课程设计采用AT89C2052单片机为控制器控制点阵LED显示器进行显示单片机8X8点阵显示

课程设计采用AT89C2052单片机为控制器控制点阵LED显示器进行显示单片机8X8点阵显示
课程设计采用AT89C2052单片机为控制器控制点阵LED显示器进行显示单片机8X8点阵显示

目录

1 需求分析 (2)

1.1前言 (2)

1.2课题设计内容 (2)

1.3设计目的 (2)

2 总体设计 (3)

2.1设计思路 (3)

2.2方案设计 (3)

3 详细设计 (5)

3.1硬件系统电路设计 (5)

3.1.1控制电路设计 (5)

3.1.2主要功能特性: (6)

3.2控制系统的软件设计 (7)

3.2.1 主程序 (7)

3.2.2初始化程序 (7)

3.2.3显示程序 (8)

3.2.4程序设计清单 (8)

4 实现 (9)

4.1元器件的选择 (9)

4.2元器件焊接 (9)

4.2.1焊接准备 (9)

4.2.2焊接过程 (9)

4.3软件的调试和烧入 (11)

5 使用说明 (12)

5.1各部分组成及功能 (12)

5.1.1 LED显示屏 (12)

5.1.2以单片机为核心的动态扫描电路 (12)

5.2显示时间的分析 (13)

6 实验小结 (14)

7 收获体会 (15)

附录一 (16)

附录二 (16)

附录三 (17)

1 需求分析

1.1 前言

当今世界,电子技术迅猛发展,点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体,在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展,并逐步形成产业,成为光电子行业的新兴产业领域。

由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活.适用于火车,汽车站,码头,金融证券市场,文化中心,信息中心体育设施等公共场所。

该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术、单片机技术、数据通讯技术、显示技术、存储技术、系统软件技术、接口及驱动等技术。

LED显示又可以分为单色显示和双色显示,可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合,并用单片机控制实现各种文字或图形的变化,达到宣传和提示的目的。

1.2课题设计内容

该电路系统是采用AT89C2052单片机为控制器,控制点阵LED显示器进行显示,本电路控制模块有主模块和显示模块组成。

主程序模块负责每次显示时的显示地址首址、每个字的显示时间和下一个显示地址的间隔的处理;而子程序模块负责对指定单元的数据进行输出显示,显示一个完整文字的时间约为8ms。

1.3设计目的

1.使学生更深入地理解和掌握该课程中的有关基本概念,程序设计思想和方法。

2.培养学生勇于探索、严谨推理、实事求是、有错必改,用实践来检验理论,全方位考虑问题等科学技术人员应具有的素质。

3.提高学生对工作认真负责、一丝不苟,对同学团结友爱,协作攻关的基本素质。

4.培养学生从资料文献、科学实验中获得知识的能力。

5. 对学生掌握知识的深度、运用理论去处理问题的能力、实验能力、课程设计能力、书面及口头表达能力进行考核。

2 总体设计

2.1设计思路

利用单片机对整个系统进行总体控制,进行显示所要显示的字符。显示方式分为三种:逐字显示、上滚显示、左滚显示。

其中显示字模数据由单片机输入显存,点阵的点亮过程有程序控制,由驱动电路完成,点阵采用单色显示,该显示器电路的特点是:点阵的动态显示过程占用时间比较短,亮度比较高,而且亮度可以改变电阻进行调节。

2.2方案设计

单片机控制的时钟电路,根据不同的要求有不同的设计思路,根据我们现在的水平和现有的设计能力,我们选择了比较简单的那种电路,但是,也是有两种可以选择的方案。

方案一:

显示预先想要显示的内容,在本设计中要求显示“电子设计”四个文字,显示方式分三种:逐字显示,向左滚动显示,向右滚动显示。向上滚动显示,向下滚动显示,暂停黑屏滚动显示。

方案二:

在8X8LED点阵上显示柱形,让其先从左到右平滑移动三次,其次从右到左平滑移动三次,再次从上到下平滑移动三次,最后从下到上平滑移动三次,如此循环下去。

方案三:

点阵LED扫描介绍:点阵LED一般采用扫描式显示,实际运用分为三种方式:(1)点扫描(2)行扫描(3)列扫描

若使用第一种方式,其扫描频率必须大于16*64=1024Hz,周期小于1ms即可。若使用第二种和第三种方式,则频率必须大于16*7=128Hz,周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行(8颗LED)时需外加驱动电路提高电流,否则亮度会不足。根据烧入程序的不同而显示的方式就不同。

显示屏在设计与使用中存在如下问题:

1.由于要对显示屏上数以万计的像素进行控制,并且随着显示屏面积的增大,电路结构也非常庞大,因此系统的模块化设计成为重点考虑的问题。

2.为了在屏上显示动画,视频图像等信息,显示系统必须用30帧/秒以上的速

度来更新显示画面,这就要求显示系统有非常高的处理速度。

3.为了在显示屏上细致的显示出信息所表示的形状,一般每帧有多至几百KB 的显示数据送到显示屏,因此有非常大的数据传输量。

4.用LED器件制造的显示屏主要用于大型公共设施和室外场所,尺寸通常在几米到几十米长,显示数据传输距离达几百米到千米以上。

有上文可以看到LED显示屏的制造技术是集大容量的数据传输,高速处理,高速LED控制,超高亮度LED器件等技术于一体,涉及了计算机,信息,电子技术,色彩学等领域的综合产物,有着较高的技术难度和较大的生产工作量。

对于上文所述的难点有以下解决方案:

1.总体设计采用集散控制方案,在统一协调的基础上来进行分级递阶控制,并通过功能分散,危险分散来达到设计的优化。

2.化整为零,将显示屏分解为规模较小的显示单元,即用显示单元来组成显示系统。

3.显示单元本身具有与显示屏相同的控制功能,并具有良好的嵌入性。

4.显示单元具备稳定,高速,简洁的长距离数据传输系统。

5.显示单元组成的显示系统应结构简单,性能稳定。

3 详细设计

3.1硬件系统电路设计

3.1.1控制电路设计

本字符显示器采用AT89C51单片机作控制器,12MHZ晶振,8*8点阵共阳LED显示器,其中,P0作为字符数据输出口,P2为字符显示扫描输出口,第31脚(EA)接电源,P1.0~P1.2口分别接开关K1、K2、K3,改变电阻(270*)的大小可改变显示字符的亮度,驱动用9012三极管。AT89C51的引脚结构图:

图3-1 电路结构图

AT89C51是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C51单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

AT89C51有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个

外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C51可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。此外,AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。

3.1.2主要功能特性:

·兼容MCS-51指令系统· 8k可反复擦写(>1000次)ISP Flash ROM · 32个双向I/O口· 4.5-5.5V工作电压

· 3个16位可编程定时/计数器· 时钟频率0-33MHz

· 全双工UART串行中断口线· 256x8bit内部RAM

· 2个外部中断源· 低功耗空闲和省电模式· 中断唤醒省电模式

· 3级加密位· 看门狗(WDT)电路· 软件设置空闲和省电功能· 灵活的ISP字节和分页编程· 双数据寄存器指针

8X8点阵LED结构如下图所示:

图3-2 LED内部结构图

从上图中可以看出,8X8点阵共需要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,当对应的某一列置1电平,某一行置0电平,则相应的二极管就亮;因此要实现一根柱形的亮法,如上图所示,对应的一列为一根竖柱,或者对应的一行为一根横柱,因此实现柱的亮的方法如下所述:一根竖柱:对应的列置1,而行则采用扫描的方法来实现。

一根横柱:对应的行置0,而列则采用扫描的方法来实现。

3.2控制系统的软件设计

3.2.1 主程序

在刚上电时对系统进行初始化,然后读一次键开关状态,由键标志位值(00H、01H、02H)决定显示的方式。主程序流程图如下:

图3-3主程序流程图

3.2.2初始化程序

在系统初始化时,对四个端口进行复位,将显示用的字符数据从ROM表中装入内存单元50H—6FH中。“电子设计”中的每个字占用8个地址单元。

3.2.3显示程序

显示主程序负责每次显示时的显示地址首址(在B寄存器中)、每个字的显示时间(由30H中的数据决定)和下一个显示地址的间隔(31H中的数据决定)的处理。显示子程序则负责对指定8个地址单元的数据进行输出显示,显示一个完整文字的时间约为8ms。下图为逐字显示及向上滚动显示方式时的显示控制程序流程图:

图3-4 控制程序流程图

利用键扫描程序代替显示程序中的1ms延时程序,既为了按键的快速响应,又可以提高动态显示的扫描频率,减少文字显示时的闪烁现象。对于多个文字的大屏幕显示,应该使用输出数据缓冲寄存器,才可以得到稳定的显示文字。

3.2.4程序设计清单

参见附录三

4 实现

4.1元器件的选择

单片机我们采用了AT89C51,此单片机的使用和外围连接见硬件系统的电路设计原理说明。三极管驱动采用PNP型的,…………,晶振是12MHZ,电源为+5V 的电压。外中断的等待用的是单片机的P3.7口,按键是轻触开关。

详细目录见附录二。

4.2元器件焊接

4.2.1焊接准备

焊接开始前必须清理工作台面,准备好焊料、焊剂和镊子等必备的工具。更重要的是要准备好电烙铁。

“准备好电烙铁”不仅是要选好一只功率合适的电烙铁,而且是说要调整好电烙铁的工作温度。

不可让温度过高,否则烙铁头就会被烧死。所谓‘烧死’,是指烙铁头前端工作面上的镀锡层在过高的温度下被氧化掉,表面形成一层黑色的氧化铜壳层。此时的烙铁头既不传热也不再吃锡,如果勉强压在焊锡上,过了很长时间后焊锡才会突然熔化,滚向一边,决不与烙铁头亲和。烙铁头一旦烧死就必须锉掉表层重新上锡,这对于长寿烙铁头来说就是致命的损失了。

必须注意调节电烙铁的工作温度,使其大约维持在300°C左右。实际操作的准则是:在不至于烧死烙铁头的前提下尽量调高一些。一定要让烙铁头尖端的工作部位永远保持银白色的吃锡的状态。

4.2.2焊接过程

①元器件引出脚的上锡

即将元器件引出脚及焊片、焊盘等被焊物分别地预先用烙铁搪上一层焊锡。这样可以基本保证不出现虚焊。

在焊接操作中,一定要养成将元器件预先上锡的良好习惯。对于那些表面氧化、有污渍的引脚和有绝缘漆的线头,上锡前还必须进行表面的清洁处理,手工焊接时一般采用刮削的办法处理。

刮削时必须注意做到全面、均匀。尤其是处理那些小直径线头时,不能在刮削的起始部位留下伤痕。较粗的引出脚可以压在粗糙的工作台板的边缘上边转边刮,细线头则应该夹在刀片和手指之间进行。

②焊接的操作手法

手工焊接有两种基本手法:一种是用实芯焊锡条时的手法,一种是使用松香焊锡丝作焊料时的手法。学会了怎么样用烙铁来运载、调节焊料,体会到怎样使焊剂在焊接过程中发挥它的作用,才能真正做好焊接。

③焊接的质量检验

检验焊接质量有多种方法,比较先进的方法是用仪器进行。而在通常条件下,则采用观察外观和用烙铁重焊的方法来检验。

a)外观观察检验法

一个焊点的焊接质量最主要的是要看它是否为虚焊,其次才是外观。—个良好的焊点其表面应该光洁、明亮,不得有拉尖、起皱、鼓气泡、夹渣、出现麻点等现象;其焊料到被焊金属的过渡处应呈现圆滑流畅的浸润状凹曲面。

用观察法检查焊点质量时最好使用一只3—5倍的放大镜,在放大镜下可以很清楚地观察到焊点表面焊锡与被焊物相接处的细节,而这里正是判断焊点质量的关键所在,焊料在冷却前是否曾经浸润金属表面,在放大镜下就会一目了然。

B)带松香重焊检验法

检验一个焊点虚实真假最可靠的方法就是重新焊一下:用满带松香焊剂、缺少焊锡的烙铁重新熔融焊点,从旁边或下方撤走烙铁,若有虚焊,其焊锡一定都会被强大的表面张力收走,使虚焊处暴露无余。

带松香重焊是最可靠的检验方法,同时多用此法还可以积累经验,提高用观察法检查焊点的准确性。

c)其他焊接缺陷

除了虚焊以外还有——些焊接缺陷也要注意避免,(k)为引线的绝缘层剥得过长,使导线有与其他焊点相碰的危险;(j)为多股线头没有焊妥,有个别线芯逃逸在外;(l)为焊接时温度太高、时间太长,使基板材料炭化、鼓泡,焊盘已经与板基剥离,元器件失去固定,与焊盘联接的电路将被撕断。

④锡焊元器件的无损拆卸

在电子产品的研制、生产和维修中有很多时候需要将已经焊好的元器件无损伤的拆下来,其方法有逐点脱焊法、堆锡脱焊法、吸锡法和吹锡法。但种种拆焊法都必须遵循两条原则:一是拆下来的元器件必须安然无恙,二是元器件拆走以后的印制电路板必须完好无损。

4.3软件的调试和烧入

为了保证制作的成功机率,我们在制作电路板的初级阶段,首先在Lab2000伟福实验箱上做了仿真实验,直接把设计好的程序在伟福软件编译无误完成之后,全速执行该程序就可以直接验证我们的设计的正确与否了。通过简单的修改和验证,我们的实验源程序没有什么问题,然后我们才开始了课程设计的基本流程了。

硬件系统的调试

电路系统接上电源之后,对各个电路用万用表进行全面检查,首先检查单片机的电源供电情况,测量第二十和十脚之间的电压,供电正常。再检查显示部分的电源供电情况,LED显示器两端的电压也是正常的。

综合调试结果

其他的忙完了之后,一切的准备工作就做好了,接着就是综合调试了。因为现在对软件的调试已经完成,没有什么错误了。我们就从硬件开始检查,LED显示器什么也不显示,查找电路,所有的线路都连接好了。

接着查看单片机外围电路,发现31脚没有接电路,说明现在读取的是片外的程序。加上跳线,连上电路,电路还是不显示,等了一下,闻到了糊味,触摸了一下单片机,单片机发热了,而且温度高。电路中一定有短路的地方,用刀子把所有的走线的空隙划了一下,割断无意中的连接。换了块单片机,重新烧录程序,再次接上电路,这时候发现有部分点阵LED显示,还是不全面。再次检查,把每一条走线都不放过,这时候找到了有一条线被断开了,线路不通了,找点导线,连上电路。再次查看时,可以正常调试了,功能完全实现了。但是,还是有部分因电流过大而烧坏了,部分段不显示了,换上新的就可以了。其中,软件的程序包括、闪动调整程序、清零程序、时钟调整程序、延时程序、显示程序等。

8*8点阵LED字符显示器能显示“电子设计“四个文字,显示方式可由K1,K2,K3选择,K1为逐字显示,K2为向上滚动显示,K3为向左滚动显示。

5 使用说明

5.1各部分组成及功能

5.1.1 LED显示屏

LED显示屏以发光二极管为像素,由LED点阵显示单一元拼接而成.最常见的LED点阵显示单元有5X7, 7X9, 8X8结构,前两种主要用于显示各种西文字符,后一种常用于显示各种汉字字符 , 8 X 8LED点阵的外观及引脚图如下图所示。

应该说明的是,屏中LED最好使用市售8×8LED阵列,这样会使焊接工作量大大减少。

5.1.2以单片机为核心的动态扫描电路

以单片机为核心的动态扫描电路是由单片机,显示控制电路,显示驱动电路组成。单片机及相应软件,主要负责存储显示数据,安排控制信号的定时与顺序,和PC 机进行通信等。

根据驱动方式的不同,LED大屏幕显示方式可分为静态显示和动态扫描显示两。静态显示是指将一幅画面输入以后要保持到下一幅画面的输入:动态显示是指将画分为若干部分分别进行刷新。静态显示每一个像素需要一套驱动电路,如果显示屏为nXm个像素屏,则需要nXm套驱动电路;动态扫描显示则采用多路复用技术,如果是P路复用的话,则每P个像素需一套驱动电路,nXm个像素仅需nXm/p套驱动电路。另外,对于静态显示方式,需要较多的译码驱动装置,需要的引线也比较多;对于动态扫描显示方式,可以避免以上不足,但是容易造成显示亮度低,屏幕闪烁等问题.在实际的LED大屏幕显示中,很少有采用静态驱动的。

显示数据通常以字节的形式顺序存放在单片机的存储器中。在行扫描列控制显示时,把显示数据从存储器中取出传送到每一行对应的列驱动器上,这就存在一个列数据传输方式的问题。

从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用串行方式或串行方式,它们各有优缺:数据并行传输的速度比较快,但是随着屏幕的增大,点阵模块数量的增多,线路会越来越复杂;数据串行传输的速度比较慢,但它可以大大简化传输线路,对于大屏幕来说,采用串行传输方式比较合扩。

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,与此同时,列驱动器中每一列都把当前数据传向后一列,并从前一列接收新数据,一直到一行的各列数据全部传输到位后,才能并行地进行LED显示系统的组成显示。对于串行传输来说,数据要经过并行到串行和串行到并行两次变换,因此列数据的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

少一些,以至影响到LED的亮度。

解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题,可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时,准备下一行的列数据,这就需要列数据的显示具有锁存功能。本行己准备好的数据打入并行锁存器进行显示时,串并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。

5.2显示时间的分析

对于以动态扫描方式工作的显示系统,扫描时间的确定较为重要,根据人眼的视觉暂留时间,若每秒显示二十四帧以上,便可得到稳定的显示,取每秒二十五帧,即完成对全屏的一次扫描时间为40ms,那么,只要每次完成对全屏的扫描时间不超过该值,将会得到较为稳定的显示。

从理论上讲,显示屏的大小是任意的,但从上面的分析可知,显示屏做得越大,即屏幕的点阵规模越大,往显示屏上所送的数据就越多,数据传输与控制的时间也会增加即完成一屏扫描的时间也将越长,然而,40ms的时间却是固定的,多于40ms 会有闪烁感。

在设计显示屏的大小时,该因素是必需考虑的。为了满足这一要求,关键在于提高微机的程序执行速度,可以选择更快的CPU,或数字信号处理芯片(DSP)。

事实上,LED显示屏控制器,要求的数字信号处理能力并不高,主要要求的是显示数据的访问和控制信号的产生。对于这两项功能,采用基于ARM核的32位嵌入式R工SC微处理器是完全可以胜任的。基于ARM核的32位微处理器的速度不仅比8位/16位单片机执行程序的速度要高得多,而且存储容量要大得多,因此,本课题采用基于ARM核的32位嵌入式R工SC微处理器组成大屏幕LED显示系统,与传统的基于8位/16位单片机的LED显示系统相比,在不显著增加系统成本的情况下,可支持更大可视区域的稳定显示,同时可存储更多的显示内容。

6 实验小结

本LED显示屏控制系统已能实现LED显示的基本功能,并且体现出了相对于传统的基于8位/16位普通单片机的显示系统的优越性,如上设计所述,但由于本组成员水平和设计时间有限,离一个完全实用的,能够完全符合市场需求的LED显示系统还有一定的差距.因此,在以后的研制过程中,还需要在以下几个方面做大量的工作:

(1)扮在系统抗干扰方面,不论是硬件部分还是软件部分,都还必须在工作现场根据实际情况进行大量的实验,调试工作,才能最终实现LED显示系统的可靠工作。

(2)在增强图文屏显示效果上,可使用双色屏或多色屏,双色(或多色)屏所使用的LED点阵单元,在同一点阵位置上安装了两个(或多个)不同颜色的LED发光灯,对不同颜色的显示控制方面进行进一步的设计,以满足显示更加丰富多彩的图形和文字。

(3)由于ARM微处理器的强大运算能力和丰富的片内外围,可将LED显示屏方便地接入以太网络,每一个 LED显示控制器可作为一个网络节点,方便的组成基于工业以太网的LED显示网络,在这方面还应该进行进一步的研究与实验,以满足更高,更复杂的使用要求。

7 收获体会

在这次课程设计的整个过程中,我们做了一次全面、较规范的设计练习,全面地温习了以前所学过的知识,用理论联系实际并结合单片机原理课程和解决实际问题,巩固、加深和扩展了有关单片机设计方面的知识。尤其重要的是让我们养成了科学的习惯,在设计过程中一定要注意掌握设计进度,按预定计划完成阶段性的目标,在底图设计阶段,注意设计计算与结构设计画图交替进行,采用正确的设计方法。在整个设计过程中注意对设计资料和计算数据的保存和积累,保持记录的完整性。在课程设计的实践中进行了设计基本技能的训练,掌握了查阅和使用标准、规范、手册、图册、及相关技术资料的基本技能以及计算、数据处理等方面的能力。

通过对通用89C51单片机机处理器铁电存储器芯片、常用元器件的设计,掌握了一般单片机设计的程序和方法,让我们对整个单片机程序的设计,C51语言有了一个比较深的理解。

还有就是增强了自身的动手能力。在这次课程设计中,我主要负责的是程序设计和单片机部件焊接。通过参考相关的程序设计,自己写出了主要的程序代码。同时将元器件正确焊接到基板上。这些都是将以前书本上讲的或是没有讲的,通过一次课程设计具体的实施,使自己的动手能力和独立设计能力真正得到锻炼,对于以后我们的发展与学习来说,都可以看作一笔不小的财富,前面还有很多需要我们去尝试。

同时不能忽略的是,这一次课程设计是以小组为单位的。在这次课程设计中,我和自己的小组成员学会了密切分工配合。而这样的合作能力和团队精神在今后的学习工作中是很重要的。

附录一

参考文献:

[1] 李光飞,楼然苗.51系列单片机设计实例[M].北京航空航天大学出版社,2003,3.

[2] 韩志军,沈晋源,王振波.单片机应用系统设计——入门向导与设计实例[M]北京:机械工业出版社,2005,1.

[3] 王幸之,钟爱琴,王雷,王闪.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京航空航天大学出版社,2004,5.

[4] 朱定华.单片机原理及接口技术[M]北京:电子工业出版社,2001,4.

[5] 赵茂泰.智能仪器原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2004,2.

[6] 刘东红.利用单片机89C51的一个并行I∕O口实现多个LED显示的一种简单方法[J].国外电子元器件,2002年第8期.

附录二

附录三

/*********************************************************************/ //

// 采用8*8LED动态显示文字演示程序

// LRM 2004.10.9

/*********************************************************************/ //使用AT89C51单片机,12MHZ晶振,P0口输出一行数据,P2口作行扫描,用共阳LED管

//P1口接三个按键,用于逐字显示、向上滚动显示文字、暂停备用。

#include "reg51.h"

#define char unsigned char

#define int unsigned int

sbit f0=P1^0;

sbit f1=P1^1;

sbit f2=P1^2;

sbit f3=P1^3;

sbit f4=P1^4;

/********电子设计8*8字模********************/

//****逐字显示*********************************************

char code distab[]=

{

//0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,

0xEF,0x83,0xAB,0x83,0xAB,0x83,0xEE,0xE0, //电

0xFF,0xC7,0xEF,0x83,0xEF,0xEF,0xCF,0xEF, //子

0xB1,0xB5,0x04,0xBF,0xB1,0xB5,0x9B,0xA4, //设

0xBB,0xBB,0x1B,0xA0,0xBB,0xBB,0x9B,0xBB, //计

0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF

};

//****从上到下********************************************

char code distab2[]=

{

0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,

0xBB,0xBB,0x1B,0xA0,0xBB,0xBB,0x9B,0xBB, //计

0xB1,0xB5,0x04,0xBF,0xB1,0xB5,0x9B,0xA4, //设

0xFF,0xC7,0xEF,0x83,0xEF,0xEF,0xCF,0xEF, //子

0xEF,0x83,0xAB,0x83,0xAB,0x83,0xEE,0xE0, //电

0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff

};

//****从左到右********************************************

char code distab3[]=

{

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0xC0,0x80,0xBE,0xAA,0xFf,0x2A,0x3E,0x00, //电

0x00,0x00,0x08,0x09,0xFf,0x49,0x08,0x00, //子

0x84,0xb7,0x51,0xB7,0x84,0x44,0xFF,0x04, //设

0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,0x44,0xFF,0x04, //计

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00

};

//********从右到左*****************************************

char code distab4[]=

{

/* //0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0x04,0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,0x44,0xFF, //计

0x04,0x84,0x97,0x71,0xB7,0x84,0x44,0xFF, //设

0x00,0x00,0x00,0x04,0x09,0xFE,0x49,0x08, //子

0x00,0xC0,0x80,0xBE,0xAA,0xFD,0x2A,0x3E, //电

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 */

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,0x44,0xFF,0x04, //计

0x84,0xb7,0x51,0xB7,0x84,0x44,0xFF,0x04, //设

0x00,0x00,0x08,0x09,0xFf,0x49,0x08,0x00, //子

0xC0,0x80,0xBE,0xAA,0xFf,0x2A,0x3E,0x00, //电

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00

};

char code scan_con[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};// 列扫描控制字

//****1毫秒延时程序************//

void keyscan();

void delay1ms(char t)

{

char i,j;

for(i=0;i

for(j=0;j<200;j++)

keyscan();

}

//****逐字显示******************************************* void fun0()

{

char m,n,h;

for(h=0;h<40;h=h+8)

{

for(n=0;n<30;n++) //循环延时显示

{

for(m=0;m<8;m++)

{

P0=distab[m+h];

delay1ms(1);

P2=scan_con[m];

}

}

}

}

//****从下到上滚动显示*********************************** void fun1()

{

char m,n,h;

for(h=0;h<40;h++) //控制显示字数(32/8=4个)

{

for(n=0;n<10;n++) //控制帧移动速度

{

for(m=0;m<8;m++) //显示1帧扫描(分8行,每行亮1毫秒)

{

P0=distab[m+h];

delay1ms(1);

P2=scan_con[m];

}

}

}

}

//****从上到下滚动显示***********************************

void fun2()

{

char m,n,h=40;

//for(h=40;h>=0;h--) //初值为40 显示黑屏之后再显示字

do{ //为什么用for循环不能实现用while循环可以

for(n=0;n<10;n++)

{

for(m=0;m<8;m++)

{

P0=distab2[m+h];

delay1ms(1);

P2=scan_con[m];

}

}

h--;

}while(h>0);

}

//****从左到右滚动显示********************************

void fun3()

{

char m,n,h=40;

基于单片机的LED点阵显示

设计 题目 姓名 焦作大学机电 工程学院 中图分类号: 基于单片机的LED点阵显示 专业名称: 学生姓名: 导师姓名: 职称: 学号: 焦作大学机电工程学院 2012年12 月 毕业设计

中图分类号:密级: UDC:单位代码: 基于单片机的LED点阵显示 LED-based LCD display microcontroller design 姓名学制 专业研究方向 导师职称 提交日期答辩日期 焦作大学机电工程学院

焦作大学机电工程学院毕业设计摘要 摘要 单片机自70年代问世以来得到蓬勃发展,目前单片机功能正日渐完善:单片机集成越来越多资源,内部存储资源日益丰富,用户不需要扩充资源就可以完成项目开发,不仅是开发简单,产品小巧美观,同时抗干扰能力加强,系统也更加稳定,使得它更加适合工业控制领域,具有更加广阔的市场前景;提供在线编程能力,加速了产品的开发进程,为企业产品上市赢得宝贵时间。此外单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。单片机的设计目标主要是增强“控制”能力,满足实时控制的需要。 本文的主要内容是掌握各种单片机的结构、接口、片上外设的特点,并用STC12C5410AD单片机的片上资源设计出适当的最小系统;并利用自行制作的单片机最小系统,完成一个简单应用(量程自动转换的电压表)的设计与软件及硬件设计制作,让读者掌握数字单片机最小系统的设计及单片机系统的应用方法。 关键字:单片机仿真器 LED点阵显示屏

Abstract MCU in modern life has been widely applied in the life of the very important position. It features becoming strong, involving various electronic applications. The work process for data collection, data processing and display, receiving terminals. Including specific control, display, A / D converter, level translation interface, such as personal computers. ADC0809 used to design 8-way data sampling, the use of MCS-51 microcontroller serial port to send and receive data. Show 8155, 75452, 7407 and in part by a LED digital display. Hardware design applications for electronic design automation tools, software design is modular programming method Key W ords: Single Chip Microcomputer Emulator LED dot matrix display

基于单片机控制的LED汉字显示

分类号 TP 单位代码 11395 密级公开学号 0605230 学生毕业设计(论文) 题目LED汉字显示 作者 院 (系) 能源工程学院 专业电气工程及自动化 指导教师 答辩日期2010年月日

毕业设计(论文)诚信责任书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计(论文)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 本人毕业设计(论文)与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 年月日

LED汉字显示 摘要 目前,作为方便、快捷的信息显示方式,LED汉字显示的应用非常广泛。车站、银行、超市等大型公共场所的即时信息及广告的显示,无不应用LED汉字显示屏。在能源日渐危机以及信息日渐重要的今天,具有低耗能、频更新、易维护的LED汉字显示屏必将受到广泛的应用,其具有非常的发展前景。 本文从LED的发展及单片机的简单原理开始,深入的研究了基于AT89C51单片机16×16 LED汉字滚动显示屏的设计并运用Proteus软件的仿真和实现。主要介绍了LED汉字显示屏的硬件电路设计、汇编程序设计与调试、Proteus 软件仿真和实物制作等方面的内容,本显示屏的设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点。能帮助广大电子爱好者了解汉字的点阵显示原理,认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法,并提高单片机知识技术的运用能力。 关键词:单片机 LED 点阵 Proteus仿真

单片机LED点阵显示方法与程序代码

单片机LED点阵显示方法与程序代码 点阵的接法有共阴和共阳两种(共阳指的是对每一行LED来讲是共阳)。 由于51单片机驱动能力有限,亮度不够,所以一般需要三极管驱动,下图为一个8X8点阵原理图,仅仅是仿真,如果需要接实物的话,加上三极管才足够亮。 显示的方法有两种: 1、逐列扫描方式。如下图所示,P1口输出列码决定哪一列能亮(相当于位码),P2口输出行码(列数据)决定列上哪些LED亮(相当于段码),能亮的列从左向右扫描完8列(相当于位码循环移位8次)即显示出一帧完整的图像。 2、逐行扫描方式,与逐列扫描调换,即P2口输出位码,P1口输出段码,扫描完8行显示出一帧图像。 以逐行扫描为例,从上图可以很明了的知道点阵的显示原理了(红色表示高电平,绿色表示低电平),当把扫描速度加快,人的视觉停留,看见的就是一幅图或一个字了,如下图所示。

一、行扫描静态显示, 用51单片机实现上图静态显示的程序如下: #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code TAB[]={0x81,0xFD,0xFD,0xC1,0xBF,0xBF,0xBD,0xC3}; uchar i,t; delay(uchar t) { while (t--) {;} } void main(void) { while(1) { P2=0x01; for(i=0;i<8;i++) { P1=TAB; delay(100); P2=P2<<1|P2>>7; } } } 二、行扫描翻页显示 字码取模方式为逐行 第一次从字码数组中取出第1~8个数据置于列上,行扫描顺序为1~8行,显示一帧,第二次取第9~16个数据,行扫描顺序仍为1~8行,显示第二帧,第三次取第17~24个数据,…… 实现图显示效果的程序如下:

基于51单片机的led点阵显示

项目名称:基于51单片机的LED点阵显示器 目录 一、项目介绍 (2) 1.1 项目背景 1.2 功能介绍 二、电路结构 (3) 三、实现模块 (5) 四、运行程序 (7) 一、项目介绍 1.1项目背景 当今世界,电子技术迅猛发展,点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体,在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展,并逐步形成产业,成为光电子行业的新兴产业领域。目前,点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进,LCD的优点较为明显,他体积小,容易控制,功能强,价格适宜,能够适应显示器的发展方向,因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用;随着社会经济的迅猛发展,工业生产逐渐实现了自动化,其中,设备的工

作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用,对于那些需要显示的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造成本相对比较低的场合,使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的,他可以显示字符、数字、汉字和简单图形,可以根据需要使用不同字号、字型,显示亮度较高,并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示,可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合,并用单片机控制实现各种文字或图形的变化,达到宣传和提示的目的。 1.2功能介绍 2本次设计的用单片机控制的显示电路使用比较简单,操作方便。它主要是通过一个8×8点阵来显示图案,通过不同的按键来选择控制图案的种类及显示方式。在通电以后,显示屏全亮,随后进入逐字显示状态。按下复位键K1,系统自动复位,显示diligent,随后进入待命状态。按键1、2、3、4分别控制不同的图案。另外,我们可以通k5键来控制字符移动速度的快慢。 二、电路结构 单片机最小系统设计 2.2.1 各部分具体电路 1 单片机的时钟电路 AT89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路。AT89C52的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中,所以此处选用内部时钟方式。 内部时钟方式:利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件,内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器,如图2-1电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法,其中晶振可选用振荡频率为6MHz的石英晶体,电容器一般选择30PF左右。

单片机设计8X8LED点阵显示原理与编程技术

#i nclude unsigned char code taba[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; unsigned char code tabb[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; void delay(void) { unsigned char i,j; for(i=10;i>0;i--) for(j=248;j>0;j--); } void delay1(void) { unsigned char i,j,k; for(k=10;k>0;k--) for(i=20;i>0;i--) for(j=248;j>0;j--); } void main(void) { unsigned char i,j; while(1) {

for(j=0;j<3;j++)//from left to right 3 time { for(i=0;i<8;i++) { P3=taba[i]; P1=0xff; delay1(); } } for(j=0;j<3;j++)//from right to left 3 time { for(i=0;i<8;i++) { P3=taba[7-i]; P1=0xff; delay1(); } } for(j=0;j<3;j++)//from top to bottom 3 time { for(i=0;i<8;i++) { P3=0x00; P1=tabb[7-i]; delay1(); } }

基于C51单片机的8×8 LED点阵屏汉字显示..

单片机课程设计报告 —8×8 LED点阵屏显示“大”字 第一章设计内容及要求 (3) 第二章总体设计 (3) 2.1 系统框图.........................................................3、4 2.2 设计步骤 (4) 第三章各部分电路设计 (4) 3. 1 复位电路………………………………………………4 、5 3.2时钟电路……………………………………………5、 6 3.3显示电路.........................................................6、7 3. 4大字取模 (7) 3.5 LED 引脚连接方式..........................................8、9 3.6总体电路 (9) 第四章程序设计 (9) 4.1软件流图......................................................9、10 4.2大字的模 (10) 4.2主程序......................................................10、11 4.3 C51单片机开发工具:keil 4 Proteus使用方法...11、16 第五章仿真结果 (16)

第六章总结与体会................................................17、18 第七章参考文献 (18) 附录程序清单……………………………………………19、20 基于C51单片机的8×8 LED点阵屏汉字显示 一设计要求 1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏 2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可静态显示一个大字。 二总体方案设计 2.1系统框图 根据设计要求与设计方案,硬件电路的设计框图如图1所示。硬件电路结构由8个部分组成:时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和8*8点阵显示电路。

基于51单片机的led点阵显示

项目名称:基于51单片机的LED点阵显示器 目录 一、项目介绍 (2) 1.1 项目背景 1.2 功能介绍 二、电路结构 (3) 三、实现模块 (5) 四、运行程序 (7) 一、项目介绍 1.1项目背景 当今世界,电子技术迅猛发展,点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体,在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展,并逐步形成产业,成为光电子行业的新兴产业领域。目前,点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进,LCD的优点较为明显,他体积小,容易控制,功能强,价格适宜,能够适应显示器的发展方向,因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用;随着社会经济的迅猛发展,工业生产逐渐实现了自动化,其中,设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用,对于那些需要显示

的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造成本相对比较低的场合,使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的,他可以显示字符、数字、汉字和简单图形,可以根据需要使用不同字号、字型,显示亮度较高,并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示,可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合,并用单片机控制实现各种文字或图形的变化,达到宣传和提示的目的。 1.2功能介绍 2本次设计的用单片机控制的显示电路使用比较简单,操作方便。它主要是通过一个8×8点阵来显示图案,通过不同的按键来选择控制图案的种类及显示方式。在通电以后,显示屏全亮,随后进入逐字显示状态。按下复位键K1,系统自动复位,显示diligent,随后进入待命状态。按键1、2、3、4分别控制不同的图案。另外,我们可以通k5键来控制字符移动速度的快慢。 二、电路结构 单片机最小系统设计 2.2.1 各部分具体电路 1 单片机的时钟电路 AT89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路。AT89C52的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中,所以此处选用内部时钟方式。 内部时钟方式:利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件,内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器,如图2-1电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法,其中晶振可选用振荡频率为6MHz的石英晶体,电容器一般选择30PF左右。

基于单片机的LED点阵显示课程设计

1 LED电子显示屏原理 1.1 L ED电子显示屏概述 LED电子显示屏(Light Emitting Diode Panel)是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点,按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体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显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式,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。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏,均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED 显示屏因为其像素单元是主动发光的,具有亮度高,视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

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。 LED显示屏的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、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。 1.2 LED显示屏动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式:有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便,但硬件接线复杂,在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲电压驱动,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形或文字信息。 点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式,这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

基于单片机的STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计

目录i 摘要 本文介绍了一款以单片机STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现宋体汉字的静态显示和动态特效显示。系统采用PC机作为上位机,上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码,STC89C52单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码,由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED 点阵显示屏的扫描显示。上位机软件部分主要通过软件编写一个字模转换发送的界面;实现上位机与下位机的通信;控制部分主芯片是STC89C52,是系统的核心,再利用C语言编程下载实现对单片机各引脚的控制;LED点阵显示屏包括驱动电路和显示屏,74HC138译码器输出控制显示屏的行扫描,74HC573(八位数据锁存器)控制显示屏的列,由于人眼视觉的滞留现象,行列驱动电路通过动态控制便实现了汉字的显示。 关键词:STC89C52 LED点阵屏单片机74HC138 74HC573

ii 目录 ABSTRACT This paper introduced a system design of LED dot matrix display which based on a single-chip controller STC89C52 . The system can display Arial static and dynamic character effects display. System uses a PC as a PC, the PC sends control commands to the microcontroller and PC display code stored, STC89C52 microcontroller receives and processes the command and control of the PC display code, by the display driver module to drive a 16 × 16 resolution LED dot matrix display scan display. PC software software development, mainly through VB interface to send a font conversion; Between PC and the next crew of communication; controlling part of the main chip is STC89C52, is the core of the system, and then use the C programming language download each pin of the microcontroller to achieve control; LED dot matrix display includes a drive circuit and display, 74HC138 decoder output control display line scan, 74HC573 (eight data latches) control the display of the column, because the human visual retention phenomenon, the ranks driving circuit through the dynamic control will achieve a display of Chinese characters. Keywords: STC89C52 LED dot matrix display microcontroller 74HC138 74HC573

基于汇编语言的单片机led点阵显示(含c)

8X8 LED点阵显示技术 在8X8LED点阵上显示柱形,让其先从左到右平滑移动三次,其次从右到左平滑移动三次,再次从上到下平滑移动三次,最后从下到上平滑移动三次,如此循环下去。 电路原理图 图4.24.1 硬件电路连线

(1).把“单片机系统”区域中的P1端口用8芯排芯连接到“点阵模块” 区域中的“DR1-DR8”端口上; (2).把“单片机系统”区域中的P3端口用8芯排芯连接到“点阵模块” 区域中的“DC1-DC8”端口上; 程序设计容 (1).8X8点阵LED工作原理说明 8X8点阵LED结构如下图所示

从图4.24.2中可以看出,8X8点阵共需要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,当对应的某一列置1电平,某一行置0电平,则相应的二极管就亮;因此要实现一根柱形的亮法,如图49所示,对应的一列为一根竖柱,或者对应的一行为一根横柱,因此实现柱的亮的方法如下所述: 一根竖柱:对应的列置1,而行则采用扫描的方法来实现。 一根横柱:对应的行置0,而列则采用扫描的方法来实现。

汇编源程序 ORG 00H START: NOP MOV R3,#3 LOP2: MOV R4,#8 MOV R2,#0 LOP1: MOV P1,#0FFH MOV DPTR,#TABA MOV A,R2 MOVC A,A+DPTR MOV P3,A INC R2 LCALL DELAY DJNZ R4,LOP1 DJNZ R3,LOP2 MOV R3,#3 LOP4: MOV R4,#8 MOV R2,#7 LOP3: MOV P1,#0FFH MOV DPTR,#TABA MOV A,R2 MOVC A,A+DPTR MOV P3,A DEC R2 LCALL DELAY DJNZ R4,LOP3

基于单片机的Led点阵广告牌设计

盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。 基于单片机的LED广告牌设计 班级电子2班姓名秦地学号0902214075 成绩 一、设计背景 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。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。并广泛的应用于公交汽车,码头,商店,学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。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。 二、任务要求 设计一个简易的LED广告牌,用于显示自己的名字或其它个性信息。显示的字符用LED 发光二极管排列成固定形状,在控制电路驱动下各字符轮流循环点亮。或者用LED点阵显示,显示内容可更新。汉字一般是以点阵式方式存储的,如16×16,24×24点阵。汉字的字模其实是汉字字形的图形化。所谓16点阵字模,就是把汉字写在一个16×16的网格内,汉字的笔划通过某网格时该网格就对应1,否则该网格对应0,这样,每一网格均对应1或0,把对应1的网格连起来看,就是这个汉字。汉字就是这样通过字节表示其点阵存储在字形中的。为了方便查找所需要汉字的点阵,每个汉字都与一个双字节的内码相对应。通过汉字的内码可以计算出它的点阵起始字节。 三、整体设计方案 如图所示,本设计通过单片机来控制行列驱动器使LED显示屏显示出汉字,单片机选用AT89C52芯片,行驱动器采用74HC154的P0口,列驱动器选用74HC595芯片。该系统主要由AT89C52芯片、电源、行驱动器、列驱动器、16×64LED点阵5部分组成。

基于单片机的LED点阵显示屏的设计(精)

毕业设计(论文)文献综述 论文题目:基于单片机的LED点阵显示屏的设计 DESIGN OF LED DOT-MATRIX DISPLAY SCREEN BASED ON MCU 学生姓名:陈珂学号:0707070502102 二级学院名称:电子信息学院专业:电子信息工程 指导教师:黄暑娟职称:副教授 填表日期: 2011 年 2 月 20 日 浙江传媒学院教务处制 引言 随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到LED灯。在大型商场车站,地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示汉字或者图像。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业,市场空间巨大,前景广阔。LED显示屏是利用发光二极管点阵模型或者像素单元组成平面的显示屏幕。不但拥有色彩丰富,组态灵活,能够适应室内外各种环境的特点,还具有发光效率高,使用寿命长的优势。LED显示屏经历了初期的不可更换显示内容,单色,双色的

图文显示到如今的可随时更换显示内容,全彩色的视频显示,历经发展,LED显示屏得到了广泛的应用和发展。 一、国内外研究发展现状 随着信息产业的高速发展,LED显示屏作为信息传播的一种重要手段成为现代信息化社会的一个闪亮标志。近年LED显示屏已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所如银行、营业部、车站、机场、港口、体育场馆等信息的发布,政府机关政策、政令,各类市场行情信息的发部和宣传等。目前,对于那些需要显示的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造成本相对比较低的场合,使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的,它可以用单片机控制实现显示字符、数字、汉字和简单图形,可以根据需要使用不同字号、字型,根据不同的需求动态或静态显示。 LED显示屏(LED panel)是由几万-几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成,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。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。 第二阶段是1995年到1999年,出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。 第三阶段从1999年开始,红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国,同时国内企业进行了深入的研发工作,使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用,大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所,从而将国内的大屏幕带入全彩时代。 具体的说,LED显示屏目前的发展现状如下:

基于单片机的LED显示系统设计

-14- 引言 随着社会的发展,LED显示户外广告是 目前一种重要的广告形式。LED显示具有功耗 低、寿命长、清晰度高的特点,随着广告内容 的多样化,对LED显示的要求也越来越高。数 码管显示是LED显示的最基本功能,但是其只 能通过各个段位来实现10位数字和少量字母的 显示,一般适用于纯数字显示领域。LED显示 屏是由多个发光二极管组成显示屏幕,通过控 制二极管的亮灭来对内容进行显示,能够实现 对图形、文字、视频等多种信息的显示。 一、单片机的选择 单片机又被称作单片微控制器,它是系统 控制和设计的核心。单片机的选择非常重要, 选择合适的单片机不仅能够提高所设计系统的 性能、简化外围电路和程序的设计,而且能 够降低设计的成本,使所设计的系统更具有实 际意义。本文采用功耗低、I/O口资源丰富、 价格便宜的AVR系列单片机中的ATmega16作为 显示系统控制的核心。针对LED显示系统的特 点,本文选择ATmega16单片机的原因主要有: (1)性能高,功耗低。ATmega16的高速数 据吞吐率很好的解决了功耗和处理速度之间的 矛盾,对于太阳能光伏系统来说,因为产生的 电能非常宝贵,因此功耗小的控制器能为系统 节省更多的能源。 (2)I/O口资源丰富,且功能多样。ATmega16 具有三十二个I/O口,在这些I/O口中,PA口具 有10位精度的ADC,可对单端输入电压进行采 集。本系统需要对多路模拟信号进行采集,利 用ATmega16可以方便的进行数据采集,不必再 进行另外的电路设计,简化了电路。 (3)能够通过对相关定时器的简便的设置 实现PWM波信号的产生和调节。ATmega16有两 个8位和一个16位的定时计数器,可以通过简 单的指令产生频率、相位和占空比可调的PWM 信号,且具有多种PWM信号模式,能够满足不 同的需求。 (4)与Protues硬件仿真软件具有很好的 兼容性。通过Code Vision AVR编译的应用在 Protues中的程序,能够通过编译器直接下载 的单片机中使用,方便了系统的调试。 图1 8×8点阵显示屏内部结构图 二、LED显示原理 LED数码管和点阵显示屏显示的基本原理 都是通过控制发光二极管的亮灭,来形成不同 的字形或者图案。对于点阵显示屏来说,因为 其彩色显示的需要,有时候需要对发光二极管 的颜色进行控制。点阵显示屏的发光二极管数 基于单片机的LED显示系统设计 中山市技师学院 李 威 【摘要】LED显示作为一种重要的数字化显示方式,从起初的纯数字显示功能发展到目前的图像、视频等多种媒体显示功能,给人们带来了完美的视觉享受。本文在对单片机选型的基础上,阐述了LED显示的原理,并且针对LED点阵显示屏,设计了以ATmega16单片机为核心的LED显示控制系统。该系统主要的优点是功耗小、成本低且工作速率快,非常适合室外多媒体和产业化的要求。 【关键词】LED显示;ATmega16;单片机 量较多,因此显示原理也比较复杂,如图1所 示是共阳极LED显示屏的内部结构图。点阵显 示屏一般具有多个LED发光二极管,不能直接 通过单片机的I/O口来控制其亮灭,一般都采 用动态扫描的方法,对点阵进行逐行或者逐列 的控制。对于共阳型的点阵来说,根据要显示 的字形,设置每一行和每一列的数据,从第一 行第一列开始,先对应第一行二极管的亮灭送 出列数据并锁存,然后选通第一行,送行数 据,延迟一段时间后送行数据00H;然后选通第 二行,采取相同的方法来控制二极管亮灭,直 至8行扫描结束,然后重复扫描。因为扫描的 速度非常快,由于人眼的余辉效应,就可以再 显示屏上看到稳定显示的字形。 三、系统硬件电路设计 本系统采用ATmega16单片机作为显示控 制的核心,采用8×8点阵单色点阵显示屏来进 行显示,同时系统还包括行驱动器、列驱动器 以及相关电源电路。系统的整体框图如图2所 图2 系统整体设计框图 图3 晶振电路图 1.ATmega16单片机最小系统设计 单独的一个单片机是不能发挥其控制作用 的,只有通过相关辅助电路的设计,使其构成 一个最小系统,才能发挥其强大的微控制器功 能。 (1)晶振电路的设计 ATmega16单片机内部具有RC振荡电路,可 实现四种振荡频率。但是内置振荡电路产生的 振荡信号不是很准确,因此在某些对振荡频率 要求比较高的情况下,例如定时器准确定时等 情况,一般都采用外部振荡电路为单片机提供 振荡频率。一般在外部晶振电路设计中,都要 求接22pF左右的电容。其电路图如图3所示。 (2)复位电路设计 对于ATmega16单片机来说,其内部已经设 置了上电复位,通过对相应熔丝位的控制,可 以实现对复位时间长短的控制,因此单片机外 部的复位电路设计就简化了许多,具体做法是 在外部接一个上拉电阻R 到VCC,本文选择10K 的上拉电阻。 本文设计的复位电路图如图4,在设计的 过程中,为了增加电路的可靠性,一般会增加 一个滤波电容来实现消除杂波和干扰的功能, 本文采用增加一个0.1uF的电容。电路中的二 极管D3(1N4148)的主要有两个主要功能:功能 一是当系统突然断电后,将上拉电阻短路,同 时使滤波电容C 实现快速放电,当系统再次通 电时,保证复位的有效性;功能二是系统在复 位时将其输入电压限制在VCC±0.5V之间。本 课题采用按键方式进行复位,当单片机正常工 作时,按下复位开关,由于电路的设计复位脚 输入相应的低电平信号,对系统进行复位。 图4 最小系统复位电路设计 (3)电源电路设计 AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电 压。本线路以开关切换两种电压,并且以双 色二极管指示(5V时为绿灯,3.3V时为红灯)。 二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许 用户将电压倒灌入此电路内,不会损坏1117- ADJ,系统电源电路如图5所示。 图5 电源电路设计图 1117-ADJ的特性为1脚会有50uA的电流输 出,1-2脚会有1.25V电压。利用这个特点,可 以计算出要求得出输出电压: 当SW开关打向左边时,R6上的电流为 1.25/0.33=3.78ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚 电流加上R6上的电流,即0.05+3.78=3.83ma。 可以计算得R8上的电压为3.84V。于是得出 VCC=1.25+3.83=5.08V。误差在2%以内。 当SW开关打向右边时,R6上的电流为 1.25/0.62= 2.02ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚 电流加上R6上的电流,即0.05+2.02=2.07ma。 可以计算得R8上的电压为2.07V。于是得出 VCC=1.25+2.07=3.32V。误差在1%以内。

单片机的LED点阵屏显示学习资料

51单片机的LED点阵屏设计 1 引言 点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。由于其具有色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点。目前大多数的公交车招牌都是采用固定的板块显示,显示的信息量少,内容固定,修改站点信息比较麻烦,不能快速、便捷的更新站点信息。本文提出一种方案,采用LED点阵显示模块,克服了上述缺点,不仅可以静态的显示公交车站点信息,而且也可以通过动态滚动,从而增加信息显示的容量。为了醒目,还可以产生诸如闪动、滚动等显示效果。 1.1 车内显示器的发展现状 随着电子技术和计算机控制技术在客车上的日益广泛的应用,客车内的路牌显示器也经历了从灯光路牌、翻板式电子模块路牌、CRT显示、LCD液晶显示和LED 点阵显示等几种发展类型;显示信息也从固定内容发展到任意内容的多种显示方式;对显示信息的编辑、修改,也由遥控键盘有线通讯模式发展到用计算机编辑文字,在经专用无线控制器将其发射到各站点的通讯模式。以后的发展趋势是卫星定位系统站点显示器,客车内站牌显示器由天线、卫星定位模块、微处理器、LED点阵驱动电路、LED点阵站牌和电可擦写存储器构成。 目前在客车内广泛的显示器由LED点阵显示器和LCD液晶显示器,还有部分CRT 显示器,由于CRT显示器耗电量多、体积较大,且本质量较重,与LED点阵显示器和LCD液晶显示器相比,已处于下风,目前LED和LCD显示器成为现代人们选择之一,它们各有优缺点。LCD液晶显示器具有图像清晰、体积小、功耗低等优点,但它的成本高、亮度低、寿命短、可视距离和角度很有限。而LED显示屏具有亮度高、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富等优点。 1.2 LED点阵显示系统 点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。由于其具有色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点。目前大

基于51单片机的LED点阵设计

毕业设计(论文)题目: 院 (系): 专业: 姓名: 学号: 指导教师:

毕业设计(论文)任务书

近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,作为微型机的一个主要分支,单片机在结构上的最大特点是把CPU、RAM和ROM 存储器、定时器和多种I/O接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。从它的组成和功能来看,一块单片机芯片其实就是一台计算机。 本次设计是采用MSC-51单片机来设计的四位数计算器, 采用C语言进行程序编写实现计算器功能。外接4X4的键盘,通过键盘扫描来完成输入数的控制,利用驱动电路使数值与结果在七段共阴极数码管上正常显示,并设有清零键可随时完成计算与显示的清零。计算器将完成的0至9999整数的一次加/减/乘/除运算。 执行过程如下: 开机即显示0,等待键入数值,当输入数字,将通过数码管显示出来,在输入+、-、*、/运算符之后,计算器在内部执行数值转换和存储,并等待再次输入数值,当在键入数值后将显示键入的数值,按等号就会在数码管上显示运算结果。 关键字:单片机计算器键盘扫描程序

n recent years, as computer penetration in the social field and large-scale development of integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use, etc. therefore particularly suitable for systems with control of more and more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data acquisition, military products and home appliances fields, As one of the main branch of microcomputer, microcontroller in the structure of the biggest feature is the CPU, RAM and ROM memory, timer and multiple I / O interface circuit integrated on a VLSI chip. The composition and function from its point of view, a single chip is actually a computer. This design is the use of MSC-51 microcontroller to design the four-digit calculator, using C programming language to achieve calculator functions. 4X4 external keyboard, the keyboard scan to finish by the number of control values and make the drive circuit to the cathode results in a total of seven-segment digital tube display properly, and has cleared at any time to complete key calculation and display clear. Calculator to complete an integer from 0 to 9999 plus / minus / multiply / divide. Implementation of the process is as follows: Power is displayed 0, waiting type value, when the input numbers, will come out through the digital display, the input +,-,*,/ operator, the calculator in the internal implementation of the numerical conversion and storage, and wait for the re-enter the value, when Type the value in the type of value will be displayed by an equal sign will be displayed in the digital control operation results. Key words: SCM calculator keyboard scan C language

单片机的LED显示屏控制电路设计方案

基于单片机的LED显示屏控制电路设计 时间:2018-10-12 07:50:57 来源:现代电子技术作者:李秀忠 LED显示屏广泛应用于工矿企业、学校、商场、店铺、公共场所等进行图文显示,广告宣传,信息发布。本文设计一种由4个16×16点阵LED模块组成的显示屏,由单片机作控制器,平滑移动显示任意多个文字或图形符号,本电路可级联扩展实现由任意多个16×16点阵LED模块组成的显示屏。 1 电路设计 控制电路由AT89C51单片机作控制器,显示屏由4个16×16点阵LED模块组成,每个16×16点阵LED模块由4个8×8点阵LED模块组成,用户可根据需要扩展增加任意多个16×16点阵LED模块。8×8点阵LED模块结构如图1所示,共8行8列,每个发光二极管放置在行线和列线的交叉点上,共64个发光二极管。当某一列为高电平,某一行为低电平时,则对应的发光二极管点亮。 单片机P3.0引脚接串入并出移位寄存器74LS164(U10>的串行数据输入端,8个 74LS164(U10~U17>级联,P3.1引脚接8个74LSl64的时钟脉冲输入端;8个74LS164分别接8个锁存器74LS373(U18~U25>,8个锁存器的数据输出端接4个16×16点阵LED模块的行线,每个16×16点阵LED模块的行线是独立控制的。P1.O接8个 74LS164(U2~U9>的时钟脉冲输入端,P1.1接U2、U4、U6、U8的串行数据输入端,每两个74LSl64(U2和U3,U4和U5,U6和U7,U8和U9>级联;U2~U9的并行数据输出端接4个16×16点阵LED模块的64条列线。P1.2接所有74LSl64的清0端, P1.3接锁存器的锁存控制端。设计完成的电路如图2所示。

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