基于单片机89c51和89c2051点阵led显示系统

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1、万方数据基于单片机89C51和89C2051点阵LED显示系统袁强陆启生李文煜国防科技大学4100731引言随着图形点阵LED显示模块在各行各业的逐步使用，使得人机界面变得越来越直观形象，尤其对于国内大多数需要有汉字和图形显示的用户来说，显示界面的友好与否，将直接影响到其产品的形象和市场竞争力。2显示系统简介该点阵LED显示屏，显示汉字和各种常见字符等信息，可广泛应用于各种场所。具有结构简单、安装方便、字型美观、图案清晰。采用高性能单片机控制，性能稳定，可靠性高，具有掉电保护功能，可完全脱机运行，可以显示约2000个文字。经过一条RS一232串口线与电脑连接更换信息，操作简单，使用

2、方便。3LED点阵显示系统的硬件设计LED点阵显示系统由计算机、RS一232通讯电路、控制电路和LED点阵显示电路构成，结构框图如图1所示。上位计算机可选择工业控制计算机图1．LED点阵显示电路构成结构框图181或者普通个人计算机。单块条屏由控制电路和驱动显示电路组成。控制电路负责与上位机通信，可根据通信距离的远近选用RS一232或RS～485标准总线接口。本电路采用RS一232接口的3脚(TXD)和5脚(GND)，计算机向控制电路发送汉字或字符内码；控制电路存储该内码并在字库中相应汉字或字符点阵，并向驱动电路发送行列选通信号，显示驱动电路负责根据行列选通信号，向指定LED发光器件

3、提供驱动电流。3．1显示控制电路控制部分以单片机89C51为核心，辅以外围电路，完成串行通信、外部存储器读取、行列选通信号输出等任务。为使计算机与控制电路能够随时通信，需要单片机89C51与89C2051与其它器件之间可以通信。当89C2051接收到计算机发送的数据信号时，通过P3．2脚向89C51发送中断信号，此时该脚作为I／O口。而后89C5l响应万方数据该中断，并通过P11：3接收来自89C205lPl口的数据。在PC机内部，汉字是以机内码的形式存储的，每个汉字占两个字节。单片机89C51将采集来的数据放到串行E2PROM(24Ls32)中，P3．3接SDA和P3．4接SCL

4、。所以在没有与计算机通信的时候也可以读取串行E2PROM(24LS32)中存储的汉字或字符内码并最终显示。89C51的串口接收由E2PROM(24LS32)存储的汉字内码，并将其换算成汉字首地址，从4Mbit的EPROM(M27C4001、并行口)的字库中提取相应的汉字(一组32字节的数据)，对应于显示屏排列好存贮到片外RAM(CY6264，64Kbit)中，重复上述过程将所有的汉字都提取出并排列存储好，最后由89C51将RAM中的数据经P1口和P3口输出给显示驱动电路。汉字库的制备与普通程序存储器的烧录并无区别。将汉字库文件以二进制形式打开，通过编程器烧录到M27C4001中即可

5、(1l。M27C400l的19位地址和CY6264的13位地址信号分别由P0口(经D锁存器74HC573输出作为地址线)、P2口、Pl口(P1．5～P1．7复用)产生。串行E2PROM(24LS32)、EPROM(M27C4001)、RAM(CY6264)与单片机的接口如图2121所示。在显示功能中，有一种是显示年月日的。如果不与计算机时间同步，则显示实时时钟芯片DSl2887的时间，我们还可以通过与计算机通信来获得计算机当前时间。当读取或写入时钟芯片时间数据时，单片机89C51通过ADO～AD7地址数据复用引脚来选通地址并读写数据。3．2显示驱动部分【31LED点阵选用2×4模块

6、，每4块排列成一个16×16的点阵，用于显示一个汉字。点阵每一行的所有LED共阳极，每一列的所有LED共阴极。系统由单片机控制。单片机89C5l的P0．0～P0．3口(D0～D3)通过一个通用逻辑阵列GAL16V8D和三态收发器74HC245输出用于行选通信号(OIA～OID)，P3．0和P3．1经74HC245输出用于列选通信号，如图3所示。行驱动部分用两个74IkC138译图2．单片机控制电路原理框图VCC吠范VCC玢姒1112131415161718aNDI／01I，02鼢蝴麟∥07I，08鼍■GALl6VSD一25LPI19__一181716151413ⅢIcmIlkCSl

7、CSOROMSERlSCU匠BOB1B2B3B4B5B6B7A0A1A2A3A4A5A6A7豫图3．行选通信号产生原理图码，将行选通信号作为两个译码器地输入，可以得到16行的行值信号。考虑到74HCl38的驱动能力有限，故LED阳极通过三极管TIPl27与电源相连，可提供2A左右的电流，74HCl38输出引脚仅需要提供几个毫安的灌入电流即可控制其通断。列输入驱动由八个8位串行输入，串行或并行输出三态移位寄存器74HC595实现。该芯片具有串行输入、并行输出两个独立的时