基于單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)

基單機(jī)的點(diǎn)顯屏的設(shè)河南工職技學(xué)河南業(yè)職業(yè)術(shù)學(xué)畢業(yè)計(jì)務(wù)類專班姓

別：業(yè)：級:名：畢業(yè)計(jì)題目：基于片機(jī)的LED陣顯示屏的設(shè)計(jì)指導(dǎo)師姓名：負(fù)責(zé)簽字：河南工職技學(xué)201011月11摘要摘

要本設(shè)計(jì)以單片AT89S51為控制的LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)LED點(diǎn)陣顯示屏的本工作理是動掃描在行掃工作方式下每一片陣片都一組列驅(qū)動路，列動電路一片鎖器74LS373移位寄器，用鎖存待示內(nèi)容字模數(shù)據(jù)。行掃描作方式，同一LED陣片的同名控制引腳是并在一條上的，八條線行驅(qū)電路中有一片存器74LS373移位寄器，用鎖存掃信號。LED點(diǎn)陣片屏幕上排列順，片機(jī)先第1排第一片LED點(diǎn)陣片的列驅(qū)動鎖器，寫從外部據(jù)存儲讀得字模數(shù)，接著第2片、第3片…直到這排的最一片都完字模據(jù)后單片機(jī)再這一排行驅(qū)動存器寫掃描號，于第1排第1行與字?jǐn)?shù)據(jù)相的發(fā)光極管點(diǎn)。接第2第1、第排第行……直到最后排第1的點(diǎn)亮。片機(jī)對LED示屏第行的掃描控、第3行掃描控……直第8的掃描制，其程與第1行的掃描制過程同。對部8的控制程都完后，LED示屏也完成了圖像的完整示。關(guān)鍵詞AT89S51；陣顯示IAbstractAbstractThedesignonAT89S51microcontrollercontroltheLED'sdisplayThelatticeLED'spaneldisplaythebasicworkingprincipleisadynamicscan.scanningmode,piecehassettheLED'sdisplaycolumncircuit,acolumndrivercircuitshiftregisterlatch74LS373isusedtothecontentsofthefonttodisplayed.Linescanningmode,samerowofthelatticeLED'spaneldisplaytabletsthenameandthelinecontrolpinconnectedaline,atotalofeightlines,linecircuithaslatchorshiftregister74LS373usedlockscanningsignal.TheLED'sdisplaytabletsbytheorderthescreen,themicrocontrollerrowthefirst1LED'sdisplaychipthecolumn,writeexternalmemoryfromthefontdata,andthenonthefirstSection3......untilthelastpieceofthisrowoffontdataarefinished,themicrocontrollerthendrivestheonrowlinescanlatches,rankedNo.in1fontdataassociatedlight-emittinglit.Thenrow1row2,3rowline...1untilthelastlineofarowoflights.ChipLEDdisplaythecontrol2,line3......untilthescanthescanline8,line1ofitsprocessandcontrolprocessofscanningthe8linesofallthecontrolprocesscompleted,IIAbstractLEDwilldonetheframedisplay.KeyAT89S51;LED'sdisplay目

錄1

緒論.............................................11.1課題背景..................................11.2選題意義..................................11.3課題設(shè)計(jì)的...............................22LED點(diǎn)陣示屏系需求分.........................32.1系統(tǒng)硬件案..............................32.2系統(tǒng)軟件案..............................93LED點(diǎn)陣示屏系設(shè)計(jì)............................123.1硬件整體計(jì).............................123.2譯碼電路計(jì)..............................133.3驅(qū)動電路計(jì)..............................143.4通信系統(tǒng)件設(shè)計(jì)..........................163.5電源設(shè)計(jì).................................173.6系統(tǒng)軟件計(jì)..............................18

總結(jié).............................................24參考文.........................................25附錄................................................26II1緒論1論1.1課背LED顯示屏是八十代后期全球迅發(fā)展起的新型息顯示媒，顯示由幾萬…幾十個(gè)半體發(fā)光極管像點(diǎn)均勻排組成利不同的料可以造不同彩的像素點(diǎn)。目前應(yīng)最廣的紅色、色、黃。而色和純色開發(fā)已經(jīng)到了實(shí)階段LED示屏可顯示變的數(shù)字、字、圖形圖；不僅以用于內(nèi)環(huán)境可以于室外境，具投影儀、視墻、晶顯示無法比的優(yōu)。在短短十來年，點(diǎn)陣顯示屏已亮度、工作壓低、功小、小化、壽長、耐擊和能穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)迅成長胃平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯領(lǐng)域得了廣泛應(yīng)用。發(fā)展前極為廣，目前朝著高亮度更高耐候性、高的的光密度更高的光均性、可性、全化發(fā)展方。LED示屏的用涉及會經(jīng)濟(jì)許多域，主包括（）證券易、金信息顯2）機(jī)航班動信息顯。（）港口車站旅引導(dǎo)息顯示4）體育館信息示5）道路交信息顯）調(diào)度指揮心信息示7）政、電信、商購物中等服務(wù)域的業(yè)宣傳信息顯廣告媒體新品等。1.2選意11緒論該設(shè)計(jì)題使我能夠掌顯示屏的本原理設(shè)計(jì)法，對示屏這行業(yè)有較為深的了解認(rèn)識。并且大學(xué)期所學(xué)習(xí)一些理進(jìn)行了踐，我們對學(xué)過的論知識有新的認(rèn)。并且過該設(shè)課題握了51片機(jī)的硬件開工具的用方法為以后事相行業(yè)的作積累實(shí)際工作驗(yàn)。目我國的息行業(yè)展迅，作為要平面示媒介的LED示屏的用也越越廣泛相關(guān)的業(yè)人員越來越緊缺同時(shí)應(yīng)清楚的識到我的LED技術(shù)然發(fā)展速，但和世先進(jìn)水還有一的差距因此課題不是對自的就業(yè)還對我國顯示技的發(fā)展有非常實(shí)與積的意義。1.3課設(shè)目本設(shè)計(jì)由單片控制的LED點(diǎn)陣顯示屏統(tǒng)。其用AT89S51單片機(jī)為控芯片結(jié)合外電路通過軟程序組LED陣顯示系統(tǒng)，目的是本系統(tǒng)單片機(jī)AT89S51核心，過該芯控制串并轉(zhuǎn)換鎖存器和列驅(qū)動器ULN2803驅(qū)動顯示屏示。通過單機(jī)控制的陣發(fā)光模塊組成16×16點(diǎn)陣，示待定中文、符以及字。系統(tǒng)主由單片控制系、通信路、動顯示路、譯電路與源等部組成。21緒論2.1

2點(diǎn)陣顯示屏統(tǒng)需求析系硬方大多數(shù)LED顯示屏都在戶，以對硬的質(zhì)量求非常的高。方便檢和維護(hù)件電路計(jì)時(shí)常采用塊化的計(jì)方法。件的設(shè)采用?；O(shè)計(jì)既要足模塊身功能要能夠和個(gè)系統(tǒng)容。如2-1示，據(jù)顯示統(tǒng)的功特點(diǎn)確定系硬件由示屏部，控制分，信系統(tǒng)上位機(jī)部分組成上位機(jī)過通信分向控部分送控制令和顯內(nèi)容代碼控制部執(zhí)行顯指令并顯示碼處理控制顯部分的顯內(nèi)容和示方式圖2-1

系硬組成框2.1.1

顯示屏控制器控制部是整個(gè)統(tǒng)的核部分，功能與上位通信接32LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析受上位發(fā)送的據(jù)和控指令處過后制顯示容。其用的電子計(jì)方法單片機(jī)DSP及EDA技。幾種計(jì)方法較各有特點(diǎn)：（）單片機(jī)單片機(jī)集成了CPU,ROM,RAM,和I/O的微型算機(jī)它有很強(qiáng)的口性能非常適于工業(yè)制，此又叫控制器（。片機(jī)品齊全型號多，CPU，16到位，多用RISC技術(shù)，上I/O常豐富有的單機(jī)集成A/D“看門”，PWM，顯示驅(qū)動函數(shù)發(fā)器，鍵控制等它們的格也高不等，樣極大滿足開發(fā)者選擇自。除此之單片機(jī)具有低壓和低耗的點(diǎn)。隨超大規(guī)集成電路發(fā)展，NMOS工藝單片機(jī)CMOS代，并開向HMOS過渡。電電壓5V到3V，2V至到1V，工作電由mA降至在便攜產(chǎn)品中有用武地。AT89S51一種低耗能、高性CMOS8位單片，具有4K在系統(tǒng)編程Flash只讀程序儲器使用Atmel司高密非易失性儲器技制造，容標(biāo)準(zhǔn)8051指系統(tǒng)及腳。片F(xiàn)lash許程序儲器在統(tǒng)可編，亦適常規(guī)編器。單芯片上有靈巧8位和在系可編程Flash使AT89S51為眾多入式控應(yīng)用系提供高活、有效的決方案AT89S51提供以下準(zhǔn)功能4K字節(jié)Flash速存器，128節(jié)內(nèi)部RAM32I/O線，看狗WDT),兩個(gè)數(shù)據(jù)指，兩個(gè)16定時(shí)計(jì)數(shù)器一個(gè)5量兩級斷結(jié)構(gòu)一個(gè)全工串通信口片內(nèi)振器及時(shí)電路。時(shí)，AT89S51可降至0HZ的靜態(tài)邏操作，支持兩軟件可的節(jié)工作模?？臻e式停止的工作但允許RAM，定時(shí)計(jì)數(shù)器串行通信口中斷系統(tǒng)繼工作。電方式存RAM的內(nèi)容，但蕩器停工作并禁止他所有件工作到下一硬件位。本計(jì)采用AT89S51。22LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析（）片DSP叫數(shù)字號處理。顧名義，DSP主用于數(shù)信號處理域，非適合高度，重運(yùn)算大數(shù)據(jù)量的信處理?，F(xiàn)已經(jīng)廣應(yīng)用于信、便式計(jì)機(jī)和便式儀表雷達(dá)、圖、航空家用電、醫(yī)療備等域，DSP具修正的哈佛結(jié)，多總技術(shù)以流水線構(gòu)。程序與據(jù)存儲分開，使多總線取指令取數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)，以及水線技，這使得度有了大的提。DSP別于一般微處理器的另一要標(biāo)志硬件乘器以及殊指令一般處理器軟件實(shí)乘法，逐執(zhí)行指，速度。而DSP靠硬件法器單期完成乘法運(yùn)，而且具有專的信號理指，如TM320系列FIRS,LMS,MACD指令。（）EDAEDA（即ElectronicDesignAutomation即電子設(shè)計(jì)動化，它以計(jì)算為工具在EDA軟件平臺，對用件描述言成的設(shè)文件自地邏輯譯、邏化簡邏輯分、邏輯綜及優(yōu)化邏輯布布線、輯仿，直至于特定標(biāo)芯片進(jìn)適配編、邏輯射和編下載。設(shè)計(jì)只需用HDL語言完系統(tǒng)功的描述借助EDA工就可得設(shè)計(jì)結(jié)，將編譯后的碼載到目標(biāo)片就可在件上實(shí)現(xiàn)。由于FPGA/CPLD可以通軟件編對該硬的結(jié)構(gòu)工作式進(jìn)行構(gòu)，修軟件程就相當(dāng)改變了件，件編寫以采用頂向下的計(jì)方案而且可多個(gè)人工并工作這便縮短開發(fā)周期上市時(shí)，有利在激烈市場爭中搶先機(jī)。且MCU和DSP都是通過串執(zhí)行指來實(shí)現(xiàn)定功能不可避低速，而FPGA/CPLD則實(shí)現(xiàn)硬件上的行工作在實(shí)施控和高應(yīng)用領(lǐng)前景廣；另一面，F(xiàn)PGA/CPLP件在功開發(fā)上軟件實(shí)的，但理機(jī)制和純硬電路樣，十可靠。三種設(shè)方式相較各有點(diǎn)切都夠?qū)嵖刂乒Γ珕?2LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析片機(jī)的術(shù)門檻低開發(fā)本也較非常合初學(xué)進(jìn)行學(xué)和鍛煉用現(xiàn)在市上常用單片機(jī)要有AVR、ARMPIC。中應(yīng)用廣泛的片機(jī)首Intel列，于產(chǎn)品硬件構(gòu)合理指令系規(guī)范，之生歷史“久”，先入為主優(yōu)勢常為單片學(xué)習(xí)的材。51系的I/O腳的設(shè)置和用非常單，當(dāng)腳作輸腳使時(shí)，只將該腳置為高電（復(fù)位，各I/O口均置高電平。當(dāng)該腳作為輸出使用時(shí)則為高平或低平均可所以控制部方案的擇中選定列單片作為控部分的心器件2.1.2

通信系通信部要滿足設(shè)計(jì)要就是穩(wěn)、快、簡單實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橥ㄇ闆r下示屏和位機(jī)的離不很遠(yuǎn)，以通信離的要求是很高計(jì)算機(jī)據(jù)通信要采并行通和串行信兩種方。（）并行通信并行通時(shí)的各位同時(shí)送，可字或節(jié)為單并行進(jìn)行。并通信速快，但的通信多、本高、不宜進(jìn)遠(yuǎn)距離通。（）串行通信串行通數(shù)據(jù)是位一位序傳送只用少幾根信線，串行傳的速度，但傳的距離，因串行適于長距而速度要不高的合。在行發(fā)送，數(shù)是一位位按順進(jìn)行的，計(jì)算機(jī)部的數(shù)是并行。因，當(dāng)計(jì)機(jī)向外送數(shù)據(jù)時(shí)必須將行數(shù)據(jù)換為串?dāng)?shù)據(jù)發(fā)送。之，又須將串行據(jù)轉(zhuǎn)換并行數(shù)輸入計(jì)機(jī)中這種轉(zhuǎn)既可以硬件實(shí)現(xiàn)可以用件實(shí)現(xiàn)單由軟實(shí)現(xiàn)增加擔(dān)，降其利用，故目常采用件實(shí)現(xiàn)通用通用異接收發(fā)送器稱UART(UniversalAsynchromousReceeiver/Trabsnitter)是完成一功能硬件電。單片機(jī)片中UART經(jīng)集成42LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析其中，為其組部分，成一個(gè)行口綜上所，題目計(jì)已經(jīng)定了單機(jī)為發(fā)方式單片機(jī)的UART已經(jīng)集成單片機(jī)，所通信系選擇串通信為信方式2.1.3LED點(diǎn)陣顯屏顯示部包括了塊至少以顯示個(gè)漢的現(xiàn)實(shí)，以及驅(qū)動該示屏的動電路由于單機(jī)的口有限要不直接用I/O口來驅(qū)動LED顯屏，所需要對片機(jī)IO口行擴(kuò)展增加單機(jī)并行出的能。LED顯示屏是由一一個(gè)的光二極點(diǎn)陣成的，構(gòu)成大屏幕LED顯屏就需多個(gè)發(fā)二極管構(gòu)成LED幕的方法有兩，一個(gè)單個(gè)的光二極逐點(diǎn)接起來如圖2-2示：二選用一由單個(gè)光二極構(gòu)成LED陣子模構(gòu)成大LED點(diǎn)陣模塊。目前場上采用的塊有8×8,16×16幾種；這種屏幕成方法有缺點(diǎn)單個(gè)發(fā)二極管構(gòu)顯示屏點(diǎn)在于單個(gè)的光二管出現(xiàn)題時(shí)只更換一二極管可檢修的本較低缺點(diǎn)在于接線路雜；而點(diǎn)陣塊構(gòu)成方法卻好與之反，塊構(gòu)成略了大的連線，過當(dāng)一LED出問題時(shí)在一個(gè)塊的所LED必須被更。這就大了維的成本兩種方相比較決定采模塊構(gòu)的方來制作個(gè)點(diǎn)陣顯屏。為避免模的缺點(diǎn)選擇陣數(shù)較的模塊減小出現(xiàn)一問題風(fēng)險(xiǎn)。以構(gòu)建個(gè)16×16的LED點(diǎn)陣屏用四塊8×8點(diǎn)陣模塊。52LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析圖LED點(diǎn)陣一個(gè)16×16LED示屏行列各有16支引，不能靠51單片機(jī)端口驅(qū)所以必要對單機(jī)的口個(gè)數(shù)行擴(kuò)展經(jīng)常采用端口擴(kuò)方法是串并轉(zhuǎn)芯片行譯碼常用的并轉(zhuǎn)換芯有74LS154（4線-16線譯碼器（位串并換器等。系列單片端口低平時(shí)，入電流達(dá)具有一的驅(qū)動力：而高電平，輸電流僅十uA至更小(流實(shí)際上是由腳的上拉電形成的)基本上沒驅(qū)動能，所以片機(jī)不直接驅(qū)LED示屏顯。在單片機(jī)和顯示之間還要增加功能放為目的驅(qū)動路。LED陣屏顯方式主由靜態(tài)示和動掃描顯兩種對靜態(tài)示來說每一個(gè)光二極都需一套驅(qū)電路，一幀畫輸入以便可一永逸地示，非我們變了顯內(nèi)容，需重新輸新的點(diǎn)數(shù)據(jù)，種方系統(tǒng)原相對簡一些，但要的譯驅(qū)動裝很多，線多繁雜，便于大幕的制造成本高其可靠也較低另一種態(tài)掃描示是把個(gè)幕分成干部分每一62LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析幅畫面顯示是示完一分后，顯示二部分…直到示完最后部分又新開始示第一分，復(fù)循環(huán)行。在復(fù)掃描速足夠快情況下我們看的就一幅穩(wěn)的畫面也就是說用動態(tài)描顯示要不斷行畫的刷新在這種式下其顯驅(qū)動電可重復(fù)用，引也大減少，而使硬成本降低且屏幕的發(fā)光極管輪發(fā)光使用時(shí)耗電量大降低。屏幕的造、維要容易多，靠性也加了。兩種顯方式的較再結(jié)51單片IO數(shù)量有限的原因定采用態(tài)掃描方式進(jìn)顯示。動態(tài)掃分為行描和列描兩種式區(qū)在于選端和數(shù)據(jù)輸端分別行還是。在該示系中掃描示的工原理如圖2-3示，先通列然再從行入對應(yīng)的數(shù)據(jù)這樣從第列到第16列循環(huán)復(fù)，只切換的度足夠快利用眼的延特性就以看見幅穩(wěn)定畫面圖2-3掃顯程原圖2.1.4

硬件設(shè)方案最終方如圖2-4示，以PC機(jī)作為上位機(jī)存和處理示內(nèi)容串行通的方式顯示內(nèi)和控指令傳到單片72LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析系統(tǒng)，片機(jī)根上位機(jī)輸來的容和令通過口譯碼展后驅(qū)動4塊8×8LED點(diǎn)陣模塊成的的LED點(diǎn)陣顯屏。題目將此方案指導(dǎo)思展開具的硬電路設(shè)。2.2

圖硬件計(jì)方系軟方軟件的計(jì)除了足設(shè)計(jì)能外還須要足易讀，方便下載和譯。設(shè)目標(biāo)和件總體構(gòu)確的情況，軟件以分為主序，顯子程序各種特顯示程序，信程序個(gè)主要部組成。體結(jié)構(gòu)圖示。2.2.1

圖2-5軟件功結(jié)框單片機(jī)程語言現(xiàn)在主運(yùn)用的片機(jī)編語言為編語和語言。兩種語言相較各有點(diǎn)。匯編語（Assembly）是面機(jī)器的序設(shè)計(jì)82LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)需求析言，是種功能強(qiáng)的程設(shè)計(jì)語，也利用計(jì)機(jī)所有件特性并直接控硬件的言。其有執(zhí)速度快占內(nèi)存間少等優(yōu)，但在寫復(fù)雜序是具明顯局限性匯編語依賴于具的機(jī)型不能通，也不在不機(jī)型之移植。C言是一種源編寫UNIX操作系統(tǒng)的語言它一種結(jié)化語言可產(chǎn)生縮代碼C言結(jié)構(gòu)是以號｛｝不是子特殊符的語言C可進(jìn)行許機(jī)器級數(shù)控而不用編語言。與編語言比，有下優(yōu)點(diǎn)對單機(jī)的指系統(tǒng)不求了解，要求對存儲器結(jié)有初步解；寄器分配不同存儲的尋址數(shù)據(jù)類等細(xì)節(jié)由編器管理程序有范的結(jié)構(gòu)可分為同的函。這種式可程序結(jié)化；將變的選擇特殊操組合在起的能，改了程序可讀性編程及程調(diào)試時(shí)顯著縮，從而高效；提供庫包含多標(biāo)準(zhǔn)子序，具較強(qiáng)的據(jù)處理力；編好程可容易植入新程，因?yàn)榫哂蟹降哪K編程術(shù)。C語言作為一非常方的語言得到廣的支持C語程序本并不依于機(jī)器硬系統(tǒng)，本上不修改就根據(jù)片機(jī)的同較快移植過來基于以理由決采用C語言為顯示系的編程言。2.2.2

系統(tǒng)軟編譯器紹C言編寫的程并不能單片機(jī)接執(zhí)行需要編為單片機(jī)可行的機(jī)語言。此在系軟件計(jì)中，譯器必可少持MCS-51C言編程編譯器要有兩FranklinC51編譯器KEIL譯器。目前單片機(jī)發(fā)中普都是使KEILC51進(jìn)行編。因此軟設(shè)計(jì)最方案為用語言為程序言KELC為編譯工具照控制通信、示等幾功能塊來編程序。93LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.3上位機(jī)控制傳輸軟件其中系采用現(xiàn)已經(jīng)非普遍的PC作為上位機(jī)，這樣對該顯系統(tǒng)的件要求降低了增加系統(tǒng)的用性。位機(jī)的作是存儲處理顯內(nèi)容，后通通信系傳送到制系統(tǒng)驅(qū)顯示。LED顯示上機(jī)的內(nèi)一般有時(shí)顯示存儲示兩種法。實(shí)顯示及位機(jī)屏上的內(nèi)同時(shí)示在LED顯示屏上，上位機(jī)內(nèi)容變LED顯示也跟著化。儲顯示將顯示容處理后存儲上位機(jī)通過通系統(tǒng)輸?shù)斤@屏顯示兩種顯示法相比：實(shí)時(shí)示屏幕及時(shí)應(yīng)上位內(nèi)容的化顯示的果和內(nèi)的實(shí)時(shí)好多于新聞報(bào)、況轉(zhuǎn)播、但實(shí)時(shí)示硬件銷大對通信統(tǒng)要求，藝復(fù)雜，成高，存儲顯雖實(shí)時(shí)不高但件開銷，成低廉。題設(shè)計(jì)目對顯示實(shí)時(shí)性求較低所設(shè)計(jì)顯示尺寸不同時(shí)顯的內(nèi)容多，所實(shí)時(shí)顯就沒有要。以上位選擇存顯示的方，控制顯示屏顯示內(nèi)3LED點(diǎn)陣顯屏系統(tǒng)計(jì)3.1

硬整設(shè)顯示系具體設(shè)主要由位機(jī)，信系，單片系統(tǒng)，譯碼電，顯示動電路點(diǎn)陣屏部分組。具體工作流為：上機(jī)通過信系統(tǒng)單片機(jī)送控指令和顯示代內(nèi)容，片機(jī)接后執(zhí)行制指處理顯代碼將示內(nèi)容通I/O口串行輸出并且制譯碼路完成并轉(zhuǎn)換行輸出，最由顯示動電路行電壓電流處理以到示屏的顯電流，壓要求而使顯屏顯內(nèi)容。23LED陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)硬的功能構(gòu)圖選合適器，器不但要能實(shí)現(xiàn)所要求功能還能兼容整個(gè)系之中通過查資料和比最終的件原理如圖3-1所:圖

硬原圖該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)功能和求有以幾點(diǎn)LED示屏的積必須足至少示一個(gè)字的準(zhǔn)并且顯示要晰。驅(qū)動電要能提顯示所范圍的電壓電流要。（）譯電路的低電平區(qū)分能以及碼的輸輸出頻必須滿單片機(jī)及驅(qū)動路的要。單片機(jī)能接受位機(jī)的令和顯內(nèi)容能夠處后控制示屏的示，并端口驅(qū)能力要以驅(qū)譯碼電。執(zhí)行頻要能達(dá)掃描顯的最低求。單片機(jī)ISP下線下載序和供，可不立專供電電源。由串口成單片與上位的通信通信度和數(shù)傳輸?shù)目煽恳_(dá)到示要求3.2譯電設(shè)譯碼電的功能為了解單片機(jī)I/O口不足行譯所用器件串并轉(zhuǎn)器74LS164和存器74LS373。具電路如33LED陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)3-2示圖譯碼路圖列譯碼用的是片如果不用譯碼路完全靠單片的端口出來控16×16的LED點(diǎn)陣顯示屏，要個(gè)端口而采用譯碼電后僅僅要7~9個(gè)口便可現(xiàn)控制顯示。大減少的占用目，為片機(jī)擴(kuò)展其功能預(yù)留下來空間。這就要單片機(jī)引腳輸?shù)母叩推揭酒膭e范圍內(nèi)，于采用列選通傳送顯代碼方法所譯碼電上也加上74LS373鎖芯片這就要片的輸要滿足鎖存片的高電平區(qū)范圍和率要。由于74LS164片不具鎖存功，以在進(jìn)行八位數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)時(shí)串行數(shù)的第位會從次移位到QH，第二位據(jù)會從依次位到QG依此類在八位據(jù)轉(zhuǎn)換成之前74LS164芯片的輸會出現(xiàn)段時(shí)間亂序輸，這一果會通驅(qū)動電表現(xiàn)在示屏上結(jié)果是顯示無法導(dǎo)閃43LED陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)爍，不顯示所內(nèi)容。此在串轉(zhuǎn)換成前就要74LS164的輸出不與驅(qū)電路導(dǎo)。所以擇鎖器74LS373完成這一功能74LS164輸出條與74LS373的入條件匹配，論上可以實(shí)鎖存器譯碼器數(shù)據(jù)鎖。3.3驅(qū)電設(shè)3.3.1

行驅(qū)動路設(shè)計(jì)行驅(qū)動用三極，8550為PNP三極管發(fā)射極接5V源，基接譯信號輸端，集極接輸驅(qū)動陣屏當(dāng)譯器端口出為低平時(shí)發(fā)射極與基電勢差基極中負(fù)電的子越過PN結(jié)擴(kuò)到發(fā)射。發(fā)射產(chǎn)生和子擴(kuò)散向相反電流，于基極子大擴(kuò)散到射極集極電子擴(kuò)到基極形成了流當(dāng)譯碼器端輸出高平時(shí)發(fā)射極與極之間電勢差5VV0VB,,由發(fā)射極基極之間電勢的減少極電子發(fā)射極散的子數(shù)量少，故電極電流隨之減。故8550在驅(qū)電路中到提供動電和選通開的作用行驅(qū)動路圖如3-3所示：53LED陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖

行動路圖3.3.2

列驅(qū)動路設(shè)計(jì)列驅(qū)動用。ULN2803是一種高壓大電達(dá)林頓管陣列部結(jié)構(gòu)圖，陣列中八個(gè)達(dá)頓連接體管是低邏輯平數(shù)字路（如TTL，CMOS，或PMOS）大電流電壓的燈，電器，印機(jī)錘其他類負(fù)載的接口理想器。廣泛用計(jì)算機(jī)工業(yè)和費(fèi)類產(chǎn)中。有器件集電極路輸出和于順便制的續(xù)50V×600mA。

位二極。集電輸出功可達(dá)ULN2803作為驅(qū)動執(zhí)的是列的工作當(dāng)選的列輸高電平時(shí)其對的輸出電平。對應(yīng)輸出取，并能供較大的電流來收行驅(qū)流出進(jìn)顯示后的電。具體路如圖所示。63LED陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖列驅(qū)原理3.4通系硬設(shè)AT89S51單片機(jī)有全雙UART通道支單片機(jī)行數(shù)據(jù)的串行輸。除單片機(jī)與制定通協(xié)議，定發(fā)送率外還要解決問題就信號電問題RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了PC發(fā)送數(shù)據(jù)總線TXD接收數(shù)總線RXD用電平即傳送數(shù)字1”時(shí)輸線上電平在3V~-15V之間傳數(shù)字“”時(shí)，輸線上電平在+3V~+15V間。單片機(jī)行口用正邏輯平，數(shù)字“”時(shí)5V字“0”為-5V所以單機(jī)與計(jì)機(jī)不能接相連行通信須將RS-232C與TTL平進(jìn)行轉(zhuǎn)換在通用電平轉(zhuǎn)芯片中MAX232系列的芯片集成度，單5V源工作只需外個(gè)小電容即完成RS-232CTTL電平之的轉(zhuǎn)換成為單機(jī)系統(tǒng)的常芯片。該顯示統(tǒng)中，MAX232為通系統(tǒng)中重要的件組部分?？谕ㄐ沤y(tǒng)電路如3-5所：73LED陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3-5

串通系統(tǒng)電圖3.5電設(shè)在系統(tǒng)74LS164、74LS373需要5V的供電壓，在統(tǒng)開發(fā)程中可使用腦電。在際的大屏LED顯屏設(shè)計(jì)，用電USB供明顯不實(shí)際。時(shí)需要民用的220V進(jìn)行降整流為5V直流電為顯示統(tǒng)供電。電圖如圖所示。83LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖電原圖如圖所，用220V轉(zhuǎn)12V變壓器行降壓再通過個(gè)橋式整流電將交流整流為流電。后通5V三端穩(wěn)壓塊LM7805得穩(wěn)定的5V輸。3.6系軟設(shè)3.6.1

程序設(shè)首先必對單片進(jìn)行初化，其初始的內(nèi)容括：中斷優(yōu)先的設(shè)定中斷初化，串通信通信方的選擇波特率的定，各口功的設(shè)定，初始完成后序進(jìn)待機(jī)狀態(tài)待中斷發(fā)生，程序中要用了兩個(gè)部中斷和串行中。外部斷源由鍵的電變化發(fā)，外中斷主功能是選LED點(diǎn)陣顯示屏的控方式是按鍵控還是上機(jī)控制和顯狀態(tài)是態(tài)顯示是動態(tài)示。行中斷括發(fā)送斷和接收斷都是軟件觸。中斷生后預(yù)先初化時(shí)設(shè)跳轉(zhuǎn)執(zhí)行斷子程。斷程序定了陣顯屏所要示的93LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容和示的方，最后行的是種顯程序。照設(shè)定方式和內(nèi)顯示出需要的容主程的工作程如圖所示：3.6.2

圖主程流程顯示程的設(shè)計(jì)(1)陣數(shù)據(jù)達(dá)方式該顯示統(tǒng)的顯數(shù)據(jù)采縱向取方向向的數(shù)如圖所示：圖3-810

點(diǎn)3LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)原圖即數(shù)據(jù)縱向的，一像素對一個(gè)位。像素對應(yīng)一字節(jié)，字節(jié)的順序是高下低比如從到下8個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)是“*-----*-（*為黑點(diǎn)，-白點(diǎn)，轉(zhuǎn)換的模數(shù)據(jù)0x82（B1000_0010如圖（4-3）所，一幅16×16的點(diǎn)陣畫面點(diǎn)陣數(shù)據(jù)照B1B2B3……B31B32儲。所一幅畫的數(shù)據(jù)為32字節(jié)面顯示選通的i對應(yīng)的組元素第i和i+16個(gè)元素(2)示程序設(shè)計(jì)顯示程分為靜顯示程、左移示、移顯示上移顯示、下顯示五顯示方。其中下左移動程都調(diào)用靜態(tài)顯示序?yàn)樽有?。靜顯示程流程如圖3-9所示：圖3-9靜示序程顯示采的是列描的顯方式，通一后按照與數(shù)據(jù)113LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)元素的應(yīng)關(guān)系i對應(yīng)的數(shù)據(jù)為組中的i和第個(gè)元素將對應(yīng)素的由至高位次從口輸出體做法將元素向邏輯移后再與0x01相與，得結(jié)果過單片端口輸出到行轉(zhuǎn)換的A端，鎖存在鎖存器里完一列數(shù)移位后再將其出圖左移/上移程序程動態(tài)顯程序流如圖3-10示，根顯示數(shù)的存儲理通過變實(shí)際LED列與數(shù)據(jù)邏輯的方法實(shí)現(xiàn)序的左移動。顯數(shù)據(jù)與的對應(yīng)系：第i列對應(yīng)的數(shù)據(jù)為數(shù)組中i和第個(gè)數(shù)據(jù)。所以當(dāng)通時(shí)，送入后一列數(shù)據(jù)則相當(dāng)畫面左一位，理送入一列據(jù)相當(dāng)右移一。如此循則產(chǎn)生幅穩(wěn)定動的畫。顯數(shù)組中第16個(gè)元素第8第位示屏中的第1至第同理第至元素的第8至第1位示屏中的第9至第。所以將元數(shù)據(jù)進(jìn)邏輯位便能產(chǎn)上下動的效。3.6.3

通信程的設(shè)計(jì)系統(tǒng)采串行中的方式行通信MCS-51單片的五個(gè)123LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)斷源兩類型：類是外中斷源另一是內(nèi)部斷源，括兩個(gè)定器/計(jì)器(T0和T1)溢出中和串行的接和發(fā)送中斷。MCS-51單機(jī)設(shè)置4個(gè)專用寄器用于斷控制，分別為定時(shí)控制寄器（串行口斷控制（，斷允許控寄存器IE)中斷優(yōu)級控寄存器IP編程時(shí)通過設(shè)置狀態(tài)來理中斷統(tǒng)。在編輯斷程序首先是控制寄器（IE）初始化其控制位分如表。中斷允總控制EA=1時(shí)CPU發(fā)中斷EA=1。屏蔽所有斷。ES、ETEX1、、為對的串行口斷、定器/計(jì)數(shù)器1中斷、部中斷1中斷、定/計(jì)數(shù)器0中、外部斷0中斷的斷允許。對應(yīng)為1時(shí)允許其中，對應(yīng)為0時(shí)，禁止其中斷中斷允寄存器式如表示：表

中允寄存格D7EA

D6—

D5—

D4ES

D3ET1

D2EX1

D1ET0

D0EX0所以初化時(shí)設(shè)中斷允控制寄器初為0XFF指令為IE=0XFF。程序設(shè)時(shí)還要慮到中優(yōu)先的問題因?yàn)椴坏闹袛鄷r(shí)產(chǎn)生CPU響應(yīng)順序取于內(nèi)部詢順序設(shè)置串工作方1，特率計(jì)算可得到數(shù)器初的十六制表示0XFD。通信議如表示：表串通數(shù)結(jié)構(gòu)第2至第33個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)

第1字節(jié)

字節(jié)第字節(jié)133LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)起始標(biāo)位內(nèi)容作用

‘S’判斷是開始接收數(shù)

顯示數(shù)LED顯示內(nèi)容

控制指控制顯示方式具體串中斷程流程圖圖示，在程序中進(jìn)行了串中斷的始化，始化內(nèi)包括串行工方式選，波特率設(shè)定，數(shù)初值設(shè)定程序開進(jìn)入中等待，PC機(jī)向單機(jī)發(fā)送據(jù)時(shí)產(chǎn)中斷接允許1將（緩沖寄存）中的輸入到存器中行數(shù)處理。先判斷據(jù)是否設(shè)的起始志位‘’如果則開始收起始后的字節(jié)，不則中斷回繼續(xù)待。接到第個(gè)字節(jié)便將收的數(shù)據(jù)送回PC進(jìn)行驗(yàn)比較。圖3-11通信程序流143LED點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖所有軟編寫完后都必經(jīng)過編才能單片機(jī)別使用。為減小軟的修改優(yōu)化難，先各子程寫成一可單獨(dú)執(zhí)的完整序，各程序編沒有誤后再入單片進(jìn)行驗(yàn)證這兩項(xiàng)通過后將所有程序合到一形成一完整的程在進(jìn)行譯和驗(yàn)。詳細(xì)序見錄2。4結(jié)本課題標(biāo)是設(shè)一個(gè)16×16點(diǎn)陣LED顯示屏，夠在目測條下LED示屏各點(diǎn)亮均勻充足可顯示字和字、顯示字清晰無擾?？蓪?shí)現(xiàn)字左邊動顯示完成了題LED示屏的整體計(jì)制作確定系統(tǒng)上流程，成了系軟件控功能，現(xiàn)了原課題目。這次論寫作過，由最拿到題的茫無知，收集材料，到真學(xué)習(xí)解設(shè)計(jì)識，到來的作過程再到最的完成論，實(shí)現(xiàn)標(biāo)，雖過程挺辛曲，但是文還是出來了，感受到論文是真真正用心做一件，是真的自己學(xué)和研究過程，有學(xué)習(xí)不可有研究能力，有自己的究，就會有所破，那就不論文了本論文王林生師和專代課老的悉指導(dǎo)和格要154總結(jié)求的指下業(yè)已成，從題選擇具體思和內(nèi)，無不聚著老師的心血汗水，三年的科學(xué)和生活間，也終感受著位老師心指導(dǎo)無私的懷，受益匪。在老的嚴(yán)謹(jǐn)治態(tài)度、博的知、無私奉獻(xiàn)神使我受啟迪從尊敬的師身上我不僅到了扎、寬的專業(yè)識，也到了做人道理。此我要我的導(dǎo)致以衷心的謝和深的敬意。5考文獻(xiàn)[1]關(guān)積珍，LED.顯屏發(fā)展況及趨[世界電元器件，（02：277-301.[2]關(guān)積珍陸家和我國顯示屏技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)及展望現(xiàn)代示.2004（0234-37.[3]JeyamkondanS，JayasS，HollyRA.16×16dotmatrixLEDhas4mmprofile.Electronics，11/26/2003212536-36Ic（AN11842012).[4]繆思恩LED屏幕顯電路設(shè)J].電子技術(shù)應(yīng)用1996：25參考文獻(xiàn)[5]DaveJackson.關(guān)于DSP片的問答今日電子1998（：1-7.[6]盧彌堅(jiān)主從分式LED大屏幕顯示系J].腦與信息技術(shù)199704：[7]高勝東梁采，宏富.一種LED大屏顯示系J].成都?xì)鈱W(xué)院學(xué)，1998（,108-120.[8]張全福匯編語程序設(shè)實(shí)驗(yàn)學(xué)改革探索：學(xué)研究，（06：3-5.[9]文哲熊用單片控制LED顯示屏[D].山科學(xué)技術(shù)院，1995.[10]彭寧，佩華單片機(jī)LED屏幕顯的控制統(tǒng)[J].北大學(xué)報(bào)（自科學(xué)版1993,13（86-89.[11]陳玉華玉銘LED屏幕顯電路的計(jì)J].連海事大學(xué)報(bào)，1997：55-56.[12]鄭剛，宇成LED大幕顯示統(tǒng)的設(shè)[J].北方工業(yè)大學(xué)報(bào)，200103：附錄附錄硬件原理3附錄附錄設(shè)計(jì)程//程序主要為功能子序提運(yùn)行平子程分為顯程序，特顯示程//鍵輸入中斷程序2附錄//#include<reg51.h>//#include<absacc.h>//#include<intrins.h>//#include<AT89x52.h>//#include<regx52.h>#define34#defineW0X01unsignedbuffer[COUNT];unsignedpoint;sbitA1=P1^0;//定第一列應(yīng)端口sbitA2=P1^1;//第二sbitA3=P1^4;//第一sbitA4=P1^5;//第二sbitCLK_L=P1^2;//列移位時(shí)上升沿發(fā)sbitCLEAR_L=P1^3;//列清除控制低電平有效sbitCLK_H=P1^6;//行移位時(shí)sbitCLEAR_H=P1^7;//行清除控制位低電平效sbitEN=P2^0;sbitP21=P2^1;//三態(tài)允控制端低電有效sbitOE=P2^2;//鎖存允位sbitLE=P2^3;unsignedcodeH1[16]={1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},H2[16]={0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0};//分別暫存（H）（L）所要顯示的據(jù)unsignedL1,L2,i,command,k,j;charz,l,m,n,x;unsigneddataziku[32];unsignedidatasort[32];unsignedintdataunsignedcodeBmp019[]//靜顯示內(nèi){/*———————————————————3附錄—源文件文字：寬×高像素：16×16字模格/大小單色陣液晶模，縱取模，節(jié)正/32節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)日期：16:26:59———————————————————*/0x00,0x22,0x22,0x2A,0x2A,0x2F,0xFA,0x2A,0x2A,0x2A,0x2B,0x2A,0x2A,0x22,0x00,0x04,0x04,0x08,0x10,0x20,0xC0,0x20,0x5C,0x48,0x42,0x41,0xFE,0x40,0x40,0x40,0x00,};//******************************************************//口中斷程序//能：從PC接收數(shù)，當(dāng)接滿34位后將接收的數(shù)據(jù)送回//******************************************************com_interrupt(void)interrupt4using3{unsignedRECEIVR_buffer;if(RI==1){RECEIVR_buffer=SBUF;RI=0;TI=0;if(point==0){if(RECEIVR_buffer=='s')point++;Elsepoint=0;}if(point>0&&point<35)buffer[point++]=RECEIVR_buffer;elsepoint=0;4附錄}//T1=0;if(point==35&&RI==0){command=buffer[34];point=0;x=0;for(k=2;k<34;k++){SBUF=buffer[k];sort[k-2]=buffer[k];while(T1==0);T1=0;}}}voiddelay(intk){while(k--);}//******************************************************//態(tài)顯示程序//能：將顯示據(jù)處理，控串并轉(zhuǎn)器并行出控制顯示//****************