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时间:2021-02-05
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1、LED点阵汉字显示屏概述:系统设计一硬件电路(1)系统组成:主要硬件电路:LED点阵条屏是由4个8*8的LED点阵块组成,形成16*16矩形点阵,以AT89S51为控制核心。显示屏的其他主要硬件有:②带锁存输出的8位移位寄存器74HC595,作为LED的列线驱动输入;②四十六译码器74LS148,作为LED行线的译码选择(实际制作中考虑成本问题改为两个74HC138联合);③三极管9012,连接四十六译码器的十六个输出端,作为开关使用,驱动LED的行线。图二AT89S52单片机最小系统AT89S52
2、相关器件连接的接脚如下:PA0-PA3连接4-16译码器的输入口A,B,C,D;PB0-PB3连接74HC595的输入口SI,SCK,RCK;PD6-PD7作串口通信使用连接RxD,TxD两个三八译码器74LS138组成的16个输出端连接16个9012的三极管的基极B,发射极E连接5V电源,集电极C连接到三个汉字点阵的16个行线控制端。点阵的48列数据线驱动由6片74HC595级联组成,前一片74HC595的Q’H引脚连接下一片的SI引脚,各片的SCK、RCK、SRCLR、G引脚分别并联。(2)LE
3、D点阵块图三LED点阵块8*8的LED点阵为单色行共阴模块,单点的工作电压为正向(Vf)=1.8v,正向电流(IF)=8-10mA。静态点亮器件时(64点全亮)总电流为640mA,总电压为1.8v,总功率为1.15W。动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达80-160mA。16*16点阵静态时16*16*10mA,动态时单点电流80-160mA。实际测试:整机电流700mA(2)移位寄存器74HC595图四74HC595内部逻辑图74HC595是带锁存输出的8位移位寄存器,其管
4、脚见下图,其中SI是串行数据的输入端;VCC、GND分别为电源和地;RCK是存储寄存器的输入时钟,SCK是移位寄存器的输入时钟,SCLR是移位寄存器的输入清除,Q’H是串入数据的输出,G是对输入数据的输出使能控制,QA~QH串入数据的并行输出。从SI口输入的数据在移位寄存器的SCK脚上升沿的作用下输入到74HC595中,在RCK脚的上升沿作用下将输入的数据锁存在74HC595中,当G为低电平时时,数据并行输出。SCLR为移位寄存器的输入清除端。(3)74HC138以及驱动电路图五74HC138以及驱
5、动电路实物图4-16线译码器(用两块74HC138组成),其管脚如图所示,A,B,C,D为译码的输入端,值的区间从0000到1111,Y1~Y15是对应A,B,C,D四个输入引脚的输出脚,其中选中的线用输出低电平,没有选中的输出高电平,G1、G2是使能端,只有输入相应D低电平才能使译码器正常工作。驱动三极管为16个9012,用万能板焊接。二软件设计单片机方的程序设计单片机在LED点阵汉字显示系统中主要负责数据的接收、存储和扫描显示LED点阵屏三大主要功能。串行移动的子程序设计这是一个通用子程序,在显
6、示子程序中都要被调用,功能是移位寄存器74HC595接收单片机发出的点阵行数据,逐位移动到对应位置后再进行锁存和输出工作,同时对四六译码器进行开关工作,控制屏幕的显示。部分程序:初始化程序:#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineSPEED3ucharcol,disrow;uintword;ucharcodeHZ[];ucharBUFF[6];voidloadoneline(void);voidsendon
7、eline(void);发送部分程序:voidsendoneline(void){chars;ucharinc;if(col<8)inc=0;elseinc=1;for(s=4+inc;s>=0+inc;s--){SBUF=two_onebyte(BUFF[s],BUFF[s+1]);while(!TI);TI=0;}}三调试调试主要分为硬件调试和软件调试:硬件调试:在焊接电路板的时候,应该从最基本的最小系统开始,分模块,逐个进行焊接测试。在对各个硬件模块进行测试时,要保证软件正确的情况下去测试硬件
8、,要不然发生错误时,不知道到底是哪一方出错了。当然,在设计的过程中也存在着失误和不足。软件调试:软件部分是先参考书上的例子,然后自己根据硬件电路写程序,由于以前所学是C语言,所以这个系统在编写程序过程中都采用C语言编写。刚刚开始,编写不会一次性通过,经过仔细分析修改最后编译成功。但是,在实际写如S51中,LED显示屏出现各种各样的乱码,通过再次认真仔细分析多次修改程序后,程序能够正常运行。四总结在LED点阵汉字显示屏的设计过程中,学到了很多东西,基本了解了整个嵌入式开
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