874380909基于單片機(jī)的16×16點(diǎn)陣LED電子顯示屏的設(shè)計(jì)

1、本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（2010屆）工程技術(shù)系題 目：1616點(diǎn)陣 led電子顯示屏的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職稱： 講師 職稱： 2010 年 5 月 12 日1616點(diǎn)陣led電子顯示屏的設(shè)計(jì)摘要：電子顯示屏的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，它作為一個(gè)重要的宣傳平臺(tái)，已經(jīng)受到全社會(huì)的普遍認(rèn)可。本課題以單片機(jī)為控制核心，通過(guò)8x8 led電子顯示屏及相關(guān)的外圍電路，設(shè)計(jì)制作了一個(gè)16x16 點(diǎn)陣led電子顯示屏。本文介紹了基于at89c51單片機(jī)點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)方案，闡述了1616點(diǎn)陣led顯示屏的設(shè)計(jì)原理與思路，詳細(xì)敘述了系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。論文重點(diǎn)

2、闡述了顯示模塊及相關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊等的模塊化設(shè)計(jì)思路與制作方法。軟件部分同樣也采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，包括中斷模塊、顯示模塊，并采用簡(jiǎn)單流通性強(qiáng)的c語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)清晰的圖文伴隨跑馬形式移入移出顯示等功能。在實(shí)際設(shè)計(jì)調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)肉眼觀察該顯示屏顯示的圖文是否穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_，查找造成圖文不清晰的根源，確定調(diào)整方案，盡可能的使顯示圖文與要求相符合。關(guān)鍵詞：at89c51；單片機(jī)；led顯示屏 design of digital 1616 dot matrix led electronic display screenabstract: led electronic display scree

3、ns, which are applied more and more widely, have been generally accepted by the whole society as an important propagandistic platform. in this work, a digital 1616 dot matrix led electronic display screen was designed and made from a 8x8 led electronic display screen and the related peripheral circu

4、its, with a microcontroller as the controlling core.this thesis introduces the design of a dot matrix display based on at89c51 microcontroller, describing the design ideas of 1616 dot matrix led display, and expounding the realization process of system hardware and software design in detail. this th

5、esis focuses on the design ideas and making of modularization of display module and related driving modules. software design including interrupt module and display module is also the idea of modularization, and it comes true by the application of a simple and popular c language programming. system c

6、an achieve the function of a clear graphic with happy valley with moving-out and moving-in display. during the actual design and debugging process, they observe the stability of the pictures on the scream through eyes, and find if they are clear without any interference, and work out the reasons why

7、 the pictures are not clear, then adjust the plan and make the pictures match to the requirements as much as possible. key words: at89c51; microcontroller; led electronic display screen目錄摘要(ii) abstract.()1 引 言(1)1.1 課題的背景(1)1.2 研究目的和意義(1)1.3 論文研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排(1)2 系統(tǒng)方案論證與選擇(3)2.1 方案論證(3)2.2 各模塊方案選擇與論證(4)2

8、.2.1 單片機(jī)控制模塊(4)2.2.2 時(shí)鐘信號(hào)電路(4)2.2.3 顯示模塊(5)2.2.4 顯示模塊(5)2.2.5 驅(qū)動(dòng)模塊(5)3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(6)3.1 硬件電路設(shè)計(jì)(6)3.2 各單元電路說(shuō)明(6)3.2.1 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)(6)3.2.2 1616點(diǎn)陣led顯示模塊設(shè)計(jì)(8)3.2.3 驅(qū)動(dòng)模塊(11)4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)(15)4.1 點(diǎn)陣顯示原理(15) 4.1.1 1616點(diǎn)陣led基本顯示原理(15)4.1.2 1616點(diǎn)陣led顯示屏上滾屏顯示原理(15)4.1.3 1616點(diǎn)陣led顯示屏左跑馬顯示原理(16)4.2 主程序設(shè)計(jì)(17) 4.2.1

9、中斷原理(17)4.2.2 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)(18)4.2.3 系統(tǒng)主程序(19)5 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析(20)5.1 系統(tǒng)調(diào)試(20)5.1.1 硬件測(cè)試(20)5.1.2 軟件測(cè)試(21)5.2 結(jié)果分析(21)6 總結(jié)與展望(22)6.1 總結(jié)(22)6.2 展望(22)致謝(23)參考文獻(xiàn)(24)附錄(25)1 引 言1.1 課題的背景隨著顯示器件與技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，屏幕顯示系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用，led顯示屏是信息顯示的重要傳媒之一。led顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的顯示屏幕。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得led數(shù)碼管能夠在減少驅(qū)動(dòng)器的情況下能夠直接被驅(qū)動(dòng)。而且它具

10、有可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、性能價(jià)格比高、使用成本低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以一直在平板顯示領(lǐng)域扮演著重要的角色，并且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)還有相當(dāng)大的發(fā)展空間。所以被廣泛應(yīng)用于金融市場(chǎng)、醫(yī)院、體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車(chē)站、高速公路等公共場(chǎng)所的信息顯示和廣告宣傳。近幾年來(lái)我國(guó)led顯示的相關(guān)技術(shù)也取得了較快和較大的發(fā)展，早期時(shí)曾因led材料器件的限制，led顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒(méi)有廣泛展開(kāi)，另一方面，顯示屏控制技術(shù)基本上是通信控制方式，客觀上影響了顯示效果。所以導(dǎo)致早期的led顯示屏在國(guó)內(nèi)很少，產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主，控制方式為通信控制，灰度等級(jí)為單點(diǎn)四級(jí)調(diào)灰，產(chǎn)品的成本比較高。后來(lái)led顯示屏迅速

11、發(fā)展，進(jìn)入九十年代，全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)，信息技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域不斷突破，led顯示屏在led材料和控制技術(shù)方面也不斷出現(xiàn)新的成果。藍(lán)色led鏡片研制成功，全彩色led顯示屏進(jìn)入市場(chǎng);電子計(jì)算機(jī)及微電子領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，在顯示屏控制技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了視頻控制技術(shù)，顯示屏的動(dòng)態(tài)顯示效果大大提高。這個(gè)階段，led顯示屏在我國(guó)發(fā)展迅速，led顯示屏產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。今天，led顯示屏應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展4。1.2 研究目的和意義該設(shè)計(jì)課題使我們能夠掌握l(shuí)ed顯示屏的基本顯示原理和設(shè)計(jì)方法，對(duì)led顯示屏這個(gè)行業(yè)有了較

12、為深刻的了解和認(rèn)識(shí)。并且對(duì)大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的一些理論進(jìn)行了實(shí)踐，使我們對(duì)所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)。并且通過(guò)該設(shè)計(jì)課題掌握了51單片機(jī)軟硬件開(kāi)發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關(guān)行業(yè)的工作積累了實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。目前我國(guó)的信息行業(yè)發(fā)展迅速，作為主要平面顯示媒介的led顯示屏的作用也越練越廣泛，相關(guān)的從業(yè)人員也會(huì)越來(lái)越緊缺。但同時(shí)應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到我國(guó)的led技術(shù)雖然發(fā)展迅速但和世界先進(jìn)水平還有一定的差距。因此，此課題不論是對(duì)自己的就業(yè)還是對(duì)我國(guó)led顯示技術(shù)的發(fā)展都有非?，F(xiàn)實(shí)與積極的意義。1.3 論文研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排本文首先介紹本設(shè)計(jì)的相關(guān)概念以及目前發(fā)展的狀況，然后是設(shè)計(jì)的方案選擇與論證，接下來(lái)，具

13、體介紹了硬件電路組成模塊與系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。最后介紹了系統(tǒng)的調(diào)試以及設(shè)計(jì)可擴(kuò)展性。本文研究的內(nèi)容如下： 單片機(jī)控制模塊：采用89c51或其他系列單片機(jī)作為控制核心，其它相關(guān)的外圍電路構(gòu)成本系統(tǒng)的模塊； 時(shí)鐘信號(hào)電路：采用普通晶體時(shí)鐘源，其中晶體用12mhz的石英晶振； 復(fù)位電路：采用上電復(fù)位； 顯示模塊：顯示穩(wěn)定的圖文等信息； 驅(qū)動(dòng)模塊：采用74ls154、74hc595作為點(diǎn)陣led顯示屏的行列驅(qū)動(dòng)器，對(duì)點(diǎn)陣行列進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；根據(jù)上述的研究?jī)?nèi)容，論文的結(jié)構(gòu)安排如下：第二章主要闡述系統(tǒng)方案的選擇與論證，根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的主要功能，把整個(gè)系統(tǒng)分為電源模塊、時(shí)鐘信號(hào)電路、復(fù)位電路、驅(qū)動(dòng)模塊、單片機(jī)控制模塊

14、、顯示模塊等，并分別對(duì)各模塊方案進(jìn)行了選擇與論證；第三章主要闡述系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要介紹了個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)，并對(duì)各單元電路進(jìn)行說(shuō)明，主要是對(duì)各單元電路的主要元件的結(jié)構(gòu)概念、引腳功能以及特點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。第四章主要闡述的是系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，主要是對(duì)主程序的結(jié)構(gòu)圖和時(shí)間的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。第五章闡述的是系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析，主要是對(duì)硬件和軟件進(jìn)行測(cè)試并把遇到的問(wèn)題和解決方法進(jìn)行說(shuō)明，并對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要注意事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明。第六章闡述的是總結(jié)和展望，主要闡述本人在設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些體會(huì)和對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)將來(lái)的一些展望。2 系統(tǒng)方案論證與選擇2.1 方案論證從理論上說(shuō)，不論顯示圖形還是文字，只要控制這些組成圖形或文

15、字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對(duì)應(yīng)的led器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。1616的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多端口，如果采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，1616的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很大，因?yàn)閮H僅是1616的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大的多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很大的數(shù)字。因此采用另一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。具體就1616的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，我們把所有同一行的發(fā)光管的陽(yáng)

16、極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第一行使其點(diǎn)亮一定的時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第二行使其點(diǎn)亮相同的時(shí)間，然后熄滅； 第十六行之后又重新點(diǎn)亮第一行，這樣反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，我們就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)列驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。從控制電路到

17、列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并行方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹２捎么袀鬏數(shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時(shí)間就太少了，以至影響到led的亮度。解決

18、串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。經(jīng)過(guò)上述分析，可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具備的主要功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示5。 課題擬以at89c51單片機(jī)為控制核心設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)，用單片機(jī)、點(diǎn)陣顯示屏等設(shè)計(jì)一個(gè)1616點(diǎn)陣led電子顯示屏的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)可以分為電源模塊、時(shí)鐘信號(hào)

19、電路、復(fù)位電路、驅(qū)動(dòng)模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊等，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖2.1時(shí)鐘電路復(fù)位電路單片機(jī)點(diǎn)陣顯示器陰極驅(qū)動(dòng)電路點(diǎn)陣顯示器陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電路1616點(diǎn)陣led顯示屏圖2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2.2 各模塊方案選擇與論證2.2.1 單片機(jī)控制模塊采用89c51芯片作為硬件核心，采用flash rom，內(nèi)部具有4kb rom 存儲(chǔ)空間,可多次擦寫(xiě)，而且與mcs-51系列單片機(jī)完全兼容。2.2.2 時(shí)鐘信號(hào)電路直接采用普通晶體時(shí)鐘源提供脈沖信號(hào)，此種方案能夠減少芯片的使用，節(jié)約成本。2.2.3復(fù)位電路方案一：采用按鈕復(fù)位，通過(guò)按電路中的開(kāi)關(guān)按鈕使系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)位，按一次開(kāi)關(guān)按鈕系統(tǒng)復(fù)位一次，但是在點(diǎn)陣

20、屏顯示過(guò)程中不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，本方案與實(shí)際應(yīng)用不相符合，所以不采取本方案。方案二：采用上電復(fù)位，電路第一次通電時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一次復(fù)位，而后系統(tǒng)執(zhí)行。這個(gè)方案簡(jiǎn)單且符合實(shí)際設(shè)計(jì)，故采用本設(shè)計(jì)方案6。2.2.4 顯示模塊方案一：采用4塊88點(diǎn)陣led顯示屏相連接構(gòu)成一塊1616點(diǎn)陣led顯示屏，但4塊點(diǎn)陣屏連接起來(lái)面積較大，且需多根導(dǎo)線將其焊接，外觀上較不美觀。所以不采用本方案。方案二：采用1616點(diǎn)陣led顯示屏，1616點(diǎn)陣屏的功能與4塊88點(diǎn)陣屏構(gòu)成1616點(diǎn)陣屏功能相同，但是更為美觀小巧美觀，且單塊1616點(diǎn)陣屏和4塊88點(diǎn)陣屏價(jià)格相等。故本設(shè)計(jì)采用這種方案。2.2.5驅(qū)動(dòng)模塊方案一：采

21、用靜態(tài)鎖存方式，將每一個(gè)led發(fā)光管的一端接至單片機(jī)的一個(gè)i/o口，另一端通過(guò)電阻接電源。這種方法可以直接驅(qū)動(dòng)led，原理簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，led的亮度也可以通過(guò)限流電阻調(diào)節(jié)，非常方便，但此種方法太浪費(fèi)單片機(jī)的i/o口，只適合于較小的系統(tǒng)。方案二：采用動(dòng)態(tài)掃描方式，通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)并聯(lián)在一起的led發(fā)光管的一端(共陰或共陽(yáng))，led發(fā)光管的另一腳接通用i/o口，控制其亮滅。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的led，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。故采用本設(shè)計(jì)方案。列驅(qū)動(dòng)電路由集成電路74hc595構(gòu)成，它具有一個(gè)8位串入并出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立

22、的，可以實(shí)現(xiàn)在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，達(dá)到重疊處理的目的7。行驅(qū)動(dòng)電路主要是要實(shí)現(xiàn)譯碼功能，下面有2種方案供其選擇：方案一：采用2塊74ls138級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)4/16線譯碼功能，74ls138芯片本身具有3/8線譯碼功能，但是增加了芯片的使用數(shù)目，增加了連線及所占面積。所以不采用本方案。方案二：采用芯片74ls154，74ls154芯片本身具有4/16線譯碼功能，其功能與2塊74ls138級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)4/16譯碼一樣，但是相比74ls138少用一片芯片。所以采用本方案。3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1 硬件電路設(shè)計(jì)本電路是由at89c51單片機(jī)為控制核心，低功耗；時(shí)鐘源電路有很多

23、種，比如阻容低速時(shí)鐘源、普通晶體時(shí)鐘源、帶緩沖放大的晶體時(shí)鐘源等等，考慮到電路穩(wěn)定及材料選購(gòu)等方面，決定采用普通晶體時(shí)鐘源，其中晶體用12mhz的石英晶振；復(fù)位電路結(jié)合實(shí)際應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)，采用上電復(fù)位；顯示部分由1616點(diǎn)陣led顯示屏顯示；行驅(qū)動(dòng)電路采用74ls154，列驅(qū)動(dòng)電路采用74ls595。3.2 各單元電路說(shuō)明3.2.1 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)一、 at89c51單片機(jī)介紹at89c51是美國(guó)atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8位單片機(jī)，片內(nèi)含有4k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器和128的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用aemel公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼

24、容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域8。圖3.1為at89c51外部封裝。圖3.1 at89c51封裝at89c51單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)i/o口p0,p1,p2,p3, mcs-51單片機(jī)共有4個(gè)8位的i/o口（p0、p1、p2、p3），每一條i/o線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。p0口：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門(mén)電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫(xiě)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)fias

25、h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口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門(mén)電流。p1口管腳寫(xiě)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(mén)電流，當(dāng)p2口被寫(xiě)“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

26、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(xiě)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(mén)電流。當(dāng)p3口寫(xiě)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9。 p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下所示： 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

27、部中斷1） p3.4t0（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)器寫(xiě)選通） p3.7/rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）at89c51振蕩器特性為：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(guò)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(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度10。 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。在閑置模式下，cpu停止工作。但ra

28、m，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，停止芯片其它功能直至硬件復(fù)位，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。二、單片機(jī)復(fù)位原理單片機(jī)剛上電時(shí)需要復(fù)位一次才能可靠工作，通過(guò)電容接vcc，是利用電容充電來(lái)提供2個(gè)周期的高電平時(shí)間讓單片機(jī)復(fù)位，如此單片機(jī)可以正常工作。這之后又不要求單片機(jī)復(fù)位，所以通過(guò)8.2k左右的電阻下拉接地保證reset腳維持在低電平狀態(tài)（即不復(fù)位狀態(tài)）11。如圖3.2所示。圖3.2 單片機(jī)復(fù)位電路三、時(shí)鐘電路單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示,18引腳和19引腳接時(shí)鐘電路,x1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,x2接外部晶

29、振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出12。第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開(kāi)關(guān)后夠上電復(fù)位電路，20引腳為接地端，40引腳為電源端。31引腳接電源端，如圖3.3所示。圖3.3 單片機(jī)時(shí)鐘電路3.2.2 16x16點(diǎn)陣led顯示模塊的設(shè)計(jì)一、led點(diǎn)陣屏介紹組合型led點(diǎn)陣顯示器自八十年代開(kāi)始出現(xiàn)，以發(fā)光二極管為像素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)氧樹(shù)脂和塑模封裝而成。具有高亮度、功耗低、引腳少、視角大、壽命長(zhǎng)、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。led點(diǎn)陣有44、48、57、58、 88等多種。點(diǎn)陣顯示屏有單色和雙色兩類(lèi)，可顯示紅，黃，綠，橙等，本次設(shè)計(jì)選用單色點(diǎn)陣顯示屏

30、。二、點(diǎn)陣led顯示屏的外觀和引腳1616點(diǎn)陣led顯示屏由256個(gè)led發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上。它的外觀形狀如圖3.4所示，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮13。如第一列為高電平置1，第二列為低電平置0，第三列為高電平置1，p行為低電平置0，o行為高電平置1，則顯示效果是p行上的第一個(gè)led燈亮，第二個(gè)led燈滅，第三個(gè)led燈亮。第o行上的三個(gè)led燈全滅，如圖3.6所示。 圖3.4 1616點(diǎn)陣led顯示屏實(shí)物照片 圖3. 5 1616點(diǎn)陣led顯示屏內(nèi)部

31、結(jié)構(gòu)圖3.6 led點(diǎn)陣亮滅示意圖1616點(diǎn)陣led顯示屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀引腳并不相對(duì)應(yīng)，下面圖3.7所示為點(diǎn)陣顯示屏外觀管，圖3.8為個(gè)管教所對(duì)應(yīng)的管教編號(hào)。圖3.7 1616點(diǎn)陣led顯示屏引腳分配表 圖3.8 點(diǎn)陣顯示屏各個(gè)管腳對(duì)應(yīng)的管腳號(hào) 3.2.3 驅(qū)動(dòng)模塊一、 列驅(qū)動(dòng)模塊列驅(qū)動(dòng)電路由集成電路74hc595構(gòu)成，它具有一個(gè)8位串入并出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立的，可以實(shí)現(xiàn)在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，即達(dá)到重疊處理的目的。74hc595的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.9所示。它的輸入側(cè)有8個(gè)串行移位寄存器，每個(gè)移位寄存器

32、的輸出都連接一個(gè)輸出鎖存器。引腳si是串行數(shù)據(jù)的輸入端。引腳sck是移位寄存器的移位時(shí)鐘脈沖，在其上升沿發(fā)生移位，并將si的下一個(gè)數(shù)據(jù)打入最低位。移位后的各位信號(hào)出現(xiàn)在各移位寄存器的輸出端，也就是輸出鎖存器的輸入端。rck是輸出鎖存器的打入信號(hào)，其上升沿將移位寄存器的輸出打入到輸出鎖存器。引腳g是輸出三態(tài)門(mén)的開(kāi)放信號(hào)，只有當(dāng)其為低時(shí)鎖存器的輸出才開(kāi)放，否則為高阻態(tài)。sclr信號(hào)是移位寄存器的清零輸入端，當(dāng)其為低時(shí)移位寄存器的輸出全部為零。由于sck和rck兩個(gè)信號(hào)是互相獨(dú)立的，所以能夠做到輸入串行移位與輸出鎖存互不干擾。芯片的輸出端為qaqh，最高位qh可作為多片74hc595級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)，向上

33、一級(jí)的級(jí)聯(lián)輸出。但因qh受輸出鎖存器打入控制，所以還從輸出鎖存器前引出了qh，作為與移位寄存器完全同步的級(jí)聯(lián)輸出，圖3.10為74hc595級(jí)聯(lián)14時(shí)。圖3.9 74hc595外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.10 2個(gè)74hc595級(jí)聯(lián)二、 行驅(qū)動(dòng)模塊（1）74ls154介紹74ls154這種4線16線譯碼器非常適合用于高性能存儲(chǔ)器的譯碼器。當(dāng)兩個(gè)選通輸入g1 和g2 為低時(shí), 它可將4 個(gè)二進(jìn)制編碼的輸入譯成16 個(gè)互相獨(dú)立的輸出之一。實(shí)現(xiàn)解調(diào)功能的辦法是：用4 個(gè)輸入線寫(xiě)出輸出線的地址，使得在一個(gè)選通輸入為低時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)另一個(gè)選通輸入。當(dāng)任何一個(gè)選通輸入是高時(shí)，所有輸出都為高。圖3.11為編碼器74ls

34、154外形及內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)。圖3.12為其真值表15。圖3.11 74ls154 編碼器外形及內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 圖3.12 74ls154 編碼器真值表（2）8550三極管介紹三極管8550是一種常用的普通三極管，是一種低電壓,大電流,小信號(hào)的pnp型硅三極管，其電流放大倍數(shù)為50-30016。圖3.13為三極管分裝。1 發(fā)射極 2 基極 3 集電極圖3.13 三極管8550（3）點(diǎn)陣行驅(qū)動(dòng)模塊單片機(jī)p1口低4位輸出信號(hào)對(duì)16行點(diǎn)陣進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，信號(hào)經(jīng)4/16線譯碼器74ls154譯碼后生成16條行選通信號(hào)線，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的行線。一條行線上要帶動(dòng)16列的led進(jìn)行顯示，按每一個(gè)led器件20ma

35、電流計(jì)算，16個(gè)led同時(shí)發(fā)光時(shí)，需要320ma電流，選用三極管8550對(duì)電流進(jìn)行放大從而滿足需求。圖3.14為行驅(qū)動(dòng)模塊。圖3.14 74ls154行驅(qū)動(dòng)模塊4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1點(diǎn)陣顯示原理4.1.1 1616點(diǎn)陣led基本顯示原理 圖4.1 1616點(diǎn)陣顯示字體 圖4.2 漢字顯示順序在ucdos中文宋體字庫(kù)中，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示，如圖4.1所示。如果用 8位我們以u(píng)cdos中文宋體字庫(kù)為例，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。即國(guó)標(biāo)漢字庫(kù)中的每一個(gè)字均由256點(diǎn)陣來(lái)表示。我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素，而把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示

36、漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。我們以顯示漢字的89c51單片機(jī)控制17，由于單片機(jī)的總線為8位一個(gè)字需要拆分為2個(gè)部分。 一般我們把它拆分為左邊和右邊，左邊由168點(diǎn)陣組成，右邊也由168點(diǎn)陣組成。 在本例中單片機(jī)首先顯示的是左上角的第一行的左半部分，即第一列的a-h口。方向?yàn)閍到h ,顯示漢字“家”時(shí)，f、g點(diǎn)亮,由左往右排列，為a滅，b滅, c滅, d滅, e滅, f亮,g亮, h滅。即二進(jìn)制11111001轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為f9h.。 左邊第一行完成后，繼續(xù)掃描右邊的第一行，即從i向p方向掃描，從上圖可以看出，為i滅，j亮, k滅, l滅, m滅, n滅,o滅, p滅。即二

37、進(jìn)制10111111轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為bfh。接著再顯示第二行左邊部分，后右邊部分，依次類(lèi)推，如圖4.2。按照這個(gè)方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描32個(gè)8位，可以得出漢字“家”，它的掃描代碼為：f9, bf, c7, af, f7, b7, f7, b7f7, bf, 00, 01, f7, bf, f7, b7,f1, d7, c7, cf, 37, df, f7, af,f6, 6d, f7, f5, d7, f9, ef, fd由這個(gè)原理可以看出， 無(wú)論顯示何種字體或圖像， 都可以用這個(gè)方法來(lái)分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。這種顯示效果就是下面程序中的卷簾出的顯示效果。4.1.2 1

38、616點(diǎn)陣led顯示屏上滾屏顯示原理在4.1.1中說(shuō)到，在ucdos中文宋體字庫(kù)中，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示。如果要在1616點(diǎn)陣屏以上滾屏的方式顯示以字體，則需以以下方式進(jìn)行顯示。在1616點(diǎn)陣屏中，我們可以把點(diǎn)陣屏看成16行l(wèi)ed組成，且每行有16個(gè)led燈。在本例中單片機(jī)首先將第二行的顯示信息給第一行，使第一行顯示圖像變成第二行所要顯示的。以“我”字為例，原第一行由左到右排列，為a滅，b滅，c滅，d滅，e滅，f亮，g亮，h滅，i滅，j亮，k滅，m滅，n滅，o滅，p滅。即二進(jìn)制1111100110111111轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為f9h,bfh。原第二行由左到右排列，為a滅，b滅，c

39、亮，d亮，e亮，f滅，g滅，h滅，i滅，j亮，k滅，l亮，m滅，n滅，o滅，p滅。即二進(jìn)制1100011110101111轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為c7h,afh。單片機(jī)將第二行信息給第一行取代第一行原信息，故第一行由左到右排列，為a滅，b滅，c滅，d滅，e滅，f亮，g亮，h滅，i滅，j亮，k滅，l滅，m滅，n滅，o滅，p滅。接著將第一行的信息給第十六行，第三行的信息給第二行，第四行的信息給第三行，依此類(lèi)推，如圖4.3。按照這個(gè)方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描。最終點(diǎn)陣屏在視覺(jué)上的顯示效果是“我”字慢慢往上移，如圖4.4。圖4.3 上滾屏原理 4.4 上滾屏后顯示圖像4.1.3 1616點(diǎn)陣led顯示屏左跑馬顯

40、示原理如果要在1616點(diǎn)陣屏以左跑馬的方式顯示以字體，則需以以下方式進(jìn)行顯示。在1616點(diǎn)陣屏中，我們可以把點(diǎn)陣屏看成16列l(wèi)ed組成，且每列有16個(gè)led燈。在本例中單片機(jī)首先將第二列的顯示信息給第一列，使第一行顯示圖像變成第二行所要顯示的。以“我”字為例，原第一列由上到下排列，為1滅，2滅，3滅，4滅，5滅，6亮，7滅，8滅，9滅，10亮，11滅，12滅，13滅，14滅，15p滅，16亮。原第二列由上到下排列，為1滅，2亮，3亮，4亮，5亮，7亮，8亮，9亮，10亮，11亮，12亮，13亮，14亮，15亮，16滅。單片機(jī)將第二列信息給第一列取代第一行原信息，故第一列由上到下排列，為1滅，2

41、亮，3亮，4亮，5亮，7亮，8亮，9亮，10亮，11亮，12亮，13亮，14亮，15亮，16滅。接著將第一列的信息給第十六列，第三列的信息給第二列，第四列的信息給第三列，依此類(lèi)推，如圖4.5。按照這個(gè)方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描。最終點(diǎn)陣屏在視覺(jué)上的顯示效果是“我”字慢慢向左邊移動(dòng)，如圖4.6。 圖4.5 左跑馬原理 圖4.6 左跑馬后顯示圖像4.2 主程序設(shè)計(jì)顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。根據(jù)軟件分層次設(shè)計(jì)的原理，把顯示屏的軟件系統(tǒng)分成兩大層：第一層是底層的顯示驅(qū)動(dòng)程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序18。顯示驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)

42、責(zé)產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其它控制信號(hào)，配合完成led顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動(dòng)程序由定時(shí)器t0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。從有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法（顯示效果處理）和有利于程序結(jié)構(gòu)化考慮，顯示屏程序采用c語(yǔ)言編寫(xiě)。4.2.1 中斷原理在中斷傳送方式下，外設(shè)應(yīng)有請(qǐng)求cpu服務(wù)的權(quán)利，當(dāng)外部設(shè)備準(zhǔn)備好向cpu傳送數(shù)據(jù)，或者外設(shè)已準(zhǔn)備就緒接收cpu的數(shù)據(jù)，或者有某些緊急情況要求處理，或者是定時(shí)時(shí)間到等等。這時(shí)，外設(shè)向cpu發(fā)出中斷請(qǐng)求，cpu接收到請(qǐng)求并在一定條件下，暫時(shí)停止執(zhí)行原來(lái)的程序而轉(zhuǎn)去中斷處理，處理好中斷服務(wù)再返回來(lái)執(zhí)行原來(lái)程序，這

43、就是一個(gè)中斷概念。 中斷與調(diào)用子程序大不相同。 1、中斷過(guò)程實(shí)際上是cpu從執(zhí)行當(dāng)前主程序轉(zhuǎn)到執(zhí)行為外設(shè)服務(wù)的子程序，因此從這個(gè)角度來(lái)看，中斷過(guò)程是一個(gè)調(diào)用子程序的過(guò)程。2、中斷過(guò)程與子程序調(diào)用還是有很大差別的，首先調(diào)用子程序的過(guò)程是一個(gè)無(wú)條件過(guò)程，但中斷過(guò)程的中斷服務(wù)程序的調(diào)用一般是有條件的。其次,子程序調(diào)用在整個(gè)程序執(zhí)行中的位置是固定的。但對(duì)于硬件中斷過(guò)程，只要條件滿足，在整個(gè)程序執(zhí)行的任意一時(shí)間點(diǎn)都有可能發(fā)生從主程序向中斷服務(wù)子程序的轉(zhuǎn)移事件，也就是說(shuō)硬件中斷產(chǎn)生的調(diào)用過(guò)程是隨機(jī)的，不可預(yù)測(cè)的19。 圖4.7為中斷原理，圖4.8為調(diào)用子程序原理。 主程序檢測(cè)狀態(tài)信號(hào)中斷處理 圖4.7 中

44、斷原理 圖4.8 調(diào)用子程序原理4.2.2 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器t0重新賦初值以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定，1/16掃描的顯示屏的刷新率（幀頻）的計(jì)算公式20如下：其中fosc為晶振頻率，t0為定時(shí)器t0初值（工作在16位定時(shí)器模式）。然后顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢當(dāng)前點(diǎn)亮的行號(hào)，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開(kāi)顯示。圖4.9為顯示驅(qū)動(dòng)程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖。系統(tǒng)初始化“卷簾出”顯示效果“上滾屏”顯示效果“左跑馬

45、”顯示效果“卷簾入”顯示效果開(kāi)始進(jìn)入中斷定時(shí)器賦初值讀取行號(hào)并增1消隱送新行顯示數(shù)據(jù)切換顯示數(shù)據(jù)送新行號(hào)，打開(kāi)顯示退出中斷圖4.9 顯示驅(qū)動(dòng)程序流程圖 圖4.10 系統(tǒng)主程序流程圖4.2.3系統(tǒng)主程序系統(tǒng)主程序開(kāi)始以后首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口。然后以“卷簾出”效果顯示一個(gè)圖形（j），停留約3秒，接著向上滾動(dòng)顯示“我愛(ài)單片機(jī)j”五個(gè)漢字及一個(gè)圖形，停留約3秒，再向左跑馬顯示“我愛(ài)單片機(jī)j”這五個(gè)漢字及一個(gè)圖形，然后以“卷簾入”效果隱去圖形（j）。由于單片機(jī)沒(méi)有停機(jī)指令，所以我們可以設(shè)置系統(tǒng)程序不斷地循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。上圖4.10是系統(tǒng)主程序的流程圖。5 系統(tǒng)調(diào)

46、試及結(jié)果分析5.1 系統(tǒng)調(diào)試5.1.1 硬件測(cè)試1616點(diǎn)陣led電子顯示屏的電路系統(tǒng)較小，但是線路頗為麻煩，特別是在焊接點(diǎn)陣屏?xí)r。對(duì)于焊接方面更是不可輕視，龐大的電路系統(tǒng)中只要出現(xiàn)一處的錯(cuò)誤，則會(huì)對(duì)整個(gè)電路帶來(lái)麻煩且對(duì)檢測(cè)造成很大的不便，而且電路的交線較多，對(duì)于各種鋒利的引腳要注意處理，否則會(huì)刺破帶有包皮的導(dǎo)線，則會(huì)對(duì)電路造成短路現(xiàn)象。本人在1616點(diǎn)陣led電子顯示屏的設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到了很多的問(wèn)題。下面為設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題：1. 焊接1616 led點(diǎn)陣屏?xí)r管腳焊接錯(cuò)誤。2. 因焊接元器件不熟練，幾個(gè)焊盤(pán)脫落。3. 在硬件電路焊好后總體檢測(cè)時(shí)，1616 led點(diǎn)陣屏第二行常亮，且亮度比

47、其他行都亮?；叵脒@些問(wèn)題，只要耐心仔細(xì)和認(rèn)真思考都是可以避免的，以下是對(duì)這幾個(gè)問(wèn)題的主要解決方法。1 時(shí)常焊錯(cuò)點(diǎn)陣屏管腳是因?yàn)辄c(diǎn)陣屏的管腳號(hào)和功能號(hào)是不對(duì)應(yīng)的，所以先仔細(xì)查看資料，然后用萬(wàn)能表點(diǎn)個(gè)測(cè)量，確定各個(gè)管腳所對(duì)應(yīng)的功能號(hào)，并做相應(yīng)的記號(hào)以防焊接錯(cuò)誤。2 因?yàn)殡娐钒宀皇莗cb板而是普通的面包板，焊盤(pán)質(zhì)量不是很好，所以在粗心錯(cuò)焊幾次后焊盤(pán)就容易脫落，故在選面包板時(shí)應(yīng)選焊盤(pán)質(zhì)量較好的，在后面焊元器件時(shí)應(yīng)仔細(xì)小心，盡可能的防止錯(cuò)焊。3 檢測(cè)硬件電路時(shí)發(fā)現(xiàn)1616 led點(diǎn)陣屏第二行常亮，且亮度比其他行都亮。首先分析led發(fā)光原理，只有當(dāng)電流過(guò)大時(shí)led才會(huì)異常發(fā)光，且長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光是因?yàn)?616

48、led點(diǎn)陣屏第二行的某個(gè)線路管腳接與正電源相接使其長(zhǎng)時(shí)間供電才導(dǎo)致led燈常亮。當(dāng)?shù)贸龉收显蚝?，我分析有兩種可能，一種是三極管8550被擊穿，第二個(gè)可能是線路錯(cuò)焊或者并線。之后用一個(gè)新的三極管代替原來(lái)那個(gè)8550，點(diǎn)陣屏仍是第二行常亮，排除第一種方案。后仔細(xì)檢查電路，用萬(wàn)用表對(duì)焊點(diǎn)逐個(gè)檢測(cè)，最終檢測(cè)出來(lái)是第二行的三極管與電源線相連接才導(dǎo)致整個(gè)硬件電路出現(xiàn)故障。5.1.2. 軟件測(cè)試軟件部分需要調(diào)試的主要有顯示屏刷新頻率及顯示效果兩部分。顯示屏刷新率由定時(shí)器t0的溢出率和單片機(jī)的晶振頻率決定，表5.1為實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)采用的頻率及其對(duì)應(yīng)的定時(shí)器t0初值。刷新率（hz）255062.575851001

49、20t0初值0xec780xf63c0xf8300xf97e0xfa420xfb1e0xfbee表5.1 顯示屏刷新率（幀頻）與t0初值關(guān)系表（24m晶振）在目測(cè)條件下刷新率40hz以下的畫(huà)面看起來(lái)閃爍較嚴(yán)重，刷新率50hz以上的已基本覺(jué)察不出畫(huà)面閃爍，故本程序采用50hz刷新頻率。顯示效果處理的內(nèi)容較多程序也較復(fù)雜，所以在編寫(xiě)程序和調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了較多的問(wèn)題。下面為編寫(xiě)及調(diào)試過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題：1. 長(zhǎng)時(shí)間對(duì)c語(yǔ)言沒(méi)有接觸，在一定程度上增加了對(duì)程序編寫(xiě)的難度2. 點(diǎn)陣屏顯示效果較多，每種效果都對(duì)應(yīng)不同的邏輯，在點(diǎn)陣屏左跑馬效果時(shí)花了較多的時(shí)間。5.2 結(jié)果分析經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)測(cè)試與分析,可以對(duì)電

50、路的原理及功能更加熟悉,同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與及對(duì)電路的分析能力。同時(shí)在軟件的編程方面得到更到的提高,對(duì)編程能力得到加強(qiáng)，同時(shí)對(duì)所學(xué)的知識(shí)得到很大的提高與鞏固。此次系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果較好，led顯示屏能很好的顯示信息。由1616點(diǎn)陣led顯示屏顯示的漢字在卷簾入、上滾屏、左跑馬等移動(dòng)顯示效果穩(wěn)定，顯示亮度也非常合適。6 總結(jié)與展望6.1 總結(jié)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)，學(xué)到了許多沒(méi)學(xué)到的知識(shí)。較好的完成了作品，達(dá)到了預(yù)期的目的，完了最初的設(shè)想。在電路焊接時(shí)雖然沒(méi)什么大問(wèn)題，但從中也知道了焊接在整個(gè)作品中的重要性，電路工程量大，不能心急，一個(gè)個(gè)慢慢來(lái)不能急于求成，反而達(dá)到事半功倍

51、的效果。對(duì)電路的設(shè)計(jì)、布局要先有一個(gè)好的構(gòu)思，才顯得電路板美觀、大方。程序編寫(xiě)中，由于思路不清晰，開(kāi)始時(shí)遇到了很多的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)靜下心來(lái)思考，通過(guò)和同學(xué)的討論和在網(wǎng)上搜索的資料，理清了思路，反而得心應(yīng)手。在此次設(shè)計(jì)中，知道了做凡事要有一顆平常的心，不要想著走捷徑，一步一個(gè)腳印。也練就了我們的耐心，做什么事都在有耐心。總之，這次設(shè)計(jì)使我的能力得到了全方面的提高。6.2 展望隨著現(xiàn)代信息傳播速度的快速傳播，點(diǎn)陣led顯示屏不僅使用壽命長(zhǎng)、性能價(jià)格比高、使用成本低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，且對(duì)信息的傳播范圍也更為廣泛。led顯示屏應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均

52、勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。致 謝四年的時(shí)間即將過(guò)去，我們也即將走出校園,面向社會(huì)。回看過(guò)去，還真是懷念啊，懷念那段時(shí)光。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，曾得到了許多人的幫助，有我的老師，也有我的同學(xué)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功特別是離不開(kāi)老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷，也離不開(kāi)在學(xué)習(xí)工作中不斷給予我鼓勵(lì)和幫助的同學(xué)。在此，謹(jǐn)向胡海根老師以及幫助過(guò)我的同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意！ 最后，衷心感謝在百忙之中抽出寶貴時(shí)間對(duì)此論文進(jìn)行評(píng)閱與審議的老師們。感謝學(xué)院給我提供了一個(gè)展現(xiàn)自己的舞臺(tái)，給我一次難得煅煉的機(jī)會(huì)，使得我的動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能都有了很大的提高。參考文獻(xiàn)4張凱.led介紹完全手冊(cè)m.北京：航空航天大學(xué)出版社,2000.5蔡朝

53、洋.單片機(jī)控制實(shí)習(xí)與專(zhuān)題制作m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.11.6麗鳳，王艷秋，張軍.單片機(jī)原理及接口技術(shù)m，北京：清華大學(xué)出版社，2004.7 徐國(guó)華.模擬及數(shù)字電子技術(shù)試驗(yàn)教程m，北京：北京航空大學(xué)出版社，2004.8吳金戊，沈慶陽(yáng)，郭庭吉.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用m，北京：清華大學(xué)出版社，2004.9李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第3版）m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.10李光飛，樓然苗，胡佳文，謝象佐.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)m，北京：北京航空大學(xué)出版社，2004.11張毅剛. mcs-51單片機(jī)原理及應(yīng)用m.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004.06.12張

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