课程设计（论文）-点阵显示屏设计

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1、一.摘要本次课程设计是基于51单片机利用LED实现点阵显示汉字，字母，数字，滚动显示汉字等功能。首弄清了各种元件的功能及工作原理，然后对照实现点阵原理在KEIL原件下编写实现滚动显示汉字的程序，要实现滚动显示效果，显示是用到了查表的原理，我们利用片内ROM20H到5FH单元作为缓冲区，在显示时，始终显示20H到3FH单元的内容，40H到5FH单元存储下一次要显示的内容，然后在20H到5FH之间内容循环左移，从而实现了滚动显示效果，通过中断定时器来控制滚动的速度。再对编写的程序进行单步调试，然后连接电路图，用仿真器进行仿真LED显示。二.关键词LED

2、点阵左移锁存13正文三．原件功能及原理介绍3.18×8点阵原理8×8点阵由八行八列总共64个双色LED组成。每一条行线是这一行LED的共阳极端点，列线根据所连接的针脚的不同分为红色共阴极端点和绿色共阴极端点。当连接红色共阴极时LED显示红色，连接绿色共阴极时显示绿色。当两者同时连通时则显示黄色。对于这样矩阵式显示的器件，采用扫描的方式。对于8×8点阵采用行扫描或者列扫描都可以。但为了使8×8点阵能具有根据输入显示红、绿、黄三色功能。因此基于设计简便的考虑，把列线(即共阴极点)作为扫描线，而把行线作为数据输入线。H-TAB1~8是用来控制行显示，L1

3、~8控制列显示而且选择显示颜色。3.2发光二极管发光二极管简称为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短，当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。在8*8点

4、阵中采用双二极管共阳极，当阴极送来低电平是发光。具体图形如下：133.374HC595功能原理74HC595是硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路。74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SCHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的

5、数据输出到总线。　　133.4电子开关主要是用来驱动行控制显示，由于在点阵中，一个引脚的电流有限，无法同时驱动多个引脚，电子开关就解决了这一问题，图形如下，此开关只需要在基机发送很小的信号就能是开关接通，Q的上下端接通电路，基极接驱动信号。3.5总体原理图13四．程序介绍4.1主程序流程图开始置左移次数将TAB的内容放入20h~5fh发送一行数据发送行地址中断初始化并开中断将内容放入40h~5fh将20h~5fh的内容左移一位关中断进入中断显示一行的内容开启定时器中断T0将定时器T0初始化软件计数是否达到三次左移是否达到16次将20h~5fh的内容

6、左移一位判断R5的大小显示20h~3fh里的内容中断返回4.2程序模块介绍134.2.1LED驱动模块采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。4.2.2数据存储模块本次设计中我们采用片内的20H到5FH单元作为存储区，相当于缓冲区，利用74HC595的锁存功能，将要现实的数据锁存住，当来了脉冲是将所有数据同时发送出去从而实现了显示。在显示时始终调用20H到3FH单元的内容，而在40H到5FH中不断的

7、送入数据，存储的是下一次要现实的数据，送入数据后，在20到5FH之间左移十六个字节（两个字），从而实现了多字的滚动显示。4.2.3显示模块要显示8*8的矩阵，选用的是共阴极的led，要用它来显示一个字符的时候，就必须有一组64位的二进制数来作为这个字符的字符码。根据扫描的方式可以把它们分成8组8位二进制数。译码电路的功能就是把4位二进制的键码译成8*8位的二进制数五．仿真调试5.1仿真过程根据系统设计方案，调试共分为硬件调试，软件调试和软硬件联调。由于在系统设计中采用模块设计法，所以方便对各电路模块功能进行逐级测试：LED驱动模块的调试，数据存储模

8、块的调试，PC机通信模块的调试等，最后将各模块组合后进行整体测试。对编好的程序用KEIL软件进行单步运行，并在相对的单元查