LED點陣顯示論文

1、 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。本科畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目: LED 點陣廣告牌的設(shè)計與制作院 系：物電系 08 級電信（1）班專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：教師職稱：教授填寫日期：2011 年 12月 20 日0word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。摘要本設(shè)計使用簡單單片機 AT89C52 作為主控制模塊，利用簡單的外圍電路來驅(qū)動 88 的點陣廣告牌。在本設(shè)計中主要用四個 74HC595 來驅(qū)動四個 88 點陣，可以最終實現(xiàn)“祝

2、您旅途愉快！”七個漢字的自動左移。也就是說，硬件電路大致上可以分成單片機系統(tǒng)及外圍電路、驅(qū)動電路兩個部分。從而可以實現(xiàn)一個簡易的八個 88 點陣廣告牌，在目測條件下點陣廣告牌各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串擾，圖形或文字顯示有移入移出顯示方式。最后，利用燒錄器可以很方便的實現(xiàn)單片機與 PC 機等外圍存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，并能利用軟件方便的進行顯示內(nèi)容的多樣變化，另一方面，LED 點陣顯示作為一種新興的顯示器件,是由多個獨立的 LED 發(fā)光二極管封裝而成。LED 點陣廣告牌可以顯示數(shù)字或符號, 通常用來顯示時間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。文章給出的 88 點陣 LED

3、廣告牌設(shè)計方案，包括系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計方案,軟件流程圖和相應(yīng)的 C 語言程序等方面。在負載范圍內(nèi), 只需通過簡單的級聯(lián)就可以對廣告牌進行擴展,是一種成本低廉的圖文顯示方案。關(guān)鍵詞：單片機；主控制模塊；點陣廣告牌；自動左移；外圍存儲設(shè)備；級聯(lián)1word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。AbstractThis design is simple to use AT89C52 single chip microcomputer as the maincontrol module, use the peripher

4、y of the simple circuit to drive the 8 x8 dot matrixbillboards. In this design mainly with four 74 HC595 are needed to drive the four 8 x 8dot matrix, can finally realize- I wish you a pleasant journey six Chinese characters tobe automatic moves left. That is, the hardware circuit can generally be d

5、ivided intoSCM system and peripheral circuit, drive circuit two parts. And for a simple eight 8 x 8dot matrix billboards, in the visual conditions dot matrix billboard brightness at everypoint, enough, can show graphics and text, graphics or text should be stable, clear nocrosstalk, graphics or text

6、 indicate that the move has removed showing the way. Finally,using the burn can easily achieve SCM and PC periphery storage equipment such as thedata transmission, and can use software convenient for showing the contents of thediverse change, on the other hand, of LED dot matrix display as a new kin

7、d of displaydevices, is by the of multiple independent LED light emitting diode encapsulation andinto. A billboard of LED dot matrix display Numbers can or symbol, usually used toshow time, speed, the system state, etc. The paper gives 8 x8 LED dot matrix designscheme billboards, including the syste

8、m of concrete hardware design, software flowchart and the corresponding C language program, etc. In the load range, just through thesimple cascade can expand on billboards, is a low-cost graphic display solutions.Keywords: SCM; Master control module; Dot matrix billboard; Automatic movesleft; Periph

9、ery storage equipment; cascad2word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。目 錄第一章 前 言.錯誤!未定義書簽。第二章 點陣的概述.錯誤!未定義書簽。第一節(jié) 功能要求 .錯誤!未定義書簽。第二節(jié) 關(guān)于 LED 的了解 .錯誤!未定義書簽。一、LED 點陣顯示系統(tǒng)簡介.錯誤!未定義書簽。二、LED 點陣顯示系統(tǒng)的主要特點.錯誤!未定義書簽。三、LED 點陣顯示屏的分類.錯誤!未定義書簽。四、8*8 點陣內(nèi)部電路圖.錯誤!未定義書簽。第三節(jié) 方案論證 .錯誤!未定義書簽。（一）點陣

10、探究 .錯誤!未定義書簽。（二）掃描規(guī)律 .錯誤!未定義書簽。第三章 方案比較.錯誤!未定義書簽。第一節(jié) LED 點陣廣告牌的設(shè)計一般有兩種方案： .錯誤!未定義書簽。第二節(jié) 電源的選擇與論證 .錯誤!未定義書簽。第三節(jié) 點陣信息提取方案 .錯誤!未定義書簽。第四節(jié) 顯示驅(qū)動電路 .錯誤!未定義書簽。第四章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案.錯誤!未定義書簽。第一節(jié) 廣告牌總體設(shè)計方案 .錯誤!未定義書簽。第二節(jié) LED 顯示驅(qū)動電路 .錯誤!未定義書簽。（一）LED 顯示原理.錯誤!未定義書簽。（二）驅(qū)動所用芯片 .錯誤!未定義書簽。（三）所選方案論述 .錯誤!未定義書簽。（四）74HC595 的引腳接線.

11、錯誤!未定義書簽。第三節(jié) 單片機系統(tǒng)及外圍電路 .錯誤!未定義書簽。第五章 軟件設(shè)計.錯誤!未定義書簽。第一節(jié) 顯示驅(qū)動程序 .錯誤!未定義書簽。第二節(jié) 系統(tǒng)主程序 .錯誤!未定義書簽。第六章 PROTEUS 軟件仿真 .錯誤!未定義書簽。第一節(jié) PROTEUS軟件簡介 .錯誤!未定義書簽。第二節(jié) PROTEUS仿真過程 .錯誤!未定義書簽。圖 6-2-1 仿真過程.錯誤!未定義書簽。致 謝.錯誤!未定義書簽。參考文獻.錯誤!未定義書簽。附 錄.錯誤!未定義書簽。3word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。

12、第一章 前 言點陣廣告牌顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。在實際應(yīng)用中的廣告牌由于成本和可靠性的因素常采用一種稱為動態(tài)掃描的顯示方法。LED 就是 Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN 結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。LED 廣告牌是一種通過控

13、制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。LED 顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由 LED 矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD 節(jié)目以及現(xiàn)場實況。它的優(yōu)點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅(qū)動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩(wěn)定。4word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡

14、迎下載支持。第二章 點陣的概述第一節(jié) 功能要求設(shè)計一個用 88 點陣廣告牌，要求在目測條件下點陣廣告牌的各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串擾，圖形或文字顯示有移入移出顯示方式。第二節(jié) 關(guān)于 LED 的了解一、LED 點陣顯示系統(tǒng)簡介本文所介紹的點陣 LED 顯示屏，顯示漢字和各種常見字符等信息，可廣泛應(yīng)用于各種場所。具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、字型美觀、圖案清晰。采用高性能單片機控制，性能穩(wěn)定，可靠性高，具有掉電保護功能，可完全脫機運行，可以顯示約 2000 個文字。經(jīng)過一條 RS-232 串口線與電腦連接更換信息，操作簡單，使用方便。二、LED 點陣顯示系統(tǒng)的主

15、要特點LED 顯示屏主要有發(fā)光二極管以及其驅(qū)動芯片組成的顯示單元而拼接而成，主要特點如下：1、屏幕的尺寸可大可小2、視角大，室內(nèi)屏視角大于 60 度，室外屏視角大于 25 度。3、視距可通過選擇不同直徑與不同點距的產(chǎn)品來調(diào)整，小到幾十厘米，達到幾百米，均可滿足要求，目前最小直徑可做到 1mm.4、狀態(tài)靈活，簡單到數(shù)碼顯示，復(fù)雜到全彩色視屏。5、易與計算機接口，支持軟件豐富。三、LED 點陣顯示屏的分類1、根據(jù)應(yīng)用場所的不同，可將 LED 點陣顯示屏分為室內(nèi)和室外兩種（1）室內(nèi)屏主要應(yīng)用于室內(nèi)，在制作工藝上首先是把發(fā)光晶粒做成點陣模塊或數(shù)碼管，再由模塊拼接為一定尺寸的顯示單元板，根據(jù)用戶需求，以

16、顯示單元板為基本單元拼接成用戶所需尺寸。（2）戶外屏主要用于室外，在制作工藝上首先是把發(fā)光晶粒封裝而成單個的發(fā)光二極管，稱之為單燈，用于制作戶外屏的單燈一般采用具有聚光作用的反光杯來提高亮度；再由多只 LED 單燈封裝成單只像素管，而由像素管組成點陣式的顯示單元箱體，根據(jù)場所需求，以一個顯示單元箱為基本單元組成所需要的尺寸。2、根據(jù)所采用的 LED 的顏色，可將 LED 顯示屏分為單色、雙基色、全彩色三種。（1）單色每個像素點只有一種顏色，多數(shù)為紅色，因為紅色的發(fā)光效率較高。5word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡

17、迎下載支持。（2）雙基色每個像素點有紅色綠色兩種基色，可以疊加出黃色，在有灰度控制的情況下，可以通過紅綠不同灰度的變化，組合出多種顏色。（3）全彩色全彩色也成為三基色，每個像素點有紅綠藍三種基色，在有灰度的控制的情況下，通過不同灰度的變化，可以很好的還原自然色。3、根據(jù)屏幕所具有的功能，可將LED 顯示屏分為條屏，圖文屏，視屏以及數(shù)碼屏四種。結(jié)合我所研究題目，講一下圖文屏。這類屏幕主要用于顯示圖像和文字，一般無灰度控制。其優(yōu)點是顯示的字體體型豐富，并可顯示漢字和各種常見字符等信息，可廣泛應(yīng)用于各種場所。四、8*8 點陣內(nèi)部電路圖圖 2-2-1 8*8 點陣模塊內(nèi)部電路圖第三節(jié) 方案論證（一）點

18、陣探究88 的點陣廣告牌共有 64 個發(fā)光二極管，況且還要用到四個 88 呢，顯然單片機沒有這么多端口，如果我們采用鎖存器來擴展端口，按 8 位的鎖存器來計算，一個 88 的點陣就需要 64/8=8 個鎖存器。這個數(shù)字很龐大，因為我們僅僅是 88 的點陣，在實際應(yīng)用中的廣告牌往往要大的多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個很龐大的數(shù)字。因此在實際應(yīng)用中的廣告牌幾乎都不可能采用這種設(shè)計，而采用另一種稱為動態(tài)掃描的顯示方法。6word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。（二）掃描規(guī)律動態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐行輪流

19、點亮，這樣掃描驅(qū)動電路就可以實現(xiàn)多行（比如 8 行）的同名列共用一套列驅(qū)動器。具體就 88 的點陣來說，我們把所有同一行的發(fā)光管的陽極連在一起（共陽極的接法），把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陰的接法），先送出對應(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燃亮一定的時間，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燃亮相同的時間，然后熄滅； 第十六行之后又重新燃亮第一行，這樣反復(fù)輪回。當這樣輪回的速度足夠快（每秒24 次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，我們就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。7word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，w

20、ord 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。第三章 方案比較第一節(jié) LED 點陣廣告牌的設(shè)計一般有兩種方案：方案一：采用可編程邏輯器件作為核心控制器產(chǎn)生 LED 點陣的行、列驅(qū)動信號。若用中大規(guī)模的 PLD，設(shè)計多個接口電路，開發(fā)周期長，不易進一步擴展，同時系統(tǒng)的成本會急劇上升（相對于第二種方案）。因此，本設(shè)計并未采用這種方案。方案二：采用單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)，由于 51 單片機具有價格低廉,使用簡單等特點，而且數(shù)據(jù)處理速度也還可以。本系統(tǒng)設(shè)計采用的單片機的外部接口雖然不夠用，可用 74HC595 就解決了這一難題，同時安裝和調(diào)試工作比較方便，極大地縮減了設(shè)計和制作的難度。綜合多方面考慮，選擇方案

21、二。第二節(jié) 電源的選擇與論證方案一：采用普通的干電池，電壓穩(wěn)定，方便攜帶，但工作時間短不利于大屏幕顯示，并且造成環(huán)境污染，不利于環(huán)保。方案二：采用自制直流穩(wěn)壓電源，電壓穩(wěn)定能持續(xù)工作，并能用于大屏幕顯示，不會造成環(huán)境污染，節(jié)省成本。綜上所述，采用方案二，即自制直流穩(wěn)壓電源。第三節(jié) 點陣信息提取方案要用 LED 點陣來顯示漢字，首先要能夠提取出其字模數(shù)據(jù)，即一個 16*16的點陣漢字的字模數(shù)據(jù)共有 32 個字節(jié)。首先要確定點陣信息提取方案。方案一：固定漢字顯示，就是將要顯示的語句中全部漢字的字母數(shù)據(jù)依次提取出來，按順序存放在存儲器中，當有顯示任務(wù)時，直接取出字模數(shù)據(jù)送至顯示器即可。這種方法占用空

22、間少，程序?qū)崿F(xiàn)簡單，顯示速度快。本系統(tǒng)中對2 組預(yù)存信息的點陣信息的提取和存儲就是采用這種方案。但是，要想顯示大量的漢字信息或直接對顯示信息進行更新，則幾乎是不可能的事。因此，要實現(xiàn)這樣的功能就要采用第二種方案。方案二：將標準的點陣信息字模數(shù)據(jù)的字庫文件裝入外擴 ROM 存儲器，采用與 PC 機相同的編碼（機內(nèi)碼），先進行基于PC 機的預(yù)處理，提取需顯示內(nèi)容的機內(nèi)碼，通過串口發(fā)給單片機，單片機首先進行判斷，若是 ASCII 碼，則直接計算出起始地址，在碼庫文件中指定位置取出連續(xù)的 16 個字節(jié)即為其字模信息；若為漢字，單片機將機內(nèi)碼轉(zhuǎn)換為區(qū)碼和位碼，再計算出起始地址，在碼文件中指定位置取出連續(xù)

23、的 32 個字節(jié)即為其字模信息，然后送到顯示器去顯示。另外，PC 機與單片機之間串口通信只是傳輸機內(nèi)碼，而不是傳輸字模信息，傳輸信息量小，不需要復(fù)雜的通信協(xié)議。這樣既可以減輕單片機的負擔，而且可以根據(jù)要求隨時改變顯示內(nèi)容，非常簡單靈活。第四節(jié) 顯示驅(qū)動電路8word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。常用的顯示驅(qū)動方式有三種：方案一：串行控制驅(qū)動，這種方式的好處是單元內(nèi)的線路連接簡單，給印刷電路板的設(shè)計帶來方便，減少了布線的密度，方便以后的制作與調(diào)試，而且相對提高了每個單元的可靠性；方案二：并行控制驅(qū)動，將顯

24、示數(shù)據(jù)通過并行(一般為8位)方式送入驅(qū)動電路，這樣的好處是：相對于串行控制而言，數(shù)據(jù)的刷新速度快，在處理同等數(shù)量的數(shù)據(jù)時，對處理速度要求可以大大降低，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但也正因為“并行”使單元內(nèi)的數(shù)據(jù)線路的連接更加復(fù)雜，布線后的排錯難度大大增加。方案三：采用專用集成電路（ASIC）直接驅(qū)動，由于這種專用集成電路是集行控制、列控制和外圍驅(qū)動于一體，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性更為可靠，特別適合戶外的大型或者超大型顯示屏。因為這種類型的顯示屏對圖像顯示要求高，不僅要保證圖像的一致性，而且要保證圖像的穩(wěn)定、高亮。本次設(shè)計的廣告牌僅為16行*16列，更適合采用串行控制這種方式，這樣做既省去了并行控制驅(qū)動在制版

25、過程中十分復(fù)雜的布線，又因為沒有采用專用集成電路在一定程度上降低了整個系統(tǒng)的成本。9word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。第四章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案第一節(jié) 廣告牌總體設(shè)計方案動器圖 4-1-1 總體設(shè)計方案圖第二節(jié) LED 顯示驅(qū)動電路（一）LED 顯示原理本次設(shè)計中 16 行*16 列 LED 點陣廣告牌的制作以及其顯示驅(qū)動電路的設(shè)計制作都是非常關(guān)鍵的部分。下面主要介紹一下顯示驅(qū)動電路的設(shè)計。本 LED 點陣廣告牌采用動態(tài)掃描的方式顯示，即逐行掃描，工作時先將一行點陣字模通過列驅(qū)動輸出，然后運用譯碼器選

26、中對應(yīng)行，使該行得以顯示，接著再送下一行數(shù)據(jù)，再選中下一行有效，直到 16 行全被掃描一遍。至此，一幅完整的文字信息就顯現(xiàn)出來。然后在反復(fù)掃描這 16 行直至顯示新的信息。采用這種方式的優(yōu)點是耗電少，成本低，壽命長，但是也存在顯示亮度及內(nèi)容顯示穩(wěn)定的問題。根據(jù)視覺滯留原理，根據(jù)視覺滯留原理，每屏的完整的顯示時間應(yīng)控制在 20ms 之內(nèi)，即 50Hz，人眼看上去才不會覺得閃爍。由于要掃描16 行的點陣，所以每行的時間絕不能超過 20ms16=1.25ms，同時也不是每行的掃描時間越短越好，因為 LED 的亮度同電流的大小和維持時間的長短有關(guān)。LED 點陣塊的單點靜態(tài)電流一般在 10mA 左右，由

27、于占空比是 1/16，所以單點的動態(tài)電流最大可以達到 160mA。在維持時間恒定的情況下，電流越大（不超過額定電流），點陣亮度也越亮，而在電流恒定的情況下，需要一段維持時間來保持亮度。試驗表明當輸入 LED 的電流為 15mA 時，維持時間至少需要 1ms，否則 LED 呈微亮狀態(tài)。由于設(shè)計時設(shè)置 89C52 單片機的時鐘頻率為 12MHz，而每次傳送移行的字模數(shù)據(jù)有 64 位，經(jīng)計算傳輸所需的時間小于 1ms，這樣就能充分利用列驅(qū)動74HC595 的鎖存功能，即在它接收下一行待顯示的數(shù)據(jù)，還沒有鎖存新數(shù)據(jù)的這段時間來顯示本行的內(nèi)容，這樣就不需要額外加延時來增加顯示屏的亮度。采用這個方法就不要

28、再增加 LED 的列驅(qū)動器件，從而使整個硬件結(jié)構(gòu)更簡化，成本降低。（二）驅(qū)動所用芯片由于顯示屏行的組成是多個模塊并聯(lián)而成的，因而行驅(qū)動的功率要求比較10word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。大，而且我們進行行掃描時需要所選行為低，故加反相驅(qū)動器 ULN2803 來滿足要求。列信號的處理列信號的處理主要由 2 片 8 位帶鎖存的串入并出移位寄存器74HC595 來完成。從單片機 IO 口串行輸出的 64 位點陣數(shù)據(jù)隨著移位時鐘的作用逐位移動到對應(yīng)位置，在接收到鎖存信號后，將數(shù)據(jù)并行輸出至 LED 的列線，

29、最后在行驅(qū)動信號作用下點亮一行 LED 象素。（三）所選方案論述采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信號線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往驅(qū)動器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟的。但是，串行傳輸過程較長，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給驅(qū)動器，只有當一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢螅@一行的各列才能并行地進行顯示。這樣，對于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個部分。對于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準備時間可能相當長，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時間就太少了，以至影響到 LED 的亮度。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準備和列數(shù)據(jù)顯示的時間矛盾問題，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

30、時，傳送下一行的列數(shù)據(jù)。為了達到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。經(jīng)過上述分析，可以歸納出驅(qū)動器電路應(yīng)具備的主要功能。對于列數(shù)據(jù)準備來說，它應(yīng)能實現(xiàn)串入并出的移位功能；對于列數(shù)據(jù)顯示來說，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進行顯示時，串并移位寄存器就可以準備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會影響本行的顯示。故而我選用 74HC595 作為驅(qū)動芯片。驅(qū)動電路由集成電路 74HC595 構(gòu)成。它具有一個 8 位串入并出的移位寄存器和一個 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立的，可以實現(xiàn)在顯示本行列數(shù)據(jù)的同時，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，即達到重疊處

31、理的目的。（四）74HC595 的引腳接線74HC595 的外形內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4-2-1 所示，電路連線如圖 4-2-2 所示。它的輸入側(cè)有 8 個串行移位寄存器，每個移位寄存器的輸出都連接一個輸出鎖存器。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鐘脈沖，在其上升沿發(fā)生移位，并將 SI 的下一個數(shù)據(jù)打入最低位。移位后的各位信號出現(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，其上升沿將移位寄存器的輸出打入輸出鎖存器。引腳 G 是輸出三態(tài)門的開放信號，只有當其為低時鎖存器的輸出才開放，否則為高組態(tài)。SCLR 信號是移位寄存器清零輸入端，

32、當其為低時移位寄存器的輸出全部為零。由于 SCK 和 RCK兩個信號是互相獨立的，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 級聯(lián)應(yīng)用時，向上一級的級聯(lián)輸出。但因為 QH 受輸出鎖存器的打入控制，所以還從輸出鎖存器前引出 QH，作為與移位寄存器完全同步的級聯(lián)輸出。11word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。圖 4-2-1 74HC595 的引腳圖 4-2-2 74HC595 在電路中的連線第三節(jié) 單片機系統(tǒng)及外圍電路單片機采用 AT89C

33、52，采用頻率晶振 12MHZ。單片機的端口與驅(qū)動器相連，用來顯示數(shù)據(jù)。P0 口和 P2 口與行驅(qū)動器相連，送出行選信號；P3.0 口則用來發(fā)送控制信號。 P3.1 口接時鐘， P1.6 接存儲器鎖存時鐘， P1.7 口為輸出使能(74HC595 在使用時移位寄存器清零端始終接高電平)。12word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。第五章 軟件設(shè)計第一節(jié) 顯示驅(qū)動程序顯示驅(qū)動程序在進入中斷后首先要對定時器 T0 重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定，1/8 掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計算公式如下：刷頻率（幀

34、頻）=1/8T0 溢出率=1/8f/12（65536-t）其中 f 位晶振頻率，t 為定時器 T0 初值（工作在 8 位定時器模式）。然后顯示驅(qū)動程序查詢當前燃亮的行號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過端口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動程序先要關(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，重新打開顯示。圖 5-1-1 為顯示驅(qū)動程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖。進入中斷切換顯示數(shù)據(jù)發(fā)送新行號，打開顯示退出中斷圖 5-1-1 驅(qū)動程序流程圖13word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，wo

35、rd 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。第二節(jié) 系統(tǒng)主程序本文設(shè)計的系統(tǒng)軟件能使系統(tǒng)在目測條件下 LED 顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。系統(tǒng)主程序開始以后，首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時器、中斷和端口；然后以“卷簾出”效果顯示圖形，停留約 3s；接著向左滾動顯示“祝您旅途愉快！”這 7 個漢字及一個標點，然后以“卷簾入”效果隱去圖形。由于單片機沒有停機指令，所以可以設(shè)置系統(tǒng)程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。單元顯示屏可以接收來自控制器（主控制電路板）或上一級顯示單元模塊傳輸下來的數(shù)據(jù)信息和命令

36、信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級顯示模塊單元中，因此顯示板可擴展至更多的顯示單元，用于顯示更多的顯示內(nèi)容。圖 3-2 是系統(tǒng)主程序流程圖。14word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。第六章 Proteus 軟件仿真第一節(jié) Proteus 軟件簡介Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起

37、步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051 、 HC11 、 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33 、AVR 、ARM 、8086 和 MSP430等，在編譯方面，它也支持 IAR 、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。使用 Proteus 軟件進行單片機系統(tǒng)仿真設(shè)計 , 是虛擬仿真技術(shù)和計算機多媒體技

38、術(shù)相結(jié)合的綜合運用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計能力及仿真軟件的操作能力；在單片機課程設(shè)計和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽中，我們使用 Proteus 開發(fā)環(huán)境對學(xué)生進行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對單片機的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識更容易接受，更容易提高。實踐證明，在使用 Proteus 進行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進行實際制作，能極大提高單片機系統(tǒng)設(shè)計效率。因此， Proteus 有較高的推廣利用價值。第二節(jié) proteus 仿真過程原理圖的繪制程序編寫和編譯裝載HEX 代碼調(diào)試得到仿真效果圖 6-2-1 仿真過程15word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重

39、新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。致 謝隨著這篇本科畢業(yè)論文的最后落筆，四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而對于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。回憶這四年生活的點點滴滴，從入學(xué)時對大學(xué)生活的無限憧憬到課堂上對各位老師學(xué)術(shù)學(xué)識的深沉沉湎，從奔波于教室圖書館的來去匆匆到業(yè)余生活的五彩繽紛，一切中的一切都是歷歷在目，讓人倍感留戀，倍感珍惜。四年貴陽學(xué)院的學(xué)習(xí)生活注定將成為我人生中的一段重要旅程。四年來，我的師長、我的領(lǐng)導(dǎo)、我的同學(xué)給予我的關(guān)心和幫助，使我終身受益，我真心地感謝他們。在本文的撰寫過程中，張濤老師作為我的指導(dǎo)老師，他治學(xué)嚴謹，學(xué)識淵博，視

40、野廣闊，為我營造了一種良好的學(xué)術(shù)氛圍。置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了明確的學(xué)術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，掌握了通用的學(xué)習(xí)方法，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力，與無微不至、感人至深的人文關(guān)懷，令人如沐春風，倍感溫馨。正是由于他在百忙之中多次審閱全文，對細節(jié)進行修改，并為本文的撰寫提供了許多中肯而且寶貴的意見，本文才得以成型。在此特向張濤老師致以衷心的謝意！向他無可挑剔的敬業(yè)精神、嚴謹認真的治學(xué)態(tài)度、深厚的專業(yè)修養(yǎng)和平易近人的待人方式表示深深的敬意！同時，我要感謝我的爸爸媽媽，養(yǎng)育之恩，無

41、以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！還有要感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)。謝謝！謝謝你們！16word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。參考文獻1 譚浩強.C 程序設(shè)計.第三版.北京:清華大學(xué)出版社,20052 童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).第三版.北京:高等教育出版社，20003 閆石.數(shù)字電子技術(shù)

42、基礎(chǔ).第三版.北京:高等教育出版社，19894 何立民.單片機應(yīng)用技術(shù)選編.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20005 余發(fā)山，王福忠.單片機原理及應(yīng)用技術(shù).徐州：中國礦大出版社，20046 胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù).第二版. 北京：清華大學(xué)出版社,20047 江澤佳.電路原理.第三版.北京：高等教育出版社，19928 張新成，楊志邦.c 語言程序設(shè)計.鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，200917word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。附 錄附1 源程序代碼#include #define uchar un

43、signed char#define uint unsigned intsbit outen = P17;sbit latch = P16;/zerouchar code zero122=0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00;/祝uchar code zhu122=0 x40,0 x40,0 x27,0 xE0,0 xF4,0 x40,0 x14,

44、0 x40,0 x24,0 x40,0 x67,0 xC0,0 xB2,0 x80,0 x22,0 x80,0 x22,0 xA0,0 x24,0 xA0,0 x38,0 xE0,0 x00,0 x00;/您uchar code nin122=0 x24,0 x00,0 x27,0 xE0,0 x48,0 x40,0 xD5,0 x80,0 x49,0 x40,0 x51,0 x20,0 x47,0 x00,0 x08,0 x00,0 x54,0 xC0,0 x50,0 xA0,0 x9F,0 x80,0 x00,0 x00;/旅uchar code lui122=0 x42,0 x00,0

45、x22,0 x00,0 xFB,0 xE0,0 x44,0 x00,0 x70,0 xC0,0 x57,0 x00,0 x55,0 x40,0 x55,0 x80,0 x54,0 x80,0 x95,0 x40,0 xB6,0 x20,0 x00,0 x00,;/途uchar code tu122=0 x82,0 x00,0 x45,0 x00,0 x48,0 x80,0 x17,0 x60,0 xC2,0 x00,0 x4F,0 xC0,0 x42,0 x00,0 x4A,0 x80,0 x56,0 x40,0 xA0,0 x00,0 x9F,0 xE0,0 x00,0 x00;18word

46、 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。/愉uchar code yu122=0 x42,0 x00,0 x45,0 x00,0 x68,0 x80,0 xD7,0 x60,0 xC0,0 x00,0 x4E,0 xA0,0 x4A,0 xA0,0 x4E,0 xA0,0 x4A,0 xA0,0 x4E,0 xA0,0 x4A,0 x60,0 x00,0 x00;/快uchar code kuai122=0 x42,0 x00,0 x42,0 x00,0 x4F,0 xC0,0 xE2,0 x40,0 xD2,0

47、 x40,0 x42,0 x40,0 x5F,0 xE0,0 x42,0 x00,0 x45,0 x00,0 x48,0 x80,0 x70,0 x60,0 x00,0 x00;/!uchar code well122=0 x00,0 x00,0 x30,0 x00,0 x78,0 x00,0 x78,0 x00,0 x78,0 x00,0 x30,0 x00,0 x30,0 x00,0 x00,0 x00,0 x30,0 x00,0 x30,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00,0 x00;uchar idata buffer168;uchar *pc16;void display

48、(uint); /顯示void delay(uint); /延時void move(void);void carry();void t_state(void);void clean(void); /清空顯存void slogan(uchar m);void LeftMove(uchar *p);void UpMove(void);void WordUpMove(void);void LoadNoSmoking(uchar *p);/*/*主程序開始*/*/void main(void)uchar i;TMOD=0 x11;SCON=0 x00;EA=1;19word 格式支持編輯，如有幫助歡迎

49、下載支持。 文檔從互聯(lián)網(wǎng)中收集，已重新修正排版，word 格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。ES=0;while(1)clean();display(20);for(i=0;i1;i+)/祝您旅途愉快!pc0=&dh00;pc1=&zhu00;pc2=&nin00;pc3=&lui00;pc4=&tu00;pc5=&yu00;pc6=&kuai00;pc7=&well00;slogan(8);/slogan(8);pc0=&zero00;for(i=0;i5;i+)slogan(1);void clean(void)uchar i,j;for(i=0;i16;i+)for(j=0;j8;j+)bufferij=0 x00;void slogan(uchar m)uchar i;for(i=0;im;i+)LeftMove(pci);void delay(uint t)int i,j;for(i=0;it;i+)for(j=0;j10;j+);void display(uint t)uint i