.h>void Delayms(unsigned int del){unsigned int j;while(del--)for(j=0;j<1000;j++); } //定义Delaym函数void IOInit() //初始化端口{AD1PCFG= 0xFFFF; //全部设置为数字TRISD=TRISB= 0x0000; //D和B端口全部设为输出TRISE=TRISF= 0x0000; //E和F端口全部设为输出}int main(void){unsigned int state_E,state_F,temp_E,temp_F; IOInit();state_F = 0xFFFE; //初始化F端口状态unsigned int i=0;unsigned int dan[]={0x0410,0x0C60,0x0220,0x1FFC,0x1084,0x1FFC,0x1084,0x1084,0x1FFC,0x1084,0x0080,0x7FFF,0x0080,0x0080,0x0080,0x0080}; //单while(1){PORTD = dan[i];PORTB = dan[i]; //将字模同时赋给B和D端口PORTF = state_F; //将行状态的低8位赋给F端口低8位state_E=temp_E=temp_F=state_F;state_E <<= 8;state_E = (state_F&0xFF00)|((temp_E>>8)&0x00FF); //行状态左移8位PORTE = state_E; //将行状态高8位赋给E端口低8位Delayms( 1 );state_F <<= 1;state_F = (state_F&0xFFFE)|((temp_F>>15)&0x0001);//将行状态左移一位，动态扫描i++;if(i==16)i=0;}}显示结果：注：中间空出一行是因为PORTF的第8位为空，不影响显示效果2.在点阵LED显示屏上滚动显示“单片机实验室欢迎您”。
- 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)。
开封大学学生毕业设计题目点阵式汉字电子显示屏设计年级 11级专业电子信息工程技术班级电子3班学生姓名苗本朋起止时间 2013.11,4-2014,05.26指导教师肖兴达职称副教授2014年 5 月 26 日摘要电子显示屏的应用范围越来越广泛，它作为一个重要的宣传平台，已经受到全社会的普遍认可。
本课题以单片机为控制核心，通过8x8 LED电子显示屏及相关的外围电路，设计制作了一个16x16 点阵LED电子显示屏。
本文介绍了基于AT89C51单片机点阵显示屏的设计方案，阐述了16×16点阵LED 显示屏的设计原理与思路，详细叙述了系统硬件、软件设计的具体实现过程。
论文重点阐述了显示模块及相关驱动模块等的模块化设计思路与制作方法。
软件部分同样也采用模块化的设计思想，显示模块，并采用简单流通性强的汇编语言编程实现。
系统能实现清晰的图文伴随左移出显示功能。
在实际设计调试过程中，通过肉眼观察该显示屏显示的图文是否稳定、清晰无串扰，查找造成图文不清晰的根源，确定调整方案，尽可能的使显示图文与要求相符合。
关键词：单片机；LED显示屏目录1 引言 (3)1.1 课题的背景 (3)1.2 研究目的和意义 (4)1.3 研究内容 (5)2 系统方案论证 (5)2.1 方案论证 (6)2.2模块方案确定 (6)2.2.1 电源模块 (6)2.2.2 单片机控制模块 (6)2.2.3 时钟信号电路 (6)2.2.4 复位电路 (7)2.2.5 显示驱动模块 (7)3 系统硬件电路设计 (8)3.1硬件电路设计 (8)3.2各单元电路说明 (8)3.2.1 单片机主控模块的设计 (8)3.2.2 16X16点阵显示模块设计 (11)3.2.3 驱动模块电路设计 (13)3.2.4 电源电路设计 (15)4 系统软件设计 (18)4.1点阵显示原理 (18)4.2系统程序流程图 (20)4.3系统程序 (22)5 单片机I/O口分配 (26)6 结果分析及总结 (26)6.1结果分析 (26)6.2总结 (26)参考文献附录1：电路图附录2：元件清单1 引言1.1 课题的背景碎着显示器件与技术的进一步发展，屏幕显示系统在国民经济中得到了广泛的应用，LED显示屏是信息显示的重要传媒之一。
LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的显示屏幕。
伴随着计算机技术的发展，使得LED数码管能够在减少驱动器的情况下能够直接被驱动。
而且它具有可靠性高、使用寿命长、性能价格比高、使用成本低、环境适应能力强等特点，所以一直在平板显示领域扮演着重要的角色，并且在今后相当长的一段时期内还有相当大的发展空间。
所以被广泛应用于金融市场、医院、体育场馆、机场、码头、车站、高速公路等公共场所的信息显示和广告宣传。
近几年来我国LED显示的相关技术也取得了较快和较大的发展，早期时曾因LED 材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通信控制方式，客观上影响了显示效果。
所以导致早期的LED显示屏在国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通信控制，灰度等级为单点四级调灰，产品的成本比较高。
后来LED显示屏迅速发展，进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。
蓝色LED镜片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏的动态显示效果大大提高。
这个阶段，LED显示屏在我国发展迅速，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。
今天，LED显示屏应用领域更为广阔，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[1]。
1.2研究目的和意义该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。
并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。
并且通过该设计课题掌握了51单片机软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。
目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。
但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。
因此，此课题不论是对自己的就业还是对我国LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。
1.3研究内容本文首先介绍本设计的相关概念以及目前发展的状况，然后是设计的方案选择与论证，接下来，具体介绍了硬件电路组成模块与系统软件的设计。
最后介绍了系统的调试以及设计可扩展性。
本文研究的内容如下➢电源模块：三端式固定输出集成稳压电路由于集成电路工艺迅速发展，集成稳压电路的制成也具有集成电路的共同特点：体积小，外围元件少，性能稳定可靠，使用调整方便和廉价。
➢单片机控制模块：采用89C51或其他系列单片机作为控制核心，其它相关的外围电路构成本系统的模块；➢时钟信号电路：采用普通晶体时钟源，其中晶体用12MHZ的石英晶振；➢复位电路：采用上电复位；➢显示驱动模块：采用P0口，P2口，74LS154、作为点阵LED显示屏的行列驱动器，对点阵行列进行驱动；根据上述的研究内容，论文的结构安排如下：第二章主要阐述系统方案的选择与论证，根据系统要实现的主要功能，把整个系统分为电源模块、时钟信号电路、复位电路、驱动模块、单片机控制模块、显示模块等，并分别对各模块方案进行了选择与论证；第三章主要阐述系统硬件电路设计与实现，主要介绍了个硬件电路的设计，并对各单元电路进行说明，主要是对各单元电路的主要元件的结构概念、引脚功能以及特点进行说明。
第四章主要阐述的是系统软件设计，主要是对主程序的结构图和时间的流程图进行说明。
第五章阐述的是单片机I/O分配及内部资源分配。
第六章阐述的是总结，主要阐述本人在设计过程中的一些体会和对这个设计将来的一些展望。
2 系统方案论证2.1方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制这些组成图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。
这个数字很大，因为仅仅是16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个很大的数字。
因此采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。
具体就16×16的点阵来说，我们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），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其点亮一定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其点亮相同的时间，然后熄灭；……第十六行之后又重新点亮第一行，这样反复轮回。
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，我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。
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的线路数量大，相应的硬件数目多。
本课程设计只有一个16*16LED点阵显示屏，利用单片机接口电路P0，P2作为行驱动传输。
列驱动采用4-16译码器73LS154构成列译码，在这里一共用到16行，16列，所以使用4-16译码器完成列的方向显示。
课题拟以AT89C51单片机为控制核心设计一个简单的数字时钟系统，用单片机、点阵显示屏等设计一个16×16点阵LED电子显示屏的设计。
系统可以分为电源模块、时钟信号电路、复位电路、驱动模块、单片机控制模块、显示模块等，其系统结构框图如下图2.1图2.1 系统结构框图2.2 模块方案选择2.2.1电源模块直接采用直流稳压电源，系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成。
2.2.2单片机控制模块采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,可多次擦写，而且与MCS-51系列单片机完全兼容。
2.2.3时钟信号电路直接采用普通晶体时钟源提供脉冲信号，此种方案能够减少芯片的使用，节约成本。
2.2.4复位电路采用按钮复位，通过按电路中的开关按钮使系统内部复位，按一次开关按钮系统复位一次，但是在点阵屏显示过程中需要对系统进行复位，本方案与实际应用相符合，所以采取本方案。
2.2.5显示驱动模块（1）显示模块：采用16×16点阵LED显示屏，16×16点阵屏的功能与4块8×8点阵屏构成16×16点阵屏功能相同，但是更为美观小巧美观，且单块16×16点阵屏和4块8×8点阵屏价格相等。
（2）驱动模块：采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共阳)，LED发光管的另一脚接单片机的P0-P2口控制其亮灭。
该方法利用单片机接口驱动LED，控制方式较灵活，而且节省硬件资源。
行驱动电路利用单片机P0口和P2口完成扫描。
由于P0口没有上拉电阻，因此接8个普通的4.7k电阻上拉。
为此提供负载能力，接16个9013的NPN三极管来驱动。
列驱动电路主要是要实现译码功能,采用芯片74LS154，74LS154芯片具有4/16线译码功能.它由单片机P1.0-P1.3控制,74L138构成选片，用来选着哪个汉字点阵选中。
同样，驱动部分则是16个PNP型8550的三极管完成。
3系统硬件电路设计3.1硬件电路设计本电路是由AT89C51单片机为控制核心，低功耗；时钟源电路有很多种，比如阻容低速时钟源、普通晶体时钟源、带缓冲放大的晶体时钟源等等，考虑到电路稳定及材料选购等方面，决定采用普通晶体时钟源，其中晶体用12MHZ的石英晶振；复位电路结合实际应用功能的实现，采用按钮复位；显示部分由16×16点阵LED显示屏显示；列驱动电路采用74LS154，行驱动电路采用单片机P0口和P2口，电源电路采用时直流稳压。