16×16 LED点阵设计-毕业设计

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 matrix

Abstract：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，