基于单片机的led显示屏设计

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1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2008级学生单片机课程设计单片机课程设计报告书课题名称基于单片机的LED显示屏设计姓名谢东山学号081250107院系物理与电信工程系专业电子科学与技术指导教师李梦醒副教授2011年6月10日13设计任务及要求：任务：以AT89C51单片机为核心，采用串行传输、动动态扫描技术，设计一款模块化LED多功能显示屏。要求：1）用四块8*8LED点阵组成16*16LED点阵广告屏。2）通过对AT89C51单片机的编程，实现多个汉字滚动显示。3）写出详细的设计报告。4）给出全部电路和源程序。指导

2、教师签名：2011年04月 22日二、指导教师评语：指导教师签名：2011年 6 月 16 日三、成绩验收盖章2011年6 月 16日13基于单片机的LED显示屏设计谢东山（湖南城市学院物理与电信工程系电子科学与技术专业,益阳,413002）1设计目的1)实现LED点阵屏核心功能即汉字及字母的多样化显示。2)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。3)掌握SPI串口进行数据传输的应用，并学会使用外部芯片辅助项目设计。4)锻炼通过自学与自己探索的方式解决问题的能力。5)通过此次课程设计将单片机软

3、硬件结合起来对程序进行编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。2设计的主要内容和要求1)根据显示内容设计单片机电路连接图。2)利用LED的特点及工作原理，使用共阴极进行汉字点阵的设计。3)使用软件编程显示汉字。4)汉字模块轮流显示汉字。3整体设计方案本设计采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74HCl54)、16×16LED点阵5部分组成，如图1所示。其中，AT89C51是一种带4kB闪烁可编程可擦除只读存储器(FalshProgrammableandE

4、rasableReadOnlyMemory，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一5l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1000次写／擦循环，数据保留时间为1013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AT89C51芯片。时钟电路由AT89C5l的18，19脚的时钟端(XTAIl及XTAL2)以及12MHz晶

5、振X、电容C2、C3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AT89C51的RST复位输入端。LED点阵显示屏采用16×16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。图3.1整体设计方框图4硬件电路的设计我们把行列总线接在单片机的I／0口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89S51单片机，则需要使用32条I／0口，这样会造成I／0口资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。

6、因此，我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口，至于列选扫描信号则是由4—16线译码器74HCl54来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个I／O口，节约了很多I／O口资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用4．7kΩ13排电阻作为上拉电阻。汉字扫描显示的基本过程是这样的：通电后由于电阻R，电容c1的作用，使单片机的RST复位脚电平先高后低，从而达到复位；之后，在C、C3、X以及单片机内部时钟电路的作用下，单片机89C51按照设定的程序在P0和P2接口输出与内部

7、汉字对应的代码电平送至LED点阵的行选线(高电平驱动)，同时在P1．1，P1．2，P1．3，P1．4接口输出列选扫描信号(低电平驱动)，从而选中相应的象素LED发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。再改变取表地址实现汉字的滚动显示。图4.1基于单片机的LED显示屏硬件电路原理图6软件设计6.1主程序流程图软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库组成。其中主程序的流程图如图6.1所示。13图6.1主程序流程图6.2汉字的点阵显示原理及字库代码获取方法我们以字模提取v2.2为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字

8、库中的每一个字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个象素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256象素范围内的任何图形。13图6.2字模提取原理图7系统仿真在Pr