LED顯示屏 元旦快樂

1、 LED漢字顯示牌目錄摘要1TOC o 1-5 h z1.2弓I言1 HYPERLINK l bookmark8 1.3特點(diǎn)1 HYPERLINK l bookmark10 1.4AT89C51芯片介紹2主要特性3振蕩器特性4管腳說明51.4.4芯片擦除6 HYPERLINK l bookmark28 1.5軟件組成及設(shè)計(jì)7 HYPERLINK l bookmark30 1.5.18*8點(diǎn)陣LED顯示屏程序9 HYPERLINK l bookmark32 1.6硬件組成及設(shè)計(jì)10161硬件設(shè)計(jì)圖15 HYPERLINK l bookmark38 1.7總結(jié)17 HYPERLINK l book

2、mark40 1.8參考文獻(xiàn)171.1摘要介紹一種實(shí)用的LED點(diǎn)陣式顯示牌的設(shè)計(jì)，利用MCS-51單片機(jī)對(duì)LED漢字顯示牌進(jìn)行控制，并且講述了LED點(diǎn)陣式漢字顯示牌的設(shè)計(jì)原理、電路制作方法，有利于通過實(shí)踐，掌握單片機(jī)的一般設(shè)計(jì)應(yīng)用及電路板的制作方法。系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高的特點(diǎn)。1.2引言LED點(diǎn)陣是一種簡(jiǎn)單的漢字顯示器件，具有廉價(jià)、易于控制實(shí)現(xiàn)、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種公共場(chǎng)合，如車站、機(jī)場(chǎng)公告、公共汽車顯示牌等。對(duì)于LED的控制，可以采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，其缺點(diǎn)是顯示的字符不容易更改，如果采用單片機(jī)控制，就可以在硬件電路不更改的情況下，通過修改單片機(jī)存儲(chǔ)器中的字符單元內(nèi)容來修

3、正顯示字符，更具有廣泛性。LED顯示牌發(fā)展較快，其無論在成本和生產(chǎn)的社會(huì)效益等方面都有起獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1.3特點(diǎn)全面了解LED顯示屏特點(diǎn)，是為了選擇高性價(jià)比LED顯示屏，與其它大屏幕終端顯示器相比丄ED顯示屏主要有以下特點(diǎn)。a、亮度高：戶外LED顯示屏的亮度大于8000mcd/m2，是目前唯一能夠在戶外全天候使用的大型顯示終端；戶內(nèi)LED顯示屏的亮度大于2000md/m2。b、壽命長(zhǎng)：LED壽命長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)（十年）以上，該參數(shù)一般都指設(shè)計(jì)壽命，亮度暗了也算；C、視角大：室內(nèi)視角可大于160度，戶外視角可大于120度。視角的大小取決于LED發(fā)光二極管的形狀。d、屏幕面積可大可小，小至不到

4、一平米，大則可達(dá)幾百、上千平米；e、易與計(jì)算機(jī)接口，支持軟件豐富。f、常見大型顯示終端對(duì)比屏幕類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電視墻全彩色、面積大畫面有分隔感亮度低不能在戶外用、色差大、造價(jià)高PDP全彩色、畫面細(xì)膩面積不大、亮度低、壽命短投影機(jī)全彩色、畫面細(xì)膩亮度低不能在戶外用、畫面受光不均1.4AT89C51芯片介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相

5、兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。(TXP)inmrjiNT1=noP1.0P1.1P1.ZPI5P1.4RSTP3QP31P3Z：P*31P34P3JF36Pl.TCXTA.L2:KT*LIGNClsvtCPG3!P0roipapflDP0|AD0|AQH)IAOS)IAd)IADS)IAST)EArSrPJ*lAlEfPROGP2.TP2.U-嗆4FZ.a吒.JP2ap?iJPi.G*10MSj-RST/VPP伸佝P3.0(TXDJPS1XTAL2XTAL1(IHTOJ

6、P3.2INTOPS-3(T0|P3.4(T1|P3.5GMD1011Pl.6PlsP1.4PI.3Pl2P1.1(AIMlPi.O(AlNO)P3.7AT89C51AT89C2051XTAL1/P3.1CLKQUT：XTAL2JP3.QINTWl.1U亙巨卷莊tLIa劊16|!a5也LlEU8T3叵叵11SDAjINTOPI.3po.i/ctt4?eKBnPQ.WN1/VKBHP0.2CiN2A/KBI2P0.5/CMPREFjiBI&PO.GCMPVKBIGPO.7/T1；K!3I7pi.orrxDSCIJT0JP1.2Pl.-JRXD主要特性：與MCS-51兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器壽

7、命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O

8、口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫

9、時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4TO（記時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

10、器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另

11、外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH）,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2來自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性

12、：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。1.4.4芯片擦除:整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1且”在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式

13、下，CPU停止工作。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。這里，初學(xué)者要澄清單片機(jī)實(shí)際使用方面的一個(gè)產(chǎn)品概念，MCS-51單片機(jī)是美國(guó)INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，典型產(chǎn)品有8031（內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）、8051（芯片采用HMOS,功耗是630mW，是89C51的5倍，實(shí)際使用方面已經(jīng)被市場(chǎng)淘汰）和8751等通用產(chǎn)品，一直到現(xiàn)在，MCS-51內(nèi)核系列兼容的單片機(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品（比如目前流行的89S51、已經(jīng)停產(chǎn)的89C51等），各高校及專業(yè)學(xué)校的培訓(xùn)教

14、材仍與MCS-51單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。有些文獻(xiàn)甚至也將8051泛指MCS-51系列單片機(jī)，8051是早期的最典型的代表作，由于MCS-51單片機(jī)影響極深遠(yuǎn)，許多公司都推出了兼容系列單片機(jī)，就是說MCS-51內(nèi)核實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè)8位單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。其他的公司的51單片機(jī)產(chǎn)品都是和MCS-51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。同樣的一段程序，在各個(gè)單片機(jī)廠家的硬件上運(yùn)行的結(jié)果都是一樣的，如ATMEL的89C51（已經(jīng)停產(chǎn)）、89S51，PHILIPS（菲利浦），和WINBOND（華邦）等，我們常說的已經(jīng)停產(chǎn)的89C51指的是ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)，同時(shí)是在原基礎(chǔ)上增強(qiáng)了許多特性，如時(shí)鐘

15、，更優(yōu)秀的是由Flash（程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容至少可以改寫1000次）存儲(chǔ)器取帶了原來的ROM（一次性寫入），AT89C51的性能相對(duì)于8051已經(jīng)算是非常優(yōu)越的了。不過在市場(chǎng)化方面，89C51受到了PIC單片機(jī)陣營(yíng)的挑戰(zhàn)，89C51最致命的缺陷在于不支持ISP（在線更新程序）功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續(xù)MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的,現(xiàn)在，89S51目前已經(jīng)成為了實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)上新的寵兒，作為市場(chǎng)占有率第一的Atmel目前公司已經(jīng)停產(chǎn)AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進(jìn)行了改進(jìn)，89S51采用0.35新工藝，成本降低，而且將

16、功能提升，增加了競(jìng)爭(zhēng)力。89SXX可以像下兼容89CXX等51系列芯片。同時(shí)，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場(chǎng)上見到的89C51實(shí)際都是Atmel前期生產(chǎn)的巨量庫(kù)存而以。89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括：-新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格卻基本不變，甚至比89C51更低！-ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。-工作頻率為33MHz,大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。-具有雙工UART串行通道。-內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再

17、需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。-雙數(shù)據(jù)指示器。-電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。-全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。-兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。1.5軟件組成及設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的LED點(diǎn)陣屬于動(dòng)態(tài)顯示，顯示方式的設(shè)計(jì)由單片機(jī)內(nèi)的程序控制，單片機(jī)內(nèi)的程序在傳輸漢字點(diǎn)陣字模或字符ACSII碼時(shí)

18、，先傳送顯示方式控制字，單片機(jī)根據(jù)接受到的顯示方式控制字，確定顯示方式。顯示過程由單片機(jī)中斷程序控制，每次定時(shí)亮一行。N=0?xi=CJ-lj-l浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院SQ)卩!期.7f*1曲嚴(yán)np再*訝?wèi)?rf*lY3卄p*l一一，嚴(yán)嚴(yán)圉嚴(yán)璽r*產(chǎn)嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)(IP旳r產(chǎn)*r*0DF3A1GHoo*ooo8X8矩陣焊接面引腳觀酸O夠OO籬巒25E7CB64js-boooooooooOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO0000000200000000F。OOOoOO一PLIVtPLIFllPL!PLIPL1險(xiǎn)PHFllFL顧PhFLf測(cè)P15PU6GFliEE1TPlltEWP1O

19、OfOl?PKIH1PKPlUfTlF1JFl皿血P150l_F15PliWEFl?mFllXTftG沁XTftUFllGHDFllEP111III-II16浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1.7總結(jié)本文設(shè)計(jì)點(diǎn)陣LED顯示牌控制系統(tǒng)以單片機(jī)為基礎(chǔ)，在動(dòng)態(tài)顯示方式下，顯示的內(nèi)容多少不受限制。動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)函數(shù)可直接被編入的應(yīng)用程序調(diào)用，具有一定通用性，移植方便，漢字顯示清晰穩(wěn)定。利用此單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)上下左右移動(dòng)。在整個(gè)實(shí)際操作過程中，在硬件和軟件上都遇到了困難。在硬件上，由于板子上的元器件較多，板后的排線較為復(fù)雜，焊點(diǎn)容易出現(xiàn)虛焊，而且不容易查找，焊點(diǎn)之間的間隔也很小，所以很容易就短路；在軟件方面也遇到了編

20、程的問題，但是通過全組人員的共同努力，還是實(shí)現(xiàn)了應(yīng)有的效果。在這期間我深刻認(rèn)識(shí)到理論知識(shí)和實(shí)踐操作必須是相結(jié)合的，也是學(xué)習(xí)過程中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有這樣才能提高自己的實(shí)踐操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，也讓我了解到單片機(jī)的深層內(nèi)容及實(shí)際生活中的應(yīng)用，息息相關(guān)。此次課程設(shè)計(jì)讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)之余，把知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，為我們能更好的邁出校園踏入社會(huì)奠定了一定的基礎(chǔ)。1.8參考文獻(xiàn)1張毅等，“戶外大屏幕顯示技術(shù)的發(fā)展”，電子技術(shù)應(yīng)用，1996年第4期仁2甘早斌，“LE0圖文實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，1999年第3期3繆思恩，“LED大屏幕顯示電路設(shè)計(jì)”，電子技術(shù)應(yīng)用，1996年第8期4jYama

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