采用AT89S52单片机的16点阵电子显示屏的设计与实现.docVIP

采用AT89S52单片机的16*16点阵电子显示屏的设计与实现 摘要 以AT89S52单片机为核心的LED屏幕显示屏，由晶体管驱动模块、LED大屏幕显示等功能模块组成。主要介绍了LED汉字显示屏的硬件电路设计、C语言程序设计与调试、Proteus软件仿真和实物制作等方面的内容。本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,发挥部分也得到完全的实现,而且有一定的创新功能。 关键字 AT89C52 16×16点阵 74HC595 74HC154 PROTEUS仿真 ]一、引言： 本文讲述了基于AT89C52单片机16×16 LED汉字点阵滚动显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编写与调试、Proteus软件仿真等基本环节和相关技术。基于题目基本要求，本系统对大屏幕显示进行了重点设计。此外，扩展单片机外围接口、滚动屏幕显示、驱动电路设计等功能。本系统大部分功能由软件来实现，吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性大大提高。 二、点阵电子显示屏的设计方案 1、点阵电子显示屏的设计要求 1.1 基本要求：设计并制作LED电子显示屏和控制器。 1.1.1了解16×16LED点阵器件的结构与接口电路。 1.1.2 了解LED大屏幕静态和动态的显示原理与方式。 1.1.3掌握字形码的设计与调用。 1.1.4 用16×16LED大屏幕上显示移动的字符图形。 1.1.5实现信息的滚屏定时循环显示； 2、点阵电子显示屏系统设计方案 目前设计电子显示屏系统的方案有很多，有应用CPLD实现电子显示屏系统控制器的设计，有应用PLC实现对电子显示屏控制系统的设计。有应用单片机实现对电子显示屏控制系统的设计的方法。由于AT89S52单片机输出口P1,P3口能满足系统的设计要求。用单片机设计不但设计简单，而且成本低，用其设计的显示屏也能满足要求，所以本文采用单片机设计显示屏。 方案：采用AT89C52单片机作为控制器，显示字符或汉字采用LED数码管， LED显示采用动态扫描，以节省端口数。如果按以上系统构架设计，且数据都直接用P口并行输出，单片机端口刚好满足要求。为了更加精简单片IO口的使用，这里用串行来输出行控制信号； 该系统具有电路简单，设计方便，耗电较少，可靠性高等特点。整个电路组成框图如图1所示。本系统行列驱动采用芯片驱动 图1 三、主要工作原理 本产品采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C52芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路、4块8×8 LED点阵5部分组成，AT89C52是一种带4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，工业标准的MCS一51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1 000次写／擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌人式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C52芯片。时钟电路由AT89C52的18，19脚的时钟端(XTAI 1及XTAL2)以及12 MHz晶振X 、电容C1、C2组成，采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R ，R2，电容C ，开关K 组成，分别接至AT89C52的RST复位输人端。LED点阵显示屏采用4块8x8共256个象素的点阵，可通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布。 我们把行控制通过串行连接在两块74HC595芯片上再通过这两块芯片分别接在点阵的行线上，这样就节省了很多的IO口，且也达到了效果；然后将列控制通过P1口接在4-16译码器74HC154上，再与点阵的列线相连；然后把上面分析到的扫描代码送入点阵，就可以得到显示的汉字了。我们一般是将LED点阵的16条行列线通过驱动电路接在PO口8条行线通过限流电阻接在P2口，且PO口必需设置上拉电阻，一般采用1k排电阻作为上拉电阻。但这样就很占用IO口，容易出错且也不经济，在这里我们通过串行连接大大的减少了I0口的占用率，且所使用的芯片都带驱动功能，这样也省了使用大