16乘16点阵设计课程设计

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1、第II页课程设计说明书16X16点阵设计摘要本设计使用简单单片机AT89C51作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16×16的点阵LED显示屏。在本设计中主要用两个74HC595来驱动16×16点阵显示屏的列，用AT89C51来驱动16×16点阵显示屏的行，可以最终实现——“十六乘十六点阵可调速显示屏设计”十五个汉字的自动左移，而且它们的“进”和“出”是以滚动形式设计的。也就是说，硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。从而可以实现一个室内用的16×16点阵LED图文显示屏，在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应

2、稳定、清晰无串扰，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。最后，利用烧录器可以很方便的实现单片机与PC机等外围存储设备的数据传输，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，它在实际生活中具有广泛的应用。关键词：单片机，16x16点阵，滚动显示第II页课程设计说明书目录1绪论11.1课题描述11.2功能要求11.3方案论证12系统总体方案及硬件设计22.1显示屏总体设计方案22.2AT89C51的原理及说明22.3列驱动电路32.4行驱动电路43系统硬件电路的设计83.1AT89C51单片机83.2单片机系统及外围电路94系统程序的设计104.1系统主程序104.2显示驱动程序114.3单

3、片机汇编程序12总结22致谢23参考文献24附录1.硬件原理图25附录2.元器件清单表23第23页课程设计说明书1绪论1.1课题描述随着LED显示技术日趋成熟和普遍公共场合需求量增大，现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场合所需要用点阵图形显示器显示汉字，广告屏等。所以研究LED显示有实用意义。1.2功能要求设计一个室内用16×16点阵LED图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。1.3方案论证16×16的点阵显示屏共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如

4、果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16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16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，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）的同名列共用一套列驱动器。具体就16×16的点阵来说，我们把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其燃亮一

5、定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；第十六行之后又重新燃亮第一行，这样反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），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。第23页课程设计说明书采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都已传输到位之后，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）和列数据显示两个部分。解决串行传输中列数据准备和列

6、数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。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，它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。2系统总体方案及硬件设计2.1显示屏总体设计方案单片机LED显示点阵行驱动器列驱动器图1总体设计方案2.2AT89C51的原理及说明AT89C51是美国Intel公司生产的低电压，高性能

7、CHMOS8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和蔼可亲128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Intel公司的高密度、非易失性存储技术生产，片内置通用4位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机适合于许多较为复杂控制应用场合[5]。第23页课程设计说明书图2AT89C51引脚图2.3列驱动电路列驱动电路有集成电路74HC595构成。它具有