武漢大學(xué)基于單片機(jī)的LED顯示屏

1、基于單片機(jī)的LED顯示屏武漢大學(xué)摘要LED行業(yè)已成為一個(gè)快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展市場(chǎng)空間大，前景比較廣闊。本設(shè)計(jì)介紹了單片機(jī)LED顯示屏的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了在單片機(jī)領(lǐng)域設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中proteus軟件具有重要的實(shí)用價(jià)值，其可以大幅度縮短開(kāi)發(fā)周期，節(jié)約了開(kāi)發(fā)成本，幫助廣大電子愛(ài)好者了解漢字、英文、數(shù)字點(diǎn)陣顯示的原理，更好的認(rèn)識(shí)單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用方法，也提高了單片機(jī)知識(shí)技術(shù)的運(yùn)用能力。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī) LED顯示屏 STC89C52R漢字英文數(shù)字切換顯示TheMicrocontroller-basedLED display screenABSTRACTLED industry has

2、 become a new and rapidly developing industry, its development prospect has broad market space. This design introduced the single-chip LED display design. Based on the AT89Cdot matrix cycle switch display effect chart. The experimental results reflected in the field of single-chip design and develop

3、ment of Proteus Software has important practical value,which can greatly shorten the development cycle, a better understanding of MCU's basic structure, working principle and application method, but also improve the knowledge of SCM technology application ability.Keyword:single chip LED display

4、STC89C52RC display Chinese English number目錄摘要IABSTRACT II第1章緒論11.1 基于單片機(jī)的LED顯示屏的研究目的11.2基于單片機(jī)的LED顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)11.3 本文所研究的內(nèi)容2第2章 LED顯示屏32.1LED顯示屏概述32.2 LED顯示屏分類32.3 LED顯示屏主要技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)4第3章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 73.1工作原理103.2總體設(shè)計(jì)103.3時(shí)鐘電路113.4復(fù)位電路12液晶模塊圖片信息 12液晶引腳說(shuō)明 123.5主要器件13第4章 軟件設(shè)計(jì)164.1程序設(shè)計(jì)174.2 軟件仿真17第5章總結(jié)24附錄25參考文獻(xiàn)28

5、致謝31第一章 緒論1.1基于單片機(jī)的LED顯示屏的研究目的LED顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體，它利用發(fā)光二級(jí)管構(gòu)成的像素單元組成面積顯示內(nèi)容，可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、亮度高、性價(jià)比高、使用成本低、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。在短短二十年來(lái)，迅速成為室外大屏幕顯示的主流產(chǎn)品，在戶外信息顯示領(lǐng)域中具有無(wú)可替代的作用。采用LED顯示屏可以擴(kuò)大人們的視角、而且功耗小、色彩均勻一致。它的故障率低、便于維護(hù)，可以使人們?cè)陔娮赢a(chǎn)品方面有一定的進(jìn)度。1.2 基于單片機(jī)的LED顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì).基于單片機(jī)的LED顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀早在上世紀(jì)80年代，將LED用作顯示裝置就已經(jīng)

6、開(kāi)始了。早期的LED顯示僅限于單色的固定圖形，我國(guó)在此領(lǐng)域的起步較早，用于字符顯示的單色led顯示屏也在上世紀(jì)90年代就已用于交通、廣告、金融等領(lǐng)域。真正全彩色顯示屏的興起是在近十多年來(lái)伴隨LED自身生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步而起的。目前，我國(guó)的LED顯示裝置的年產(chǎn)值已突破300多億元，而且還以每年30%的速度在增長(zhǎng)。早期的LED顯示器僅僅采用簡(jiǎn)單的硬件控制模式，如今的led顯示屏尤其是全彩色屏已經(jīng)是由計(jì)算機(jī)、圖像處理、集成電路、光學(xué)等高新技術(shù)相結(jié)合的集成體。.基于單片機(jī)的LED顯示屏未來(lái)趨勢(shì)隨著LED顯示屏的不斷發(fā)展，以及驅(qū)動(dòng)電路及控制方式的不斷提高，led顯示屏定會(huì)朝著更高像素密度、更高速、超薄、低功

7、耗、輕型等方面發(fā)展，由于像素密度的不斷提高、驅(qū)動(dòng)速率的突破性進(jìn)步，高清3D屏的發(fā)展前景也是不可估量。展望未來(lái)會(huì)有更多的led顯示屏作為顯示器進(jìn)入室內(nèi)更多的場(chǎng)合甚至進(jìn)入我們每一個(gè)人的家庭中。所以，led顯示屏的發(fā)展前景將是不可估量的。1.3本文所研究的內(nèi)容本文以單片機(jī)為基礎(chǔ)以STC89C52芯片為核心。16*32LED“”漢字,英文，數(shù)字顯示屏切換顯示設(shè)計(jì)及制作過(guò)程，其內(nèi)容包括LED顯示屏硬件電路，PCB設(shè)計(jì)，C程序與調(diào)試等。第二章 LED顯示屏2.1 LED顯示屏概述在大型商場(chǎng)、車站、地鐵站及各類辦事窗口等越來(lái)越多的場(chǎng)所需要用LED點(diǎn)陣顯示圖形和漢字。LED行業(yè)已經(jīng)成為了一個(gè)快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)

8、，市場(chǎng)空間之大場(chǎng)景之廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的告訴發(fā)展，LED顯示作為信息傳播的一種重要手段，已經(jīng)廣泛用于室內(nèi)外需要進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公共場(chǎng)所，例如戶內(nèi)外公共場(chǎng)所廣告宣傳、火車站旅客引導(dǎo)信息、公交車輛報(bào)站系統(tǒng)、證券與銀行信息的提示，餐館報(bào)價(jià)信息顯示，高速公路路段中間信息提示，體育館比賽轉(zhuǎn)播，交通等信號(hào)以及景觀的照明等。顯然，LED顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化的一個(gè)重要標(biāo)志。LED顯示屏（LEDdisplay,LED Screen）：又叫電子顯示屏或者飄字屏幕。是由LED點(diǎn)陣和led pc 面板組成，通過(guò)紅色，藍(lán)色，綠色LED燈的亮滅來(lái)顯示文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻，內(nèi)容可以隨時(shí)更換，各部

9、分組件都是模塊化結(jié)構(gòu)的顯示器件。傳統(tǒng)LED顯示屏通常由顯示模塊、控制系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組成。顯示模塊由LED燈組成的點(diǎn)陣構(gòu)成，負(fù)責(zé)發(fā)光顯示；控制系統(tǒng)通過(guò)控制相應(yīng)區(qū)域的亮滅，可以讓屏幕顯示文字、圖片、視頻等內(nèi)容，單色、雙色屏主要用來(lái)播放文字的，全彩屏主要是播放動(dòng)畫(huà)的；電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)將輸入電壓電流轉(zhuǎn)為顯示屏需要的電壓電流。 LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開(kāi)的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來(lái)是：亮度高、工作電壓低、功耗小、大型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，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。2.2 LE

10、D顯示屏分類LED 顯示屏分類多種多樣，大體按照如下幾種方式分類：（1） 按使用環(huán)境分為戶內(nèi) , 戶外及半戶外（2） 按顏色分為單色，雙基色，三基色( 全彩 )（3） 按控制或使用方式分同步和異步（4）按顯示性能可分為 視頻顯示屏：一般為全彩色顯示屏；文本顯示屏：一般為單基色顯示屏；圖文顯示屏：一般為雙基色顯示屏；行情顯示屏：一般為數(shù)碼管或單基色顯示屏；2.3 LED顯示屏主要技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)1.LED顯示屏的主要技術(shù)指標(biāo)（1）像素失控率像素失控率是指顯示屏的最小成像單元（像素）工作不正常（失控）所占的比例。而像素失控有兩種模式：一是盲點(diǎn)，也就是瞎點(diǎn)，在需要亮的時(shí)候它不亮，稱之為瞎點(diǎn)；二是常亮點(diǎn)

11、，在需要不亮的時(shí)候它反而一直在亮著，稱之為常亮點(diǎn)。（2）灰度等級(jí)灰度也就是所謂的色階或灰階，是指亮度的明暗程度。對(duì)于數(shù)字化的顯示技術(shù)而言，灰度是顯示色彩數(shù)的決定因素。一般而言灰度越高，顯示的色彩越豐富，畫(huà)面也越細(xì)膩，更易表現(xiàn)豐富的細(xì)節(jié)。 灰度等級(jí)主要取決于系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)。當(dāng)然系統(tǒng)的視頻處理芯片、存儲(chǔ)器以及傳輸系統(tǒng)都要提供相應(yīng)位數(shù)的支持才行。（3）亮度鑒別等級(jí)亮度鑒別等級(jí)是指人眼能夠分辨的圖像從最黑到最白之間的亮度等級(jí)。（4）灰度非線性變換灰度非線性變換是指將灰度數(shù)據(jù)按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或某種算術(shù)非線性關(guān)系進(jìn)行變換再提供給顯示屏顯示。由于LED是線性器件，與傳統(tǒng)顯示器的非線性顯示特性不同。為了能夠

12、讓LED顯示效果能夠符合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源同時(shí)又不損失灰度等級(jí)，一般在LED顯示系統(tǒng)后級(jí)會(huì)做灰度數(shù)據(jù)的非線性變換，變換后的數(shù)據(jù)位數(shù)會(huì)增加（保證不丟失灰度數(shù)據(jù)）。2.4 LED顯示屏特點(diǎn)LED顯示屏主要有以下特點(diǎn)： （1）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。 （2）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；（3）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。（4）屏幕面積可大可小，小至不到一平米

13、，大則可達(dá)幾百、上千平米；（5）易與計(jì)算機(jī)接口，支持軟件豐富。表2.1幾種屏的對(duì)比屏幕類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電視墻全彩色、面積大畫(huà)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(huà)面細(xì)膩面積不大、亮度低、壽命短投影機(jī)全彩色、畫(huà)面細(xì)膩亮度低不能在戶外用、畫(huà)面受光不均2.5 LED顯示屏的發(fā)展及優(yōu)勢(shì) LED顯示屏的發(fā)展LED顯示屏是LED產(chǎn)業(yè)中發(fā)展較早、發(fā)展速度較快、相對(duì)比較成熟的產(chǎn)業(yè)。LED顯示屏應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在全世界形成了廣闊的市場(chǎng)。如圖（2-1）所示是全球LED顯示屏市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)圖。圖2.1 全球LED顯示屏市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)圖.LED顯示屏優(yōu)勢(shì)(1)采用進(jìn)口LED優(yōu)質(zhì)管芯制作全彩顯示屏:具有視

14、角大、功耗小、色彩均勻一致、屏厚超薄、屏體重量輕、故障率低、易維護(hù)等優(yōu)勢(shì)。(2)采用PCTV卡：該卡是一塊性能卓越的集顯示、采集、視頻捕獲等功能的多媒體顯示卡，該卡附有一個(gè)Studio編輯軟件。Studio是Pinnacle Systems公司的一個(gè)備受贊譽(yù)的軟件，其與現(xiàn)有通用普通多媒體卡相比較 (3)采用最新DVI 接口技術(shù)： DVI接口(Digital Visual Interface)是PC機(jī)與數(shù)字式平板顯示器(包括)接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，眾所周知，計(jì)算機(jī)是數(shù)字式的，即它所處理的信息全是數(shù)字量，但是迄今用得最廣泛的CRT顯示器(如電視機(jī))是模擬式的。因此在將計(jì)算機(jī)處理好的數(shù)據(jù)送往顯示器顯示之前

15、，必須做一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換(D/A),這種處理造成了信息的損失和顯示效果的缺陷。采用DVI接口，開(kāi)發(fā)的LED顯示系統(tǒng)可直接從PC機(jī)的DVI接口取數(shù)，不需要銀河卡之類的專用顯卡，也不需要特殊的采集卡，可不受PC機(jī)的限制，由于沒(méi)有D/A和MD轉(zhuǎn)換過(guò)程，避免了圖像細(xì)節(jié)的丟失，從而保證了計(jì)算機(jī)圖像在顯示屏中的完美再現(xiàn)。它的優(yōu)勢(shì)如下：無(wú)數(shù)據(jù)損失，不受到PC機(jī)限制，方便升級(jí)，一般顯示卡內(nèi)存為8M,而該卡內(nèi)存為128-256M,窗口位置和大小的調(diào)整；幀頻高達(dá)60HZ;非線性調(diào)整輸出，更適合人眼觀看；100級(jí)屏體亮度控制；恒流驅(qū)動(dòng)；單元板紅、綠、藍(lán)三色亮度分別可調(diào)，消除馬賽克. (4)采用室內(nèi)全彩系統(tǒng)：能在根本上

16、解決了數(shù)字顯示系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)傳輸量過(guò)大造成的系統(tǒng)復(fù)雜. (5)采用恒流驅(qū)動(dòng)：該電路技術(shù)成熟運(yùn)行可靠，已經(jīng)在全彩顯示屏上廣泛的運(yùn)用，性能價(jià)格比高，為目前眾多公司常用的恒流驅(qū)動(dòng)芯片，較好解決LED管壓降離散性之缺陷且性能良好，消除馬賽克. (6)光纖傳輸，不衰減的光纖傳輸技術(shù)：本文基于單片機(jī)（AT89C51）講述了16*16LED漢字點(diǎn)陣顯示的基本原理、以硬件組成及設(shè)計(jì)程序編譯與調(diào)試。本設(shè)計(jì)的漢字點(diǎn)陣顯示主要由AT89C51單片機(jī)，LED顯示管，時(shí)鐘電路，復(fù)位電路等組成，設(shè)計(jì)中采用動(dòng)態(tài)顯示，由16*16LED數(shù)碼管顯示漢字?？赏ㄟ^(guò)輸入不同的漢字代碼顯示不同的漢字，可通過(guò)時(shí)鐘電路調(diào)節(jié)電路的時(shí)間。隨著單

17、片機(jī)應(yīng)用越來(lái)越普及，各種以漢字顯示為媒介的場(chǎng)所將逐漸被LED顯示屏代替。通過(guò)本次的設(shè)計(jì)重點(diǎn)掌握16*16LED漢字顯示的硬件組成及軟件編程。在原理圖繪制中應(yīng)注意線路的接法及各個(gè)引腳的功能。LED顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體，它利用發(fā)光二級(jí)管構(gòu)成的像素單元組成面積顯示內(nèi)容，可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、亮度高、性價(jià)比高、使用成本低、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。在短短二十年來(lái)，迅速成為室外大屏幕顯示的主流產(chǎn)品，在戶外信息顯示領(lǐng)域中具有無(wú)可替代的作用。2.6發(fā)光二極管發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱LED。是由鎵、砷、磷的化合物構(gòu)成的二極管，當(dāng)代安子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射可見(jiàn)光，可以用來(lái)制成發(fā)光二

18、級(jí)管，在電路和儀器中當(dāng)做指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。它可以將電能轉(zhuǎn)化成光能。發(fā)光二級(jí)管與普通二極管一樣是PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二級(jí)管加正電壓以后，從P區(qū)注入N區(qū)的空穴跟由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近的N區(qū)與P區(qū)的空穴復(fù)合，可產(chǎn)生自發(fā)的光亮。不同的半島體材料中PN接附近的N區(qū)、P區(qū)的空穴所擁有的能量不同，其釋放出來(lái)的能量也不同，釋放的能量越多，發(fā)出的廣播哦則越短。常用的是發(fā)紅光、綠光、黃光二極管。 2.7 發(fā)光二級(jí)管的分類發(fā)光二級(jí)管可分為普通單色二極管、高度亮色二極管、超高度發(fā)光二級(jí)管、變色發(fā)光二級(jí)管、閃爍發(fā)光二級(jí)管、電壓控制性發(fā)光二級(jí)管、紅外發(fā)光二極管及負(fù)組發(fā)光二級(jí)管

19、等。2.8 LED顯示技術(shù)顯示屏概述LED顯示屏分為數(shù)碼顯示屏、圖文顯示屏和視頻顯示屏，他們都是由矩陣塊組成。LED數(shù)碼顯示屏的顯示器件為7段數(shù)碼管，適用于時(shí)鐘、利率的顯示。圖文顯示屏是與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、文本、圖形；視頻顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，可以圖文并用，可進(jìn)行同步顯示還可進(jìn)行二維、三維、立體等。LED顯示屏顯示畫(huà)面色彩比較鮮艷，立體感強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于金融、郵電、廣告、交通運(yùn)輸、銀行等各種公共場(chǎng)合。.LED顯示屏的分類（1）按顏色分可分為：?jiǎn)螜C(jī)色顯示屏、雙基色顯示屏、全彩色顯示屏。（2）按顯示器件分類LED點(diǎn)陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二級(jí)管組成的點(diǎn)陣顯示。LED視頻

20、顯示屏：顯示器有多重發(fā)光二級(jí)管組成，可顯示視頻等動(dòng)態(tài)文件。（3）按使用場(chǎng)合分類室內(nèi)顯示屏：發(fā)光點(diǎn)小，顯示面積較小。室外顯示屏：面積一般及時(shí)平方米至幾百平方米，亮度比較高，也可在惡劣條件下工作。.市場(chǎng)前景LED顯示屏利用多個(gè)二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊，它結(jié)合了微電子技術(shù)、光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理等現(xiàn)代高新技術(shù)。其可靠性高、使用壽命、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、性價(jià)比高、使用成本較低，它憑其特點(diǎn)迅速成為大型平板顯示的主流產(chǎn)品。憑借這些優(yōu)點(diǎn)，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如:體育場(chǎng)館、大型展覽館、游樂(lè)場(chǎng)所、市政廣場(chǎng)、車站、車站等場(chǎng)所。它亮度高、大面積顯示吸引了人們的眼球，昭示著信息時(shí)代的來(lái)臨。第三章 系統(tǒng)設(shè)

21、計(jì)3.1 工作原理利用單片機(jī)進(jìn)行LED漢字顯示平設(shè)計(jì)與制作是利用單片機(jī)控制技術(shù)，編寫(xiě)程序，通過(guò)程序控制LED的顯示，顯示所要顯示的內(nèi)容。技術(shù)線路為通過(guò)程序控制AT89C51芯片輸出高低電平，高低電平控制分別控制LED的亮和滅，最終達(dá)到所要顯示的內(nèi)容。在顯示電路中，主要靠按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)各種顯示要求的選擇與切換。本設(shè)計(jì)介紹一種實(shí)用的漢字顯示屏的制作，考慮到電路元件的易購(gòu)性，沒(méi)有使用8*8的點(diǎn)陣發(fā)光管模塊， 而是直接使用了256個(gè)高量度發(fā)光管，組成了16行16列的發(fā)光點(diǎn)陣。同時(shí)為了降低制作難度， 僅作了一個(gè)字的輪流顯示，實(shí)際使用時(shí)可根據(jù)這個(gè)原理自行擴(kuò)充顯示的字?jǐn)?shù)。把行列總線接在單片機(jī)的IO口，然后把掃描

22、代碼送入總線，就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點(diǎn)陣的行列端口全部直接接入89C51單片機(jī)，則需要使用32條IO口，這樣會(huì)造成IO資源的耗盡，系統(tǒng)也再無(wú)擴(kuò)充的余地。因此，在實(shí)際應(yīng)用中只是將LED點(diǎn)陣的16條行線直接接在P0口和P2口，至于列選掃描信號(hào)則是由4-16線譯碼器74LS154來(lái)選擇控制，這樣一來(lái)列選控制只使用了單片機(jī)的4個(gè)IO口，節(jié)約了很多IO資源，為單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充使用功能提供了條件?？紤]到P0口必需設(shè)置上拉電阻，采用4.7 k排電阻作為上拉電阻。3.2總體設(shè)計(jì)圖3.1 總體設(shè)計(jì)3.3 時(shí)鐘電路由AT89C51的18，19腳的時(shí)鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X

23、1、電容C2，C3組成，采用片內(nèi)振蕩方式。 圖3.2 時(shí)鐘電路3.4 復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分-合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。采用簡(jiǎn)易的上電復(fù)位電路，主要由電阻R1，R2，電容C1，開(kāi)關(guān)K1組成，分別接至AT89C51的RST復(fù)位輸入端。圖3.3 復(fù)位電路圖圖3.4 復(fù)位電路輸入-輸出特性3.5 主要器件1.STC89C52圖3.5 STC89C52引腳圖2主要特征與MCS-51兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)保留時(shí)間十年全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz三級(jí)

24、程序存儲(chǔ)器鎖定128*8位內(nèi)部RAM32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3管腳說(shuō)明VCC:供電電壓GND:接地P0口：為八位漏極開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。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。P1口：內(nèi)部提供上拉電阻的八位雙向I/O口，P1口緩沖器能接受輸出4TTL門電流。緩沖器能接受輸出4TTL門電流。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，緩沖器可接受，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口寫(xiě)1時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上啦電阻

25、的雙向I/O口，可接受輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入1后，他們被內(nèi)部上啦為高電平，并用作輸出。P3.0 RXD(串行輸入口)P3.1 TXD(串行輸出口)P3.2 /INT0(外部中斷0)P3.3 /INT1(外部中斷1)P3.4 T0(計(jì)時(shí)器0外部輸入)P3.5 T0(計(jì)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)去讀選通)RST:復(fù)位輸入ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，地址所存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有

26、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。4.漢字顯示原理每一個(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漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。用8位的AT89C51單片機(jī)控制，由于單片機(jī)的總線為8位，一個(gè)字需、就要拆分為2個(gè)部分。一般把它拆分為上部和下部，上部由8*16點(diǎn)陣組成，下部也由8*16點(diǎn)陣組成。這種方法比較麻煩，需要畫(huà)表格來(lái)讀數(shù)，現(xiàn)在字模生成器也很多，可以很快的提取出漢字代碼。圖3.6 字模提取第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1 程序設(shè)計(jì)主程序流程圖開(kāi)始初始化調(diào)用顯示程序是否顯示完

27、調(diào)整數(shù)據(jù)指針NY圖4.1 主流程圖子程序設(shè)計(jì)開(kāi)始設(shè)1幀顯示時(shí)間設(shè)片選及數(shù)據(jù)指針查漢字上部數(shù)據(jù)及顯示查漢字下部及顯示延時(shí)1ms關(guān)顯示并調(diào)整時(shí)針是否顯示完漢字1幀時(shí)間是否到結(jié)束NNYY圖4.2 子程序圖4.2 軟件仿真1.Keil C編譯調(diào)試首先打開(kāi)Keil C，新建一個(gè)asm文件，然后將程序輸入。點(diǎn)擊PROJECTBuild target，對(duì)程序進(jìn)行過(guò)編譯。出現(xiàn)如圖4.3 所示，則編譯成功，否則重新對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，再檢驗(yàn)。反復(fù)數(shù)次之后出現(xiàn)下圖樣式則程序調(diào)試完成。圖4.32.生成*.HEX文件 點(diǎn)擊ProjectOption For Target 1后點(diǎn)擊Output界面會(huì)出現(xiàn)如圖所示對(duì)話框。并將

28、Great Hex選項(xiàng)打勾。選項(xiàng)內(nèi)容為：可生成*.Hex文件，若此選項(xiàng)不打勾，則系統(tǒng)沒(méi)有辦法生成*.Hex文件，無(wú)法將其導(dǎo)入芯片并進(jìn)行仿真等過(guò)程。圖4.4選中后點(diǎn)擊確定，并保存。點(diǎn)擊FeilSave as,將文件后綴保存*.Hex文件。3.Proteus繪制電路圖打開(kāi)Proteus軟件,保存。如圖所示，點(diǎn)擊進(jìn)行加載元器件。圖4.5 原件列表將所需要的元器件加入元器件加入原件列表里面，繪制原理圖要在原理圖編輯窗口中的藍(lán)色方框內(nèi)完成。原理圖編輯窗口的操作是不同于常用的 WINDOWS 應(yīng)用程序的，正確的操作是：用左鍵放置元件；右鍵選擇元件；雙擊右鍵刪除元件；右鍵拖選多個(gè)元件；先右鍵后左鍵編輯元件屬

29、性；先右鍵后左鍵拖動(dòng)元件；連線用左鍵，刪除用右鍵；改連接線：先右擊連線，再左鍵拖動(dòng)；中鍵放縮原理圖。將原件列表載入原理圖編輯窗口，如圖4.6所示。圖4.6 元器件由于庫(kù)里沒(méi)有16*16LED，所以這里采用4*8*8來(lái)實(shí)現(xiàn)。如下圖將管腳一一加上標(biāo)注。這樣可省去凌亂的導(dǎo)線。如圖4.7所示。圖4.7 管腳標(biāo)注隨后將他們拼合在一起。圖4.8 LED點(diǎn)陣顯示屏16*16LED就形成了。接下來(lái)就是繪制導(dǎo)線了，因?yàn)椴捎?個(gè)8*8來(lái)繪制圖形，故器產(chǎn)生的連線就比一般多了很多，連錯(cuò)的幾率比較大。所以采用管腳標(biāo)注法來(lái)連接圖形，這樣既方便又清晰明了。如圖4.9所示。接完后保存，運(yùn)行，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，則要著重檢查L(zhǎng)ED管

30、腳是否接正確，以及是否給電源或者是否接地。圖4.9 接線圖4.實(shí)行仿真將AT89C52雙擊，出現(xiàn)對(duì)話框后，將在Keil C生成的*.Hex文件載入片子里。如圖4.10所示。圖4.10 添加*.Hex文件點(diǎn)擊確定后，就可以直接點(diǎn)仿真開(kāi)始，4*8*8LED就會(huì)有“西安思源學(xué)院”六個(gè)字循環(huán)顯示。有時(shí)會(huì)有錯(cuò)誤，LED會(huì)顯示亂碼，原因很可能是在字模提取時(shí)顯示方向選擇不一致，還有可能會(huì)是程序?qū)脲e(cuò)誤產(chǎn)生的。所以一定要細(xì)心檢查，反復(fù)操作尋找問(wèn)題。這樣這次顯示循環(huán)過(guò)程就順利完成了。圖4.11顯示的是仿真運(yùn)行之后的結(jié)果。圖4.11 仿真圖第五章 總結(jié)雖然本設(shè)計(jì)只使用了一塊16×32 LED點(diǎn)陣，電路簡(jiǎn)

31、單，但是包涵了LED顯示屏的電路基本原理和基本程序，只要擴(kuò)展單片機(jī)的IO接口，并增加一些LED點(diǎn)陣和相關(guān)芯片，就能設(shè)計(jì)出更大面積、更多花樣的LED顯示屏。因此此次設(shè)計(jì)對(duì)同類設(shè)計(jì)具有一定的理論和實(shí)踐參考價(jià)值。本設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)是單片機(jī)，模擬和數(shù)子電路。比如STC89C52RC芯片的一些工作原理是在MCS51的基礎(chǔ)上通過(guò)改進(jìn)完成的。通過(guò)本設(shè)計(jì)不僅把以前學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫習(xí)，而且在查閱課外資料是還有好多芯片都是以學(xué)過(guò)的芯片為基礎(chǔ)，并且在其基礎(chǔ)上改進(jìn)和完善的。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施可以使我們把在校學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，同時(shí)也能培養(yǎng)我獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和鉆研精神，為我將要踏上工作崗位

32、做一次提前的鍛煉。在設(shè)計(jì)中，我遇到了很多障礙，但都在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下一一克服了，并且順利的完成了這次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)使我在以下幾個(gè)方面有所明顯提高：融會(huì)和貫通所學(xué)習(xí)專業(yè)的基本概念、基本理論和基本技能。綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)和技能分析，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。以科學(xué)的、實(shí)事求是的態(tài)度進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐的動(dòng)手操作能力。提高文附錄附錄1：總程序#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit OE1=P37;sbit OE2=P36;sbit key=P32;/int0uchar cod

33、e hanzi64=0x20,0x00,0x24,0x08,0x24,0x48,0x24,0x84,0xFE,0x7F,0x23,0x02,0x22, 0x41,0x20,0x40,0x20,0x20,0xFF,0x13,0x20,0x0C,0x22,0x14,0x2C,0x22, 0xA0,0x41,0x20,0xF8,0x00,0x00,0x80,0x00,0x64,0x41,0x2C,0x21,0x34, 0x91,0x24,0x89,0x24,0x87,0xEC,0x4D,0x32,0x55,0x22,0x25,0x22,0x25, 0x32,0x55,0x2E,0x4D,0x23,0

34、x81,0xA2,0x80,0x60,0x80,0x00,0x00,/我愛(ài)0x00,0x10,0x00,0x10,0xF8,0x13,0x49,0x12,0x4A,0x12,0x4C,0x12,0x48, 0x12,0xF8,0xFF,0x48,0x12,0x4C,0x12,0x4A,0x12,0x49,0x12,0xF8,0x13, 0x00,0x10,0x00,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x60,0xFE, 0x1F,0x20,0x02,0x20,0x02,0x20,0x02,0x20,0x02,0x20,0x02,0x3F,0x02,

35、 0x20,0xFE,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/單片0x10,0x04,0x10,0x03,0xD0,0x00,0xFF,0xFF,0x90,0x00,0x10,0x83,0x00, 0x60,0xFE,0x1F,0x02,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0xFE,0x3F,0x00,0x40, 0x00,0x40,0x00,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0

36、0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/“機(jī) ”;uchar code yingwen64=0xF8,0x03,0x08,0x3C,0x00,0x07,0xF8,0x00,0x00,0x07,0x08,0x3C,0xF8, 0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x22,0x80,0x22,0x80,0x22, 0x80,0x22,0x00,0x13,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x20,0x0

37、8,0x20,0xF8, 0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0E, 0x00,0x11,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x00,0x11,0x00,0x00,/Welc0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x00, 0x1F,0x00,0x00,0x80,0x20,0x80,0x3F,0x80,0x20,0x80,0x00,0x80,0x3F, 0x80,0x20,0x80,0x00,0x00

38、,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x22,0x80, 0x22,0x80,0x22,0x80,0x22,0x00,0x13,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/ome 0x00,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0xE0,0x1F,0x80,0x20,0x80,0x20,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0

39、x20, 0x80,0x20,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x20,0xF8,0x3F, 0x08,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x30,0x00,0x00,/to L0x80,0x00,0x80,0x1F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x80,0x10,0x80, 0x3F,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x

40、1F,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20, 0x80,0x20,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0, 0x00,0x80,0x80,0x80,0x98,0x80,0x98,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,/uo j0x00,0x00,0x80,0x20,0x98,0x20,0x98,0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00, 0x0

41、0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x19,0x80,0x24,0x80,0x22,0x80,0x22, 0x80,0x22,0x00,0x3F,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0E, 0x00,0x11,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x00,0x11,0x00,0x00,/ia c0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x20,0x80,0x20,

42、0x80,0x20,0x80,0x20,0x00, 0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8,0x3F,0x00,0x20, 0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8, 0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F, 0x80,0x22,0x80,0x22,0x80,0x22,0x80,0x22,0x00,0x13,0x00,0x00,/olle0x00,0x00,0

43、x00,0x6B,0x80,0x94,0x80,0x94,0x80,0x94,0x80,0x93,0x80, 0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x22,0x80,0x22,0x80,0x22, 0x80,0x22,0x00,0x13,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x

44、00,0x00,0x00,/ge ,;uchar code shuzi64=0x00,0x00,0x10,0x20,0x10,0x20,0xF8,0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x18,0x08,0x20,0x88,0x20,0x88,0x20, 0x48,0x11,0x30,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x70,0x1C,0x88,0x22,0x08, 0x21,0x08,0x21,0x88,0x22,0x70,0x1C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x38,0x00

45、, 0x08,0x00,0x08,0x3F,0xC8,0x00,0x38,0x00,0x08,0x00,0x00,0x00,/13870x00,0x00,0x10,0x20,0x10,0x20,0xF8,0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xE0,0x0F,0x10,0x10,0x08,0x20,0x08,0x20, 0x10,0x10,0xE0,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x20,0x10,0x20,0xF8, 0x3F,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,

46、0x00,0x00,0x00,0x00,0xE0,0x00, 0x10,0x31,0x08,0x22,0x08,0x22,0x10,0x11,0xE0,0x0F,0x00,0x00,/10190x00,0x00,0x38,0x00,0x08,0x00,0x08,0x3F,0xC8,0x00,0x38,0x00,0x08, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xC0,0x04,0x20,0x24,0x10,0x24, 0xF8,0x3F,0x00,0x24,0x00,0x00,0x00,0x00,0xE0,0x0F,0x10,0x11,0x88, 0x20,0

47、x88,0x20,0x18,0x11,0x00,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/"746 " ;uchar code gate1=0xf0,0xf1,0xf2,0xf3,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfe,0xff;uchar code gate2=0x0f,0x1f,0x2f,0x3f,0x4f,0x5f,0x6f,0x7f,0x8f,0x

48、9f,0xaf,0xbf,0xcf,0xdf,0xef,0xff;uchar a,b,speed,hang,lie;uchar count=0;void delayms(uint xms) uint k,j; for(k=xms;k>0;k-) for(j=110;j>0;j-);void send_data_hz() P0=hanzihang0+lie;P2=hanzihang1+lie;if(a>15) a-=16,OE1=1,OE2=0,P1=gate2a,a+=16; else OE2=1,OE1=0,P1=gate1a; delayms(1);void send_data_yw() P0=yingwe