基于单片机的5×7LED字幕显示的设计.doc

目 录 1 方案选择及总体设计 1 1.1 方案确定 1 1.1.1 功能要求 1 1.2.2 方案确定 1 1.2 器件选择 1 2 控制系统设计 2 2.1 控制系统硬件设计 2 2.1.1整体模块设计 2 2.2 晶振电路设计 2 2.3 复位电路设计 3 2.4 驱动电路设计 4 2.5 LED点阵显示设计 5 3 控制系统软件设计 6 3.1 软件设计思想 6 3.2 主程序流程图 6 4 系统仿真及性能分析 8 4.1 系统仿真 8 4.2调试结果 8 4.3 性能分析 9 总 结 10 参考文献 11 附 录 12 附录A 硬件结构图 12 附录B 主程序清单 12 1 方案选择及总体设计 1.1 方案确定 1.1.1 功能要求 1、采用STC-52单片机作为微处理器。 2、设计一个5×7点阵LED数码字符显示器。 3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。 4、动态显示“A——C”几个字符。 1.2.2 方案确定 采用ST89C52单片机作为微处理器，将共阳极二极管用共阴型接法连接成5×7点阵LED数码字符阵列，通过程序控制，采用动态显示，建立字符库“0——9”。 1.2 器件选择 微处理器采用ST89C52系列单片机，ST89C52单片机是这几年在我国非常流行的单片机，是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）高性能单片机，可擦除只读存储器可以反复擦除100次，具有低功耗、高性能的特点。 2 控制系统设计 2.1 控制系统硬件设计 2.1.1整体模块设计 本设计行、列驱动电路，显示电路，运用单片机的智能化，系统的将每个功能电路模块连接在一起，总体结构设计如图所示89C52单片机最小系统电路由复位电路、晶振电路两部分组成。 图2.2 晶振电路图 2.3 复位电路设计 ST89C52单片机在启动运行时或者出现死机时需要复位，使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。复位电路产生的复位信号（高电平有效）由RST引脚送入到内部的复位电路，对89C52单片机进行复位，复位信号要持续两个机器周期（24个时钟周期）以上，才能使89C52单片机可靠复位。 ST89C52单片机复位电路如下图所示： 图2.3 上电复位电路图 图2.4 按键电平复位电路图 复位电路工作原理： 上电瞬间RST引脚的电位与VCC等电位，RST引脚为高电平，随着电容C充电电流的减少，RST引脚的电位不断下降，RST引脚在为高电平的时间内完成复位操作。当单片机已在运行当中时，按下复位键S5后再松开，也能使RST引脚为一段时间的高电平，从而实现89C52单片机复位。89C52作为控制系统控制核心，通过实时显示单片机的串口与驱动器相连，用来送显示数据。P口与相连，送出信号 图2.5 驱动电路图 所要显示的信号送入74HC573芯片，然后连接到LED阵列的列阵脚。对于高态的显示信号，将可提供其所连接LED的驱动电流，而这个驱动电流经过LED到输出端，形成正向回路，即可点亮该LED。其中每个晶体管任何时间只需负责驱动一个LED，所以选择30mA射极电流的晶体管。驱动电路如图5所示。 2.5 LED点阵显示设计 本设计采用ATMEL公司的AT89C517点阵共阳LED显示器。其中，P1口作为字符数据输出口,P3口为字符显示扫描输出口,第31脚(EA)接电源，改变电阻（270*8）的大小可改变显示字符的亮度，驱动用74HC573芯片。 本设计LED矩阵显示器电路选用5×7点阵模块，系统由单片机控制。 LED显示屏是将发光二极管按行按列布置的，在扫描驱动方式下可以按行扫描按列控制，也可以按列扫描按行控制。本文就是使用块×7点阵，采用按列扫描按行控制控制方式，扫描顺序，以满足汉字显示的要求。 图2.8 5×7点阵LED等效电路 一个5×7点阵是由35个发光二极管按规律组成的，如图2.8所示。图中，行接低电平，列接高电平，发光二极管导通发光。 3 控制系统软件设计 3.1 软件设计思想 主程序先进行设置中断，并启动，再进行键盘扫描载入“0——9”字型，然后判断一组字型是否扫描完，按不同情况进行循环调用子程序。进入子程序后，首先设置相应的程序，反复调用显示子程序，并在显示过程中反复调用键盘扫描子程序进行延时，判断是否退出相应的方式显示子程序。设计过程中，能很好得提高按键响应速