基于单片机的电子广告屏

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基于单片机控制的无线电子广告牌的设计

基于单片机控制的无线电子广告牌的设计

基于单片机控制的无线电子广告牌的设计随着现代社会生活方式的不断发展,各种广告信息也日益丰富和多样化。

作为商家、餐饮店和相关广告行业的从业人员,我们必须要采用更加有效的广告营销手段来进行推广。

而基于单片机控制的无线电子广告牌则成为了一个非常好的选择。

本文将介绍基于单片机控制的无线电子广告牌的设计和实现方法。

一、设计概述基于单片机控制的无线电子广告牌广告,它的核心部分是由单片机、LED灯光模块、无线模块、应用控制系统、电源管理系统等部分组成的一个模块化系统。

通过无线信号,将广告信息传输到广告牌的控制单元,控制单元通过单片机的程序实现广告信息的显示。

二、设计流程1.电路设计方案电路部分采用单片机AT89C52作为主控芯片,配合LED点阵,通过MAX485芯片完成数据的转换和传输。

同时,我们还使用了无线模块ESP8266来实现无线传输。

可以使用电池或者DC/DC电源来提供电源。

2.蓝牙与无线信号的传输本系统采用ESP8266作为无线模块。

在应用控制系统内,使用一个特定的命令将广告信息传输到无线模块上,然后再由无线模块通过Wi-Fi信号或者蓝牙信号将广告内容传输到单片机控制单元。

在具体实现时,可以通过手机APP、PC端或者要展示广告信息的客户进行信号传输,实现方便灵活。

3. LED点阵的显示控制LED灯光模块使用多个点阵组成,可以根据需要设计点阵数量和结构,然后将点阵与单片机的控制单元连接,通过AT89C52控制LED的亮灭,从而实现广告内容的显示。

4. 应用控制系统的实现应用控制系统的设计依据实现方案和展示需求进行。

一般来说,我们可以采用自己开发的APP、PC端软件,或者是使用市场上已经存在的广告牌控制软件等等。

具体需要视实际情况而定。

三、实现技术1. 单片机的程序设计单片机的程序设计是实现整个系统的核心部分。

我们可以采用芯片厂家提供的Keil C等开发工具来进行程序编写。

首先需要了解单片机的数据存储、常用寄存器、定时器和中断等基本知识,然后再根据具体的需要进行编码实现。

基于单片机的LED广告屏设计

基于单片机的LED广告屏设计

基于单⽚机的LED⼴告屏设计⽬录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1概论 (2)1.2本⽂的研究背景和意义 (2)1.3本⽂主要研究内容 (3)2 单⽚机的相关知识 (4)2.1 单⽚机简介 (4)2.2 单⽚机的特点 (5)3 系统硬件电路的设计 (5)3.1 单⽚机系统及外围电路 (7)3.2 列驱动电路 (7)3.3 ⾏驱动器 (10)4 系统程序的设计 (12)4.1 显⽰驱动程序 (12)4.2 系统主程序 (14)5 调试及性能分析 (18)5.1 开发环境介绍 (18)5.2 理论性能分析 (19)5.3 系统调试 (19)总结 (20)参考⽂献 (22)致谢 (23)基于单⽚机的LED⼴告屏设计摘要: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汉字、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。

整机以深圳宏晶科技有限公司⽣产的40脚单⽚机STC89C52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8×8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:STC89C52;LED;点阵显⽰;态显⽰1 绪论1.1概论LED就是light emitting diode ,发光⼆极管的英⽂缩写,简称LED。

它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。

基于单片机的广告牌的设计

基于单片机的广告牌的设计

基于单片机的广告牌的设计简介广告牌是商业活动中常用的宣传工具之一。

传统的广告牌通常使用静态的展示形式,无法实现动态、多样化的内容展示。

随着科技的进步,基于单片机的广告牌的设计变得越来越流行。

基于单片机的广告牌可以通过控制器和显示屏等组件来实现动态展示内容。

本文将介绍基于单片机的广告牌的设计过程和相关技术。

设计过程硬件选型在设计基于单片机的广告牌之前,我们需要选择适合的硬件平台。

常用的单片机平台包括Arduino、Raspberry Pi等。

根据项目需求和预算限制,选择性能适中的单片机平台。

开发环境搭建选择单片机平台后,我们需要搭建开发环境。

通常需要连接单片机开发板到电脑上,并安装对应的开发工具。

在使用Arduino平台时,我们可以使用Arduino IDE来编写和上传程序。

电路设计基于单片机的广告牌需要通过电路来实现控制器和显示屏等组件的连接。

根据组件的接口类型,设计合适的电路来连接它们。

通常使用杜邦线等导线来连接各个组件。

程序开发在电路设计完成后,我们需要编写程序来控制广告牌的显示内容。

根据项目需求,选择合适的编程语言和开发工具。

在Arduino平台上,我们可以使用C/C++编程语言来实现程序。

编写程序时,需要考虑以下内容:•显示内容的控制逻辑:根据需求设计有效的算法和逻辑来控制广告牌的内容展示。

可以使用循环、条件判断等结构来实现灵活的内容控制。

•数据源的接入:如果广告牌需要展示实时数据,我们需要设计程序来接入数据源,并动态更新显示内容。

可以通过串口、网络等方式来接入数据源。

•显示效果的设计:根据广告牌的样式和风格,设计合适的显示效果。

可以使用滚动、闪烁、渐变等效果来增加视觉吸引力。

安装测试在程序开发完成后,我们需要将程序上传到单片机平台并进行安装测试。

连接显示屏和控制器等组件后,通过调试和测试来确保广告牌能正常工作。

运行维护一旦广告牌建立,我们需要对其进行运行维护。

常见的维护工作包括定期检查电路连接、更新显示内容以及处理故障等。

基于单片机的LED电子广告牌设计实现.doc

基于单片机的LED电子广告牌设计实现.doc

基于单片机的LED电子广告牌设计实现. 课程设计报告设计名称基于单片机的LED电子广告牌的设计和实现学校陕西电子科技职业学院学院电子工程学院学生姓名雷超凡班级1507 指导教师聂弘颖时间XXXX年10月21日word教育资料1 总括1.1 LED点阵汉字显示系统由于单片机技术的不断发展和高亮度LED 发光管的出现,使得大屏幕高亮度电子广告屏成为可能。

与传统的显示设备相比,LED显示设备具有明显的优势:LED 屏色彩丰富,显示方式变化多样、亮度高;LED 屏可以随意修改显示内容;LED 显示屏可用来与计算机屏幕同步。

另外,它以其超大画面、超宽视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势,广泛应用于金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面。

LED电子显示屏是利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕,它具有高清晰度、色彩鲜艳、视角大、工作稳定、寿命长、功耗低等优点。

由干采用单元模块化结构,屏体大小可按用户要求灵活拼制,它的超高亮度,使它在户内外显示中具有不可替代的作用。

本文提供了一种成本低廉的汉字点阵LED显示方案,该方案采用常用的5l系列单片机和可以级联扩展的显示电路,可适用于许多需要汉字和图形显示的场合。

本设计的LED点阵显示系统采用字模提取软件,其显示和动态效果的实现主要依靠硬件扫描驱动,该方法方便,且易于实现。

本文对点阵显示原理进行了深入的研究,对单片杌控制系统及显示驱动屯路进行了分析。

介绍了单片机控制程序的设计方法。

设计和制作了基于5 1系列单片机控制系统的64×1 6LED点阵显示屏。

该系统对LED显示屏的驱动采用动态扫描驱动方式,可以实现不同的动态显示效果。

2 LED点阵汉字显示系统总体方案设计列显示数据列驱动16×64LED点阵行驱动行扫描控制电路 2.1移位寄存器74HC595控制列(方案一)输出数据缓冲3×3矩阵键盘片外RAM单片机AT89C51控制电路主要由单片机AT89C51、3×3矩阵键盘和片外RAM构成。

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现一、概述随着科技的飞速发展,LED显示屏已广泛应用于各种公共场合,如商场、车站、广场等,成为信息传播和展示的重要工具。

要使LED 显示屏正常工作并呈现出丰富多彩的视觉效果,就需要一个高效、稳定的控制器。

基于MCS51单片机的LED显示屏控制器,以其性价比高、编程灵活、稳定性强等特点,在LED显示屏控制领域得到了广泛的应用。

MCS51单片机,作为一种经典的8位单片机,自问世以来就在工业自动化、智能仪表、消费类电子等领域发挥着重要作用。

其强大的IO处理能力、灵活的编程方式以及稳定的性能,使得它成为LED显示屏控制器的理想选择。

本文将详细介绍基于MCS51单片机的LED显示屏控制器的设计与实现过程。

我们将对LED显示屏的基本原理和工作方式进行阐述,接着分析MCS51单片机的特点和在LED显示屏控制中的应用优势。

我们将从硬件设计和软件编程两个方面,详细介绍如何构建一个稳定、高效的LED显示屏控制器。

我们将通过实例展示,验证所设计的LED显示屏控制器的实际效果和应用价值。

通过本文的阅读,读者将能够深入了解基于MCS51单片机的LED 显示屏控制器的设计与实现过程,为实际工程项目中的LED显示屏控制器的设计与开发提供有益的参考和借鉴。

1. LED显示屏的发展背景和应用领域随着科技的飞速发展,信息显示技术也取得了巨大的进步。

LED 显示屏作为一种先进的显示技术,以其高亮度、高清晰度、色彩鲜艳、寿命长、功耗低等优点,逐渐在各个领域取代了传统的显示设备。

LED 显示屏的发展背景和应用领域广泛,为现代社会的信息传播和视觉呈现提供了强有力的支持。

在LED显示屏的发展背景方面,其技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。

随着半导体材料和芯片制造技术的不断突破,LED 的性能得到了极大的提升,从而推动了LED显示屏的快速发展。

同时,随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步,LED显示屏的控制技术也得到了显著提升,使得LED显示屏在显示效果、稳定性和可靠性等方面都有了很大的提高。

毕业设计基于单片机的LED广告牌的设计

毕业设计基于单片机的LED广告牌的设计

基于单片机的LED广告牌的设计摘要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。

LED显示屏经历了从单色,双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程,自20世纪八十年代开始,LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。

本设计使用AT89C52芯片作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动16×16点阵LED显示屏。

设计分为三个模块:单片机控制模块.输出显示模块,译码器74LC138与三极管驱动的驱动模块。

单片机控制模块以单片机为核心,以软件KEIL 编程实现信号输出,以驱动16×16 LED点阵显示块为目的。

另一方面显示屏广泛的应用于医院、火车站、银行等公共场所,因此本设计有很强的现实实用性。

本设计主要是以AT89C52单片机为核心,采用串行传输,动态扫描技术,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。

关键词:LED /单片机/动态扫描Based on LED Billboard Design SCMABSTRACTDestem is using light-emitting diodes dot matrix modules or pixel unit composed of a flat display screen【1】. It has high luminous efficiency, long service life, configure, flexible, rich color and for indoor and outdoor environment adaptiveness, etc【2】. The LED display experienced from monochrome, double-color graphic display to now full-color video screen development process, since the 1980s began, the LED display applications has already spread transportation, telecommunication, education, securities, advertising, etc.【3】This design USES AT89C52 single chip as the main control module, use simple peripheral circuit to drive 16 x 16 lattice LED display. Design is divided into three modules: SCM control module. Output display module, 74LC138 decoder with triode driven driver modules. Single-chip microcomputer control module based on singlechip KEIL programming realization with software, signal output to drive 16 x 16 of LED dot matrix display piece for the purpose. On the other hand display widely used in hospitals, railway stations, Banks and other public places, so this design has a strong realistic practicability.This design is mainly by AT89C52 single chip computer as the core, and adopting the serial transmission, dynamic scanning technology, within the scope of the load, simply through simple cascade can expand on screen, is a low-cost graphic display solutions.KEY WORDS: LED,SCM,Dynamic scanning目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 前言 (1)1.1LED简介 (1)1.2单片机的应用 (2)1.3电子显示屏 (2)2 系统总体方案 (4)2.1需要实现的功能 (4)2.2滚屏的实现 (6)3系统硬件设计 (7)3.1单片机系统及外围电路 (7)3.1.1AT89C52芯片介绍 (7)3.1.2单片机系统及外围电路 (8)3.2电源模块 (9)3.3驱动扫描 (9)3.3.1 74HC138芯片介绍 (11)3.3.2 驱动电路的构成 (12)3.416×16LED点阵显示屏电路和原理 (14)4 系统程序的设计 (15)4.1显示驱动电路 (15)5 调试及性能分析 (17)5.1软件调试 (17)5.2性能分析 (18)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录1 硬件电路图 (22)附录2 显示程序 (23)1 前言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显示屏幕。

基于单片机的LED电子广告牌设计与实现

基于单片机的LED电子广告牌设计与实现课程设计报告设计名称基于单片机的LED电子广告牌设计与实现学院电子工程学院专业电子信息工程技术班级 15级07班姓名唐正虎指导教师聂弘颖陕西电子科技职业学院2017年10月25日第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。

利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。

目前应用最广的是红色、绿色、黄色.而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。

LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境,具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点[1].在短短的十来年中,LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品,在信息显示领域得到了广泛的应用。

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。

LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域,主要包括证券交易、金融信息显示、机场航班动态信息显示、港口、车站旅客引导信息显示、体育场馆信息显示、道路交通信息显示、调度指挥中心信息显示、邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示、广告媒体新产品等。

第2章方案论证与选择2。

1 系统硬件方案大多数的LED显示屏都在户外,所以对硬件的质量要求非常的高.为方便检修和维护硬件电路设计时常常采用模块化的设计方法。

硬件的设计采用模块化设计,既要满足模块本身功能又要能够和整个系统兼容。

如图2-1所示,根据显示系统的功能特点确定系统硬件由显示屏部分,控制部分,通信系统三部分组成.单片机通过通信部分发送控制指令和显示内容代码,执行显示指令并将显示代码处理后控制显示部分的显示内容和显示方式。

图2—1 系统硬件组成框图2.1。

基于单片机的LED广告屏设计

网络高等教育本科生毕业论文(设计)题目:基于单片机的LED广告屏设计学习中心:层次:专科起点本科专业:年级:年春/秋季学号:学生:指导教师:完成日期:年月日内容摘要设计使用STC12C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96×16的点阵LED显示屏。

利用STC12C系列高速单片机本身强大的功能和内部E2PROM,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[1]。

本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示六个16×16点阵汉字,并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。

采用IAP在应用可编程技术,把字符内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:单片机;点阵字库;动态显示;串行传输目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.2.1 国外LED广告屏发展现状 (1)1.2.2 我国LED广告屏发展现状 (2)1.3 本文的主要内容 (3)2 系统整体方案设计 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 方案设计 (4)3 硬件系统设计 (5)3.1 系统芯片介绍 (5)3.2 硬件电路设计 (9)3.2.1 单片机电路设计 (9)3.2.2 扩展电路和输入/输出通道设计 (9)3.2.3 控制面板设计 (12)4 软件程序设计 (14)4.1 系统控制流程图 (14)4.2 控制程序的设计 (15)5 结论 (19)参考文献 (20)附录 (21)1 绪论1.1 课题的背景及意义随着社会文化的不断发展,广告牌扮演着越来越重要的宣传角色,不论是汽车站,火车站,股市交易市场,还是学校都离不开它,然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求,传统的霓虹灯广告亟待改进[2]。

基于单片机LED点阵广告屏设计与制作

基于单片机LED点阵广告屏设计与制作介绍LED点阵广告屏是一种可编程的显示器,由多个LED灯组成一个矩阵或者点阵。

LED点阵广告屏广泛应用在商业广告、市场宣传、娱乐场景等领域。

本文将介绍基于单片机的LED点阵广告屏设计和制作方法。

所需材料1.LED点阵模块2.单片机(本文以Arduino为例)3.面包板4.电容和电阻5.杜邦线6.电源设计过程步骤1:选型根据项目要求选择合适的LED点阵模块和单片机。

常见的LED点阵模块有8x8、16x16、32x32等规格,不同规格的LED点阵模块适合不同大小的显示屏。

单片机的选择通常以编程语言、易用性和价格为主要参考因素。

步骤2:组装将LED点阵模块和单片机通过面包板进行组装。

需要注意的是,不同型号的LED点阵模块接线可能会有所不同,需要按照对应的接口进行接线。

步骤3:编程使用单片机编程软件,编写程序以控制LED点阵模块。

编程的核心是将需要显示的图形或文字转换为点阵形式,并通过控制LED点阵的亮灭来达到图像或文字的显示效果。

步骤4:测试将设计好的LED点阵广告屏与电源连接,进行测试。

测试的主要目的是检查是否存在短路或接线错误等问题,并调试程序以达到最佳显示效果。

注意事项1.接线时注意防止电线触及其他电子部件,避免短路或其他安全事故。

2.在编程过程中,需要注意各个接口的控制和电流限制等问题,以避免对LED点阵模块造成损害。

3.在测试过程中,需要调整程序并逐渐提高LED点阵的亮度,以达到最佳显示效果。

同时要注意LED点阵的发热情况,避免过度使用导致设备损坏。

通过本文的介绍,可以了解到基于单片机的LED点阵广告屏的设计和制作流程。

在实际应用中,除了使用单片机,还可以采用其他微控制器或计算机进行程序设计,以实现更加复杂的功能。

希望本文能够对广大读者了解和学习LED点阵广告屏提供帮助。

基于单片机电子显示屏

基于单片机电子显示屏概述单片机电子显示屏是一种广泛应用于各个领域的显示设备,它通过单片机控制电路和液晶面板等组成,并能够实现各种文字、图形和动画的显示。

本文将介绍基于单片机电子显示屏的原理和应用,并提供一些在开发过程中常见的问题及解决方案。

原理介绍单片机控制电路单片机电子显示屏的核心是一个集成了微控制器、存储器和通信接口的控制电路。

通过该控制电路,我们可以读取和写入显示屏的各种参数和数据,并且可以控制显示屏的亮度、对比度等。

大部分单片机电子显示屏都支持串行通信,可以通过串口或者I2C总线进行数据的传输。

液晶面板液晶面板是单片机电子显示屏中最重要的组成部分之一。

通过控制液晶分子的定向,我们可以实现对光的透过与阻挡,从而显示出文字、图形和动画。

常见的液晶面板有LCD和LED两种,其中LCD是液晶显示屏的缩写,而LED则是发光二极管显示屏的缩写。

显示控制算法显示控制算法主要用于计算和决定在屏幕上显示的内容和方式。

我们可以通过改变像素点的亮度和颜色,来显示出不同的图像效果。

常见的显示控制算法有点阵显示和向量显示。

其中点阵显示是将屏幕划分为一个个像素点,通过控制每个像素点的亮度和颜色来显示图像;而向量显示则是通过向屏幕上绘制线条和曲线来显示图像。

工业控制在工业控制领域,单片机电子显示屏被广泛应用于各种可视化监控和调控系统中。

通过显示屏,工程师可以实时查看设备的状态和参数,获取重要的工艺数据。

同时,他们也可以通过显示屏控制设备的开关、速度和位置等。

汽车仪表盘现代汽车中的仪表盘也经常采用单片机电子显示屏来实现,它可以显示车速、里程、油耗等重要信息。

同时,也可以通过显示屏来提醒驾驶员注意事项和报警信号。

在家电控制中,单片机电子显示屏也扮演着重要的角色。

通过显示屏,我们可以方便地控制空调、电视、洗衣机等家电设备,并实时了解它们的运行状态和设置参数。

常见问题及解决方案LCD显示不正常出现LCD显示不正常的情况可能是由于接线错误或芯片异常引起的。

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目录摘要 .....................................................................................................................................1 总体方案设计 (1)2 系统硬件设计 (2)2.1元件的选用 (2)2.2单片机AT89S51 (2)2.3点阵模块 (5)2.4译码器74HC154 (6)2.5集成电路74HC595 (7)3 系统软件设计 (10)3.1系统软件设计思路 (10)3.2系统程序设计 (10)4 调试与仿真 (15)4.1伟幅仿真软件 (15)4.2P ROTEUS仿真软件 (16)4.3字模软件 (21)致谢 ................................................................................................. 错误!未定义书签。

参考文献 .. (25)摘要LED显示即为发光二极管显示,具有显示醒目、成本低、配置灵活、接口方便等特点。

目前,LED点阵显示器应用十分广泛,如广告活动字幕机,股票显示屏,活动布告栏等。

本设计的主要内容是汉字滚动LED点阵显示的设计,以实现设定汉字的滚动显示控制并进行软硬件交互仿真,即主要包括硬件设计和软件设计与分析和软、硬件交互仿真几个环节。

软件设计与分析环节中分析掌握硬件电路,熟悉LED点阵显示、综合89S51单片机的原理及特点,掌握字模软件取模方法,通过修改单片机程序控制显示汉字的滚动内容,实现循环显示或单次显示,保证显示的稳定性和完整性,完成“济源职业技术学院电气自动化技术专业王爽制作”21个字从屏幕中滚进左边之后,右边再次出现第一个字等滚动显示控制。

软、硬件交互仿真环节主要指将相应软件设计环节所得程序导入到Proteus仿真环境中进行调试,以实现字符的滚动显示,并向左移动循环显示的效果。

关键词:点阵显示,AT89S51芯片,Proteus软件,字模库1 总体方案设计硬件电路由AT89S51单片机、点阵显示电路、驱动电路、晶振电路和复位电路等几部分组成。

使用四个8×8LED点阵可构成一个16×16的LED点阵,可由单片机控制译码器74HC154输出控制行,列由集成电路74HC595串入并出构成列驱动电路,单片机的P1口输出LED的行并控制寄存器的移位。

在单片机中写入正确的程序后会在显示模块上显示“济源职业技术学院电气自动化技术专业王爽制作”并且向左移动循环显示的效果,电路如图1.1所示。

图1.1 设计原理图单片机的主要功能是:存储程序、对存储程序进行相应的处理并从I/O口输出。

复位电路:在单片机上有一输入复位引脚RST,外部用电容和电阻控制RST。

晶振电路:是时钟电路的外接部分,为单片机提供时钟信号。

时钟周期就是单片机外接晶振的倒数。

驱动电路:由于显示电路部分发光二极管比较多,而单片机所提供的+5V电源不足矣带动,所以要用三极管放大信号。

显示电路:用以实现汉字显示的结果。

电源部分:采用+5V的电源供电。

2 系统硬件设计2.1元件的选用根据设计题目要求选用的主要是AT89S51芯片和点阵显示模块,总体设计分为5个模块:使系统恢复初始状态的复位电路模块;稳定频率和选择频率的晶振电路模块;驱动电路模块;储存系统程序的89S51芯片以及显示效果的LCD点阵显示模块,这5个功能模块电路组成了我们的设计。

2.2单片机AT89S511.性能、特点AT89S51是一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器的8位COMS微控制器,使用高密度,非易失存储技术制造,并且与AT89C51引脚和指令系统完全兼容。

芯片上的FPEROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对存储器重复编程。

AT89S51具有多种功能的8位CPU与闪存结合在一个芯片上,为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又便宜的方案。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中。

AT89S51是一种高效微控制器,主要特点有:(1)与MCS-51微控制器产品系列兼容。

(2)片内有4KB可在线重复编程的快闪擦写存储器(Flash Memory)。

(3)存储器可循环写入/擦除1000次。

(4)存储数据保存时间为10年。

(5)宽工作电压范围:Vcc可为2.7V~6V。

(6)全静态工作:可从0HZ到16MHZ。

(7)程序存储器具有3级加密保护。

(8)128×8位内部RAM。

(9)32条可编程I/O线。

(10)两个16位定时器/计数器。

(11)中断结构具有5个中断源和2个优先级。

(12)可编程全双工串行通道。

(13)空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。

2.主要管脚P0口(39脚至32脚):是双向8位三态I/O口,在外接存储器时,与地址总线的低8位及数据总线复用。

P1口(1脚至8脚):是准双向8位I/O口。

由于这种接口输出没有高阻状态,输入也不能锁存,故不是真正的双向I/O口。

P2口(21脚至28脚):是准双向8位I/O口。

在访问外部存储器时,它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。

P3口(10脚至17脚):是准双向8位I/O口,在MCS-51中,这8个引脚还用于专门功能,是复用双功能口。

P3各口的第二功能定义如图2.1所示。

P3.0 - RXD(串行输入口)P3.1 - TXD(串行输出口)P3.2 - INT0(外部中断0)P3.3 - INT1(外部中断1)P3.4 - T0(定时器0外部输入)P3.5 - T1(定时器1外部输入)P3.6 - WR(外部数据存储器写脉冲)P3.7 - RD(外部数据存储器读脉冲)图2.1引脚图RST:复位输入。

当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2:来自反向振荡器的输出。

XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。

3.复位电路AT89C51单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。

复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。

为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。

单片机复位的条件是:必须使RST/Vpd或RST引脚(9)加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。

例如,若时钟频率为12MHz,每机器周期为1us,则只需2us以上时间的高电平,在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。

单片机常用的复位电路如图2.2所示。

图2.2 按键复位电路图2.2为按键复位电路。

该电路除具有上电复位功能外,若要复位,只需按图中的SW1键,此时电源VCC经电阻R1、R6分压,在RESET端产生复位高电平。

4.晶振电路石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器,它用来稳定频率和选择频率,是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件。

本设计所用的晶体振荡电路,如图2.3晶体振荡电路。

此晶振电路所选用的石英晶振频率为12MHZ。

时钟周期就是单片机外接晶振的倒数,例如12MHz的晶振,它的时间周期就是(1/12 us),是计算机中最基本的、最小的时间单位。

图2.3 晶振电路在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。

对于某种单片机,若采用了1MHZ的时钟频率,则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率,则时钟周期为250us。

由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。

显然,对同一种机型的计算机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。

但是,由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同,所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。

我们学习的51系列单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。

2.3点阵模块LED点阵显示模块是由一串发光或不发光的点状显示器按矩阵的方式排列组成的,其发光体是(LED发光二极管)。

目前,LED点阵显示器应用十分广泛,如广告活动字幕机,股票显示屏,活动布告栏等。

LED点阵显示器的分类有多种方法:按阵列点数可以分为5×7、5×8、6×8、8×8,按发光颜色可以分为单色、双色、三色,按极性排列方式又可以分为共阴极和共阳极。

如图2.4所示,只要让某些LED发光二极管点亮,就可以组成数字、字母、图形、汉字等,但要显示汉字则需要多个LED点阵显示器组合,最常见的组合方式有15×14、16×15、16×16等。

在设计中选用的是极性排列为共阴极的8×8 LED点阵显示器,采用16×16的组合方式。

由于设计要求让同时显示4个字,每个16×16矩阵显示一个字,则需要4个16×16矩阵组成(即16个8×8LED矩阵)。

图2.4 点阵显示结构图2.4译码器74HC154译码器是能实现将表示特定意义信息的二进制代码功能的集成电路。

译码器的输入为二进制代码,输出为与输入代码对应的特定信息,它可以是脉冲,也可以是电平。

而在此次设计中应用的是输出高电平。

1.74HC154引脚图及功能图2.5 74HC154引脚图功能如下:1-11 13-17 :译码器输出端。

(outputs (active LOW))12:GND接地端(ground (0 V))18-19:使能输入端 (enable inputs (active LOW))20-23:地址信号输入端 (address inputs)24:VCC电源 (positive supply voltage)在设计中由单片机P1口输出信号控制译码器的20—23号管脚(地址信号输入端),经译码器后由译码器输出端控制显示电路,译码器输出低电平(0)有效。

2.译码器功能由表2.1可知,所示当使能输入端G1、G2均接低电平时,输入信号DCBA高电平有效且按8421码实现加一时,输出0-15端实现低电平并左移。

例如:当G1G2=0,DCBA=0001时,输出端Y1输出有效。

当使能输入端G1、G2其中任意一端接高电平时,不论输入断如何,均输出高平。

表2.1 74HC154译码器功能表2.5集成电路74HC595列驱动电路由集成电路74HC595构成。

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