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. .. 《单片机课程设计》设计报告 设计题目：LED点阵显示控制系统设计 系 别：自动化工程系 专 业：测控技术与仪器 班级学号： 姓 名： 指导教师：张宝健 吕江涛 设计时间：2011年12月26日--2011年12月30日 一．前言 二．LED点阵显示控制系统设计 1、系统设计总体结构 2、芯片选择 3、8255A主要特性 三．硬件电路设计 1、AT89S52最小系统 2、8255A与AT89S52单片机接口电路 3、8255A驱动16X16 LED点阵电路设计 四．软件设计 1、主程序设计 2、延时程序设计 3、8255A输出框图 五．调试与测试结果分析 1、实验连线 2、程序调试 3、结果分析 六．设计原理阐述 七．参考文献 八、设计总结及心得体会 附录：程序清单 一．前言 LED点阵显示屏的设计 设计背景： LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏7采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、机场、商场、医院、宾馆、银行、建筑市场、工业企业管理和其它公共场所。它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。 设计要求： 实现16×16 LED点阵上轮流显示8个汉字“东北大学自动化系”，要求显示汉字应稳定清晰，显示的方式自行设定。 系统的总体方案设计： LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。本设计是基于AT89S52单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试、分析等方案的设计。图文显示一般有静态和动态显示两种方案，静态方案虽然设计简单，但其使用的管脚太多，如本设计中16ｘ16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口，如果我采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16ｘ16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大，因为我们仅仅是16ｘ16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另外一种称为动态扫描的显示方法。动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。具体就16ｘ16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（共阳极的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能够看到显示屏上稳定的图形了。 二．LED 点阵显示控制系统设计 1、系统的总体结构： 行 行 驱 动 16X16LED显示点阵 16X16LED显示点阵 单 片 机 电源 电源 列驱动 列驱动 2、芯片的选择： 根据实验要求和实验室实验仪器的配备，我们选择了8255A 74LS244、74LS07、 80C51单片机、MATRIX-8*8-GREE、 3、8255A芯片的主要技术特性： 1）如图所示是8255A芯片的引脚图： 2）8255A与CPU连接部分： 根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。 由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下： DB：编号为D0～D7，用于8255与CPU传送 8位数据。 AB：编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。 CB：片选信号、复位信号RST、写信 号、读信号。当CPU要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片 选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。 3）与外设接口部分： 根据定义，8255有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连接，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关