16x16led点阵课程设计报告

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1、清远职业技术学院课程设计报告《4个16X16点阵LED电子显示屏》姓名何渊乾班级07电子（2）班专业电子信息工程技术17报告主体参考《单片机课程设计指导》一、功能设计要求………………………3二、方案论证……………………………3三、系统硬件电路的设计………………4四、系统程序的设计……………………6五、调试及性能分析……………………7六、控制源程序清单……………………7七、收获、体会、建议…………………7八、焊接成品……………………………7九、附件附件1…………………………………8附件2…………………………………15附件3…………………………………15附件4……………………

2、……………16附件5…………………………………1717课题：4个16X16LED点阵电子显示屏一、功能设计要求设计一个能显示4个16X16点阵图文LED显示屏(由于经济问题，由4个8X8的LED焊接成一个16X16的LED)，要求能显示图形或文字，显示图形或文字应稳定、清晰，图形或文字显示有静止、左移或右移等显示方式。二、方案论证从理论上讲，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到想要的显示结果。这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。每个16X16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多

3、端口。如果采用锁存器来扩展端口，那么按8位锁存器来计算，一个16X16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大，因为这里仅仅是16X16的点阵，而在实际应用中的显示屏往往还要大得多，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，显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。所谓动态扫描，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（如16行）的同名列共用一套列驱动器。以16X16点阵为例，把所有同一行发光管的阳极连在一起，把所有同一列发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一

4、行使其点亮一定的时间，然后熄灭；再送出对应第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其点亮相同的时间，然后熄灭……第十六行之后又重新亮第一行，这样反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上）时，由于人眼的视觉暂留现象，我们就能看到显示屏上稳定的图形了。采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时，要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动

5、器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并行传输的方案是不可取的。采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据逐位地传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序逐位地输出给列驱动器，只有当一行中的各列数据都已经传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备（传输）和列数据显示两部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间相对要长一些，在行扫描周期确定的情况下，行显示的时间就会缩短，以致会影响到LED的亮度效果。解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理

6、的方式来解决。即在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有锁存功能。经过上述分析，可以归纳出列驱动器电路应具备的主要功能：对于列数据准备来说，应能实现串入并出的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示时间。17下图为显示屏电路实现的结构框图：16X16LED点阵16X16LED点阵16X16LED点阵列驱动器列驱动器列驱动器列驱动器16X16LED点阵单片机控制器行驱动显示屏电路框图三、系统硬件电路的设

7、计硬件电路大致可分成单片机系统及外围电路、STC—ISP串口下载电路、行驱动电路和列驱动电路4个部分。具体元器件见附件4。1、单片机系统及外围电路单片机采用STC89C52芯片，在系统可编程时,无需编程器,无需仿真器，可直接在个人电脑上烧录程序到单片机。STC89C51单片机的介绍如下：管脚图如下：STC89C51RC/RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择，最新的D版本内部集成MAX810专用复位电路。17特点