单片机课程设计--点阵显示器报告

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1、大连民族学院机电信息工程学院自动化系单片机系统课程设计报告题目：点阵显示器专业：自动化班级：自动化101班学生姓名：指导教师：赵凤强，张艳设计完成日期：2012年11月30日课程设计任务书题目：点阵显示器课程设计时间：2012.11.12~2012.11.30一、设计任务设计一个16×16的LED点阵图文显示屏，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰，各点亮度均匀。图形和文字显示有静态、移入和移出等显示方式。掉电时能保存显示的信息。二、设计内容及要求⒈系统设计的方案；⒉过程通道的设计；⒊系统软件设计与实现；⒋需要的详细材料和工具清单；⒌设计的性能指标

2、；⒍撰写设计报告；⒎资料归档。三、设计重点过程通道设计；系统软件设计、调试。四、课程设计进度要求⒈12.11.12~12.11.13系统方案设计；⒉12.11.14~12.11.15过程通道设计；⒊12.11.16完成系统硬件设计，提交材料清单；⒋12.11.19~12.6.23系统硬件焊接和软硬件调试；⒌12.11.26~12.6.28完善系统设计，撰写设计报告；⒍12.11.28成果验收；⒎12.11.30答辩。目录1设计分析和性能指标...........................................................

3、.....41.1设计任务41.2任务分析42设计方案52.1方案论证52.2总体方案设计框图63硬件介绍73.1单片机系统及其外围电路73.1.1单片机管脚说明73.3行驱动电路93.4点阵显示原理103.4.1点阵模块103.4.2LED驱动显示103.5系统的总体电路114软件设计124.1显示驱动程序134.2系统主程序135系统调试145.1软件调试145.2硬件调试146设计总结16参考文献17附录源程序181任务分析和性能指标1.1设计任务设计一个16×16的LED点阵图文显示屏，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰，各点亮度均匀。图

4、形和文字显示有静态、移入和移出等显示方式。掉电时能保存显示的信息。1.2任务分析LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。2设计方案2.1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

5、有这么多端口，如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

6、行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其燃亮一定的时间，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。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

7、数据准备（传输）和列数据显示两个部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下，留给行显示的时间就太少了，以至影响到LED的亮度。解决串行传输中列数据准备和列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

8、下一行的列数据，而不会影响本行的显示。2.2总体方案设计框图图2.