LED汉字点阵显示系统

电子技术综合设计课程设计方案

LED汉字点阵显示系统

课题任务：采用80C51单片机和LED点阵显示模块设计实现组合点阵信息显示。具有显示内容自动更新的功能以完成对任意存储的信息内容进行完整的显示。

方案比较与选择：

方案一：

1、采用80C51单片机为核心器件，组成一个点阵式汉字电子显示屏；

2、显示屏由一块16×16LED点阵显示器组成，可一次动态显示，实现静止、移入移出等多种显示方式可显示四个或更多的汉字；

3、通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。

方案二：

1、采用80C51单片机为核心器件，组成一个电针式汉字电子显示屏；

2、显示屏由4个16×16点阵LED电子显示器组成，可动态显示，使文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式

3、通过80C51单片机控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示

4、通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。

方案三：

1、采用80C51单片机为核心器件，组成一个电针式汉字电子显示屏；

2、显示屏由4个16×16点阵LED电子显示器组成，可动态显示，使文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式

3、通过80C51单片机控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示

4、通过串口通信，从外部pc输入要显示的文字，从而实现文字的动态该更新。

以上方案都是以前一个方案为基础，层层提高，最终实现方案三的实物及软件模拟。

方案实现：

设计思路：

1）、选择四片74LS273作为16×16点阵LED显示器的数据锁

器。

2）、1#，2#锁存器分别控制上8行和下8行，3#，4#锁存器分别控制左8列和右8列。

3）、P0口作为I/O口，输出行数据和控制信号。

4)、P2口作为I/O口，与“写”控制信号配合，输出列控制信号。

5）、通过编程依次显示汉字“欢迎光临”。

二、硬件设计框图：

根据设计要求与设计思路，硬件电路设计框图如图11-1所示。

硬件电路由六部分组成：时钟电路、复位电路、单片机、点阵显示器阳极驱动电路、阴极驱动电路和16×16点阵显示器。

图11-1 硬件电路设计框图

三、16×16点阵LED显示器汉字显示工作原理：

16×16点阵LED显示器有两种接线方式，即共阴极接法和共阳极接法。共阳极接法原理图如图11-2a所示，图中只画出了4×4点阵的二极管。每一行发光二级管的阳极接在一起，有一个引出端r，每一列发光二级管的阴极接在一起，有一个引出端c。当给发光二级管阳极引出端r1加高电平，阴极引出端c1加低电平时，左上角的二极管点亮。因此，对行和列的电平进行扫描控制时，可以实现显示不同汉字的目的。

图11-2a

四、点阵LED的显示与单片机的接口：

16×16点阵LED引脚如图11-2b所示。当采用单片机进行控制时，连接16×16点阵LED显示器需要接入四片74LS273锁存器、单片机、锁存器

与LED显示器的链接如图11-3所示。在编控程序时，将16×16点阵LED显示器分为上下两部分，上部分8行16列和下部分8行16列。1#、2#锁存器分别控制上8行和下8行，3#、4#锁存器分别控制左8列和右8列。每一列由两个字节组成，数据分成两次送入，然后扫描一列，显示一个字需要扫描16次。

图11-3 单片机、锁存器与LED显示器连接

五、程序设计：

1、“欢迎光临”四字的编码表如下：

TAB1：DB 00H, 00H, 00H, 10H, 34H, 08H, 44H, 04H ;“欢”字编码数据DB 84H, 03H, 7CH, 04H, 06H, 28H, 28H, 10H

DB 0FH, 0CH, 89H, 03H, 0F8H, 03H, 08H, 0CH

DB 28H, 18H, 1CH, 30H, 08H, 20H, 00H, 00H

TAB2：DB 00H,00H, 40H, 10H, 40H, 30H, 0E6H, 1FH;“迎”字编码数据DB 06H, 18H, 00H, 10H,00H, 24H,0FEH, 23H

DB 02H, 21H, 81H, 20H,0FFH, 3FH,02H, 21H

DB 02H, 23H, 0FFH, 21H,02H, 20H,00H, 00H

TAB3：DB 00H, 00H, 40H, 00H,44H, 20H,48H, 20H; “光”子编码数据DB 50H, 10H, 0E0H, 0FH,40H,00H,0FFH, 1FH

DB 60H, 20H, 50H, 20H,48H, 20H,46H, 20H

DB 60H, 20H, 40H, 10H,00H, 00H,00H, 00H

TAB4：DB 0F0H, 03H, 00H, 40H,00H, 20H,0FFH,1FH;“临”字编码数据DB 00H, 00H, 00H, 00H,40H, 3FH,31H, 21H

DB 1FH, 21H, 14H,21H,24H, 3FH,64H, 21H

DB 44H,21H, 46H, 21H,04H,3FH,00H, 00H

2、主程序：

ORG 0100H

MAIN: MOV R6，#40H ；设置“欢”字显示的延长时间常数HUANZ: LCALL HSUB ; 调“欢”字显示子程序

DJNZ R6，HUANZ ；判断延时时间到否

MOV R7，#40H ；设置“迎”字显示的延长时间常数YINGZ: LCALL YSUB ; 调“迎”字显示子程序

DJNZ R7，YINGZ ；判断延时时间到否

MOV R6，#40H ；设置“光”字显示的延长时间常数GUANGZ: LCALL GSUB ; 调“光”字显示子程序

DJNZ R6，GUANGZ ；判断延时时间到否

MOV R7，#40H ；设置“临”字显示的延长时间常数LIN: LCALL LSUB ; 调“临”字显示子程序

DJNZ R7，LIN ；判断延时时间到否

AJMP MAIN ；程序循环

一、“欢”字显示子程序：

HSUB：MOV R5, #00H ；“欢“字显示子程序开始，显示S数据计

数器值初置

MOV R1, #OFEH ；前8列计数显示，选中的一列

HSUB0: MOV DPTR, #0DFFH；DFFFH为3#锁存器的地址

MOV A, R1

MOVX @DPTR, A

MOV DPTR, #0EFFFH ;EFFFFH为4#锁存器的地址

MOV A,#0FFH

MOVX @DPTR,A ；将第一列的点阵数据的上半部分送给LED

MOV DPTR,TAB1

MOV A,R5

MOVC A,@A+DPTR

MOV DPTR,#7FFFH ;7FFFH为1#锁存器的地址

MOVX @DPTR,A

INC R5

MOV A,R5

MOV DPTR,TAB1；将第一列的点阵数据的上半部分送给LED

MOVC A,@A+DPTR

MOV DPTR,#0BFFFH ；0BFFF为2#锁存器的地址