基于AT89C52单片机的LED显示控制系统的设计【翻译】

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1、计算机学报，第6卷，第4期，2011年4月基于AT89C52单片机的LED显示控制系统的设计宋永献连云港科技淮海工学院电子工程研究所，中国soyox@126.com冯源马娟丽张先进连云港科技淮海工学院电子工程研究所，中国soyox@126.com摘要——本文介绍基于AT89C52单片机显示的有关硬件和软件设计过程。我们用一个简单的外部电路来控制显示屏，它的大小为32×192。这个显示屏还可以通过动态扫描模式来显示6个大小为32×32点阵中文字符，同时它大致可以分为两个大小为16×16的小显示屏，它可以显示24个中文字符。我们可以通过修改代码来改变显示的内容，同时可实现字幕滚动功能，并可以根据

2、需要进行调整滚动的速度，字幕也可以实现暂停功能。中国汉字的代码存储在外部数据存储器，数据存储器的容量根据我们要显示中文字符的要求来扩展。这种显示屏具有体积小，硬件少和电路结构简单等优点。索引—LED，汉字字符显示，AT89C52一、引言LED显示屏已成为人们的生活环境的不断改善和美化城市亮化，现代化和信息社会的一个重要标志[6]。在大型商场，火车站，码头，地铁站，各种管理窗口等地方，LED显示屏随处可见。LED产业已经成为一个快速增长的新兴产业，它有着巨大的市场空间和光明的前景[9]。LED光显示的文字、图片、动画和视频，其内容是可以改变的。有些部件是显示设备的模块化结构，通常包含一个显示模

3、块，控制系统和电力系统。显示模块是由含有发光二极管的晶格结构组成的，它是负责发光显示屏幕，16©2011学院出版社计算机学报，第6卷，第4期，2011年4月可以通过控制系统来控制LED相应区域的亮与灭使屏幕显示文字、提片、视频等。电力系统是负责将输入的电压和电流转换成屏幕需要的电压和电流。LED点阵显示屏显示字体的字符，通过电脑提取发送到单片机，然后显示在点阵屏，它主要用于室内和室外的字符显示。LED点阵显示屏根据显示屏所显示的内容可分为图形显示、图像显示屏和视频显示。与图像显示相比较，图形显示的特点是无论是在黑白显示屏或彩色显示屏都没有灰色的差异。因此，图形显示不能够完全体现出色彩的饱和度

4、，但视频播放不仅能够显示生动，清晰和全色彩的图片，而且能在电视和计算机信号中显示。虽然三者之间存在一些分歧，但最基本的原则是类似的[6]。SCM具有很好的性价比，体积小，可靠性高，控制能力强的特点，同时广泛的应用于智能仪表、机电一体化、实时过程控制、机器人、家用电器、模糊控制、通信系统等等。本文所讲述的LED显示屏有关设计原则，硬件和软件结构的设计进行了详细描述，最后，我们模拟整体设计和分析结果。二、系统整体结构设计单片机（SMC）模型的选择是根据目的、功能、可靠性、成本、准确性和控制系统的速度。根据主体的实际情况，单片机模型的选择主要从以下两个方面考虑：第一，单片机具有较强的抗干扰能力；第

5、二，单片机具有更高的成本效益。由于MCS-51在中国被广泛使用，有更多的信息，并可以兼容更多的外围芯片，特别是在2003年，ATMEL公司推出高性能的新一代微控制器，是89S系列，其典型产品和低成本的微控制器是AT89C52。AT89C52单片机是一种低电压，高性能CMOS8位微控制器，该芯片包括8KB删除后可恢复的只读程序存储器（PEROM），256byte的随机存取数据存储器（RAM），器件采用高密度非易失性内存技术生产，兼容标准MCS-51指令集和8052的产品，而芯片内置通用8位中央处理器（CPU），闪存存储单元，可应用于更复杂的控制应用[10]。该系统是由电路中包含AT89C52芯

6、片，时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路、行驱动电路和6个32×32的LED点阵组成，发光字显示的整体结构实现如图1。一个显示单元是由点阵和2个74HC154组成。线数据信号被分为两部分，它是通过两个独立的8255A给定的，但是8255A的数据来自于主控制器AT89C52的P0口。每个字符的行扫描信号是由两个74HC154组成，共12组74HC154，同时它们被分为6组。74HC154的输入信号是通过AT89C52的P1.0~P1.3给定的。外部数据存储器6264连接在AT89C52的P0口。16©2011学院出版社计算机学报，第6卷，第4期，2011年4月图1LED字符显示的整体结构三、系统

7、硬件电路设计A.单片机控制系统的电路设计汉字的大小是32×32，但微控制器具有32个I/O端口，并不能满足设计要求，因此I/O端口必须扩大，使用两个8255A来扩大数据端口。数据端口扩展如图2所示，74HC373是地址锁存，并且锁存低八位地址，6264低八位地址信号是由它提供的，但是6264高八位地址信号是由P2.0~P2.4提供。A0和A1是被选为8255A的内部端口。74HC139是2-4译码器，它的输入