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基于单片机的LED显示系统设计

基于单片机的LED显示系统设计
基于单片机的LED显示系统设计

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引言

随着社会的发展,LED显示户外广告是

目前一种重要的广告形式。LED显示具有功耗

低、寿命长、清晰度高的特点,随着广告内容

的多样化,对LED显示的要求也越来越高。数

码管显示是LED显示的最基本功能,但是其只

能通过各个段位来实现10位数字和少量字母的

显示,一般适用于纯数字显示领域。LED显示

屏是由多个发光二极管组成显示屏幕,通过控

制二极管的亮灭来对内容进行显示,能够实现

对图形、文字、视频等多种信息的显示。

一、单片机的选择

单片机又被称作单片微控制器,它是系统

控制和设计的核心。单片机的选择非常重要,

选择合适的单片机不仅能够提高所设计系统的

性能、简化外围电路和程序的设计,而且能

够降低设计的成本,使所设计的系统更具有实

际意义。本文采用功耗低、I/O口资源丰富、

价格便宜的AVR系列单片机中的ATmega16作为

显示系统控制的核心。针对LED显示系统的特

点,本文选择ATmega16单片机的原因主要有:

(1)性能高,功耗低。ATmega16的高速数

据吞吐率很好的解决了功耗和处理速度之间的

矛盾,对于太阳能光伏系统来说,因为产生的

电能非常宝贵,因此功耗小的控制器能为系统

节省更多的能源。

(2)I/O口资源丰富,且功能多样。ATmega16

具有三十二个I/O口,在这些I/O口中,PA口具

有10位精度的ADC,可对单端输入电压进行采

集。本系统需要对多路模拟信号进行采集,利

用ATmega16可以方便的进行数据采集,不必再

进行另外的电路设计,简化了电路。

(3)能够通过对相关定时器的简便的设置

实现PWM波信号的产生和调节。ATmega16有两

个8位和一个16位的定时计数器,可以通过简

单的指令产生频率、相位和占空比可调的PWM

信号,且具有多种PWM信号模式,能够满足不

同的需求。

(4)与Protues硬件仿真软件具有很好的

兼容性。通过Code Vision AVR编译的应用在

Protues中的程序,能够通过编译器直接下载

的单片机中使用,方便了系统的调试。

图1 8×8点阵显示屏内部结构图

二、LED显示原理

LED数码管和点阵显示屏显示的基本原理

都是通过控制发光二极管的亮灭,来形成不同

的字形或者图案。对于点阵显示屏来说,因为

其彩色显示的需要,有时候需要对发光二极管

的颜色进行控制。点阵显示屏的发光二极管数

基于单片机的LED显示系统设计

中山市技师学院 李 威

【摘要】LED显示作为一种重要的数字化显示方式,从起初的纯数字显示功能发展到目前的图像、视频等多种媒体显示功能,给人们带来了完美的视觉享受。本文在对单片机选型的基础上,阐述了LED显示的原理,并且针对LED点阵显示屏,设计了以ATmega16单片机为核心的LED显示控制系统。该系统主要的优点是功耗小、成本低且工作速率快,非常适合室外多媒体和产业化的要求。

【关键词】LED显示;ATmega16;单片机

量较多,因此显示原理也比较复杂,如图1所

示是共阳极LED显示屏的内部结构图。点阵显

示屏一般具有多个LED发光二极管,不能直接

通过单片机的I/O口来控制其亮灭,一般都采

用动态扫描的方法,对点阵进行逐行或者逐列

的控制。对于共阳型的点阵来说,根据要显示

的字形,设置每一行和每一列的数据,从第一

行第一列开始,先对应第一行二极管的亮灭送

出列数据并锁存,然后选通第一行,送行数

据,延迟一段时间后送行数据00H;然后选通第

二行,采取相同的方法来控制二极管亮灭,直

至8行扫描结束,然后重复扫描。因为扫描的

速度非常快,由于人眼的余辉效应,就可以再

显示屏上看到稳定显示的字形。

三、系统硬件电路设计

本系统采用ATmega16单片机作为显示控

制的核心,采用8×8点阵单色点阵显示屏来进

行显示,同时系统还包括行驱动器、列驱动器

以及相关电源电路。系统的整体框图如图2所

图2 系统整体设计框图

图3 晶振电路图

1.ATmega16单片机最小系统设计

单独的一个单片机是不能发挥其控制作用

的,只有通过相关辅助电路的设计,使其构成

一个最小系统,才能发挥其强大的微控制器功

能。

(1)晶振电路的设计

ATmega16单片机内部具有RC振荡电路,可

实现四种振荡频率。但是内置振荡电路产生的

振荡信号不是很准确,因此在某些对振荡频率

要求比较高的情况下,例如定时器准确定时等

情况,一般都采用外部振荡电路为单片机提供

振荡频率。一般在外部晶振电路设计中,都要

求接22pF左右的电容。其电路图如图3所示。

(2)复位电路设计

对于ATmega16单片机来说,其内部已经设

置了上电复位,通过对相应熔丝位的控制,可

以实现对复位时间长短的控制,因此单片机外

部的复位电路设计就简化了许多,具体做法是

在外部接一个上拉电阻R

到VCC,本文选择10K

的上拉电阻。

本文设计的复位电路图如图4,在设计的

过程中,为了增加电路的可靠性,一般会增加

一个滤波电容来实现消除杂波和干扰的功能,

本文采用增加一个0.1uF的电容。电路中的二

极管D3(1N4148)的主要有两个主要功能:功能

一是当系统突然断电后,将上拉电阻短路,同

时使滤波电容C

实现快速放电,当系统再次通

电时,保证复位的有效性;功能二是系统在复

位时将其输入电压限制在VCC±0.5V之间。本

课题采用按键方式进行复位,当单片机正常工

作时,按下复位开关,由于电路的设计复位脚

输入相应的低电平信号,对系统进行复位。

图4 最小系统复位电路设计

(3)电源电路设计

AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电

压。本线路以开关切换两种电压,并且以双

色二极管指示(5V时为绿灯,3.3V时为红灯)。

二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许

用户将电压倒灌入此电路内,不会损坏1117-

ADJ,系统电源电路如图5所示。

图5 电源电路设计图

1117-ADJ的特性为1脚会有50uA的电流输

出,1-2脚会有1.25V电压。利用这个特点,可

以计算出要求得出输出电压:

当SW开关打向左边时,R6上的电流为

1.25/0.33=3.78ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚

电流加上R6上的电流,即0.05+3.78=3.83ma。

可以计算得R8上的电压为3.84V。于是得出

VCC=1.25+3.83=5.08V。误差在2%以内。

当SW开关打向右边时,R6上的电流为

1.25/0.62=

2.02ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚

电流加上R6上的电流,即0.05+2.02=2.07ma。

可以计算得R8上的电压为2.07V。于是得出

VCC=1.25+2.07=3.32V。误差在1%以内。

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使用1%精度的电阻,可以控制整个输出电压误差在3%以内。

2.LED显示硬件设计

本系统采用单色的共阳型8×8点阵显示模块,一共有16个引脚,通过74HC138译码器对LED显示模块的进行控制,使其采用共阳极扫描。在74HC138芯片和LED显示模块之间接入8个PNP三极管来达到扩流的目的。在设计的过程中通过S8550的放大,增强了输出电流的驱动能力,使LED的亮度得到了提高,电路设计图

如图6所示。

图6 行驱动电路设计

本设计列驱动由74HC595来实现。每个74HC595能驱动8列,所以控制64列的LED点阵需要8个595。8个74HC595通过级联方式来对列进行驱动。74HC595是串入并出的移位寄存器,单片机采用串口传输数据,由RXD 输出数据到SER,由TXD 输出同步数据移位脉冲到SRCK,由单片机的PA7口输出74HC595的数据锁存信号。只有当锁存信号有效,即锁存信号的时钟上升沿到来时,595才输出列控制的数据。由于发送的是8位数据,则可以利用单片机的串口进行数据发送。让串口工作在方式0,

在方式0下,8位数据通过RXD输出,低位在前高位在后。同时在RXD输出数据时,TXD输出同步的移位时钟脉冲。

列信号是由74HC595产生的,数据由单片机的串口产生,从74HC595的串行数据输入端SER输入,由QA~QH并行输出。需要注意的是,74HC595的数据是从低位向高位移位的,而单片机串口发送数据是先发低位,再发高位。所以要注意数据的对应,使74HC595输出的数据与相应的列对应正确,这样方便软件的调试。

四、系统软件部分设计

本系统主要是通过单片机的控制,来实现LED点阵显示屏的显示。采用共阳极逐行动态扫描的方法,行控制信号由74HC138为主的驱动电路产生,列驱动信号由74HC595通过级联方式来对列进行驱动。

系统软件设计的主要目的是点阵显示屏能够根据需要,通过产生相应的控制信号来使屏幕按照设计的要求进行显示。显示驱动程序负责向点阵屏传送特定组合的显示数据,并负责产生行扫描信号和其它控制信号,配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由显示子程序实现;系统环境设置(初始化)由系统初始化程序完成;显示效果处理等工作,则由主程序通过调用子程序来实现。

然后显示驱动程序查询当前燃亮的行号,从显示缓存区内读取下一行的显示数据,并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象,驱动程序先要关闭显示屏,即消隐,等数据发送完毕后输出74HC595的锁存信号,将显示数据打入输出锁存器并锁存,然后再输出新的行号,并打开显

图7 LED显示驱动程序流程图

五、结语

通过设计系统能够根据用户的需求,通过单片机的控制在8×8点阵显示屏上显示文字、图形、数字等信息,且系统单片机采用功耗低的AVR单片机,不仅提高了系统整体运行速率,而且非常适合对功耗要求高的室外显示系统使用。

参考文献

[1]张明波.基于单片机的点阵LED显示系统的设计[J].单片机开发与应用,2007(02):85-86.

[2]景向伟,李娣娜,邵思飞.基于单片机的LED点阵显示系统的设计[J].现代电子技术,2011,3420):153-155.作者简介:李威(1975—),男,广东中山人,中山市技师学院电气应用系讲师,研究方向:电子技术。

基于PIC单片机的AGC控制系统设计研究

秦皇岛汇泷科技有限公司 蔡 丽 唐永超

【摘要】本文对基于PIC单片机的AGC控制系统设计进行了分析和研究,采用该控制系统能够将实时闭环控制以及高速采集AGC现场信号的目标完成,同时还具有较高的可靠性、较好的抗干扰性以及成本低的特点。该AGC系统控制装置的有效运用同时还可以促进设备改造的成本实现较大程度的降低。【关键词】PIC单片机;AGC控制系统;设计研究

0.引言

目前我国在钢铁自动化方面取得较大成绩, 但亦有很多钢铁企业因液压控制技术的提升而面临响应随度跟不上的困境。采用PLC 及高速闭环模块的自动化方式可达到要求,但其高成本、高维修费另很多企业望而却步,难以完成自动化控制的更新换代。本文以16位的PIC单片机做主控制器,开发了一套板带轧机厚度控制(AGC)系统,具有运行速度快,编程灵活、实用性强、抗干扰强,成本低等特点。

1.AGC 系统整体结构

AGC 系统的基本结构是由轧制力补偿闭环、厚度监控、厚度预控以及液压缸位置闭环(APC)等共同构成的,而AGC 系统的核心部分就是其中的液压缸位置闭环。下位机控制器在实际AGC系统中的主要功能是对现场传感器的数据进行采集,这项功能由相应的转换电路完成,并通过一些控制算法将轧件的具体出口厚度值计算出来,然后通过对伺服阀的驱动控制液压缸的运动来对其厚度进行调整[1]。

在轧机现场,与数据相关的硬件有:用于测量缸位移、导向辊速度的编码器、用于测量压强值的压力传感器、测厚仪、操作箱、指示灯、伺服阀、上位机等。相对应的接口电路在AGC系统当中可以被分为五种,也就是编码器信号输入端口、控制量的输出端口(也就是模拟量输出端口)、模拟量输入接口、数字量信号的接口、通信接口。

2.PIC 单片机

作为一种对外围设备进行控制的微控制器,PIC单片机属于一种CPU,其具备了一定的分散作用。由于自身具备的很多优点,如:精简指令集的技术、哈佛总线结构、两级流水线指令结构、寄存器采用RAM结构形式等,PIC系列单片机在医疗仪器、信号处理以及自动化设备当中得到了非常广泛的运用。本文采用PIC24H系列的PIC24HJ256GP610芯片,共有100个引脚, 256KB的闪存程序存储器,完全能够满足本系统性能需求[2]。

本系统根据实际使用需求,对PIC单片机的I/0口进行了合理分配,如下表所示:

I/O口分配内容引脚总数

外部晶振(20MHz)2数字量输入(32路)12数字量输出(16路)12模拟量输入(8路)13模拟量输出(4路)

16与FPGA连接24与上位机串行通信3与下载器通信网口

2

3.辅助芯片FPGA

为了使轧钢生产线的实际需求得到充分的满足,AGC系统在板带轧机当中需要具备较多的外围接口电路。然而这样强大的数量资源在现有的处理芯片当中并不具备。所以在对绝对值编码器以及增量式编码器的输入信号进行处理的时候,采用FPGA作为辅助芯片,利用FPGA 作为辅助芯片不仅能够将单片机处理单元以及I/O 接口数节省下来,同时还具备更快的数据处理速度以及更强的可靠性等一系列优势。

现场可编程门阵列是FPGA的中文名字,属于一种能够进行编程的逻辑器件,在对其进行设计的时候,设计者可以以实际系统的要求作为依据,然后再利用对相应器件的编程从而保证逻辑功能的实现。作为一种半定制的专用集成电路,其不仅将定制电路的不足克服了,同时还有效的解决了以往的可编程器件缺少足够的逻辑门数的缺陷。FPGA具有非常高的集成度,而且体积相对来说比较小,同时其具备的数量庞大的内部资源可以使各种系统的需求得到充分的满足[3]。

4.模拟量接口电路硬件设计

在实际的工作过程中,AGC系统在进行厚度控制的时候需要对压力传感器的信号进行采集,并将其作为反馈量。电流形式是压力传感器对模拟量进行输出的主要形式,所以不能够在AGC系统当中进行直接输入。因此必须要将其转换成能够使工业满足的信号0~10V,再由并行12位的模数转换器MAX197转换为成数字量,MAX197需要5V工作电压,而本系统的

基于单片机控制的LED汉字显示

分类号 TP 单位代码 11395 密级公开学号 0605230 学生毕业设计(论文) 题目LED汉字显示 作者 院 (系) 能源工程学院 专业电气工程及自动化 指导教师 答辩日期2010年月日

毕业设计(论文)诚信责任书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计(论文)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 本人毕业设计(论文)与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 年月日

LED汉字显示 摘要 目前,作为方便、快捷的信息显示方式,LED汉字显示的应用非常广泛。车站、银行、超市等大型公共场所的即时信息及广告的显示,无不应用LED汉字显示屏。在能源日渐危机以及信息日渐重要的今天,具有低耗能、频更新、易维护的LED汉字显示屏必将受到广泛的应用,其具有非常的发展前景。 本文从LED的发展及单片机的简单原理开始,深入的研究了基于AT89C51单片机16×16 LED汉字滚动显示屏的设计并运用Proteus软件的仿真和实现。主要介绍了LED汉字显示屏的硬件电路设计、汇编程序设计与调试、Proteus 软件仿真和实物制作等方面的内容,本显示屏的设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点。能帮助广大电子爱好者了解汉字的点阵显示原理,认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法,并提高单片机知识技术的运用能力。 关键词:单片机 LED 点阵 Proteus仿真

单片机课程设计LED点阵电子显示屏的设计

单片机课程设计LED点阵电子显示 屏的设计 1

LED点阵电子显示屏的设计 简述:LED点阵显示系统,由AT89S52单片机、串口通信模块、LED屏幕显示模块等组成,实现了对星期、年月日、时分秒的显示。 关键词:LED点阵电子显示屏单片机键盘控制 一、选用器材 AT89C52单片机1个,74LS138型号3线-8线译码器1个,74LS373三态输出的八D 透明锁存器型号,+5V电源1个,Led8*8点阵屏绿色5个, tPd PD5个,带公共端的8电阻排(排阻)1个,电容30pF3个,电阻10K欧1个,按钮6个,石英晶振1MHz1个 二、设计方案 1、实验功能 本实验要实现的功能就是,显示时分秒,年月日,且可修改。实现实时时间的显示,显示屏数字显示,时:分:秒;星期的显示;年月日的显示。显示屏经过按键切换显示星期,年月日,时间。 2、总体方案 (1)工作原理

用单片机AT89S52控制,写入程序,将数据传输到显示模块,即点阵LED电子显示屏显示器,实现日历的显示。 (2)总体设计 电路图 LED和52单片机配合实现时间显示功能。显示模块为点阵LED电子显示屏显示器,把单片机中的数据显示出来。该电路是经过按键来切换各种显示要求。 3、方案论证 (1)显示部分: 显示部分是本次设计最核心的部分,对于LED8*8点阵显示有以下两种方案:静态显示,即将每个二极管的状态分别用

1和0表示,0则无电流,为暗,1则有电流,为亮。若给每个二极管一个驱动电路,一个图像输入后,所有LED的状态保持到下一个图像。对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而负责,成本高,可靠性也低。动态显示,即对每一个LED屏进行分割,对组成图像的各个部分分别显示,这样利用人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短,也同样能够实现显示功能,这样就能够避免静态显示出现的问题。可是,设计上如果处理不当,容易造成图像闪烁的问题,因此合理的涉及要保证驱动电路容易实现而且保证图像稳定补闪烁。(2)数字时钟 本实验采用软件实现数字时钟。原理为:在单片机内部存储器分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒、星期的信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则清零且相应的分值加1;若分值达到60,则清零且相应的时值加1;若相应的时值达到24,则清零且相应的日值加1;若相应的日值分别达到29,30,31时,根据判断来增加月值;若相应的月值达到12时,清零且年值加1。 (3)显示接口芯片的选择 采用串口输入,使用少量I/O口,但传输速度稍微慢了一些,可是不影响显示质量。于是我们采用TI公司的DMOS器件

单片机LED点阵显示方法与程序代码

单片机LED点阵显示方法与程序代码 点阵的接法有共阴和共阳两种(共阳指的是对每一行LED来讲是共阳)。 由于51单片机驱动能力有限,亮度不够,所以一般需要三极管驱动,下图为一个8X8点阵原理图,仅仅是仿真,如果需要接实物的话,加上三极管才足够亮。 显示的方法有两种: 1、逐列扫描方式。如下图所示,P1口输出列码决定哪一列能亮(相当于位码),P2口输出行码(列数据)决定列上哪些LED亮(相当于段码),能亮的列从左向右扫描完8列(相当于位码循环移位8次)即显示出一帧完整的图像。 2、逐行扫描方式,与逐列扫描调换,即P2口输出位码,P1口输出段码,扫描完8行显示出一帧图像。 以逐行扫描为例,从上图可以很明了的知道点阵的显示原理了(红色表示高电平,绿色表示低电平),当把扫描速度加快,人的视觉停留,看见的就是一幅图或一个字了,如下图所示。

一、行扫描静态显示, 用51单片机实现上图静态显示的程序如下: #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code TAB[]={0x81,0xFD,0xFD,0xC1,0xBF,0xBF,0xBD,0xC3}; uchar i,t; delay(uchar t) { while (t--) {;} } void main(void) { while(1) { P2=0x01; for(i=0;i<8;i++) { P1=TAB; delay(100); P2=P2<<1|P2>>7; } } } 二、行扫描翻页显示 字码取模方式为逐行 第一次从字码数组中取出第1~8个数据置于列上,行扫描顺序为1~8行,显示一帧,第二次取第9~16个数据,行扫描顺序仍为1~8行,显示第二帧,第三次取第17~24个数据,…… 实现图显示效果的程序如下:

基于单片机的LED点阵显示课程设计

1 LED电子显示屏原理 1.1 L ED电子显示屏概述 LED电子显示屏(Light Emitting Diode Panel)是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点,按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式,来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏,均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED 显示屏因为其像素单元是主动发光的,具有亮度高,视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。 1.2 LED显示屏动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式:有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便,但硬件接线复杂,在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲电压驱动,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形或文字信息。 点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式,这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

基于51单片机的led点阵显示

项目名称:基于51单片机的LED点阵显示器 目录 一、项目介绍 (2) 1.1 项目背景 1.2 功能介绍 二、电路结构 (3) 三、实现模块 (5) 四、运行程序 (7) 一、项目介绍 1.1项目背景 当今世界,电子技术迅猛发展,点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体,在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展,并逐步形成产业,成为光电子行业的新兴产业领域。目前,点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进,LCD的优点较为明显,他体积小,容易控制,功能强,价格适宜,能够适应显示器的发展方向,因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用;随着社会经济的迅猛发展,工业生产逐渐实现了自动化,其中,设备的工

作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用,对于那些需要显示的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造成本相对比较低的场合,使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的,他可以显示字符、数字、汉字和简单图形,可以根据需要使用不同字号、字型,显示亮度较高,并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示,可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合,并用单片机控制实现各种文字或图形的变化,达到宣传和提示的目的。 1.2功能介绍 2本次设计的用单片机控制的显示电路使用比较简单,操作方便。它主要是通过一个8×8点阵来显示图案,通过不同的按键来选择控制图案的种类及显示方式。在通电以后,显示屏全亮,随后进入逐字显示状态。按下复位键K1,系统自动复位,显示diligent,随后进入待命状态。按键1、2、3、4分别控制不同的图案。另外,我们可以通k5键来控制字符移动速度的快慢。 二、电路结构 单片机最小系统设计 2.2.1 各部分具体电路 1 单片机的时钟电路 AT89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路。AT89C52的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中,所以此处选用内部时钟方式。 内部时钟方式:利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件,内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器,如图2-1电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法,其中晶振可选用振荡频率为6MHz的石英晶体,电容器一般选择30PF左右。

单片机课程设计——LED8×8点阵实验

单片机原理及应用课程设计 ——LED 8×8点阵的设计作者:王雨轩指导老师:张金花 摘要:本设计主要是利用可编程并行I/O接口芯片8255。8×8点阵共需要64个发光二极管组成,当接高电平的时候则相应的二极管就亮。字模中每一点使用一个二进制位(Bit)表示,如果是1,则说明此处有点,若是0,则说明没有。这样,一个8×8点阵的汉字总共需要8×8/8=8个字节表示。 Abstract:This design mainly is to use programmable parallel I/O interface chip 8255.8×8 dot matrix of total need 64 light-emitting diodes.When meet high level has corresponding diode is bright.Type in every Point of the use of a binary (Bit).If it is 1, then here is a little point.If it is 0, then here is no point.In this way, an 8×8 dot matrix Chinese characters, it will be altogether 8×8/8=8 bytes. 关键字:单片机 8255 发光二极管点阵

目录 说明书总页数:13页LED 8×8点阵的设计 (3) 一、课题要求与内容 (3) (一)课题要求 (3) (二)课题内容 (3) (三)使用设备 (3) 二、系统总体方案设计 (4) (一)系统流程图 (4) 三、系统硬件设计 (5) (一)设计原理图 (5) (二)主机连线说明 (5) (三)硬件调试 (5) 四、系统软件设计 (6) (一)程序清单 (6) (二)软件调试 (8) (三)字码表 (9) 五、结束语 (12) 六、参考文献 (13)

单片机交通灯课程设计(LED显示倒计时)(精)

单片机交通灯课程设计 (LED显示倒计时 .txt27信念的力量在于即使身处逆境,亦能帮助你鼓起前进的船帆;信念的魅力在于即使遇到险运,亦能召唤你鼓起生活的勇气;信念的伟大在于即使遭遇不幸,亦能促使你保持崇高的心灵。本文由 ID 很难想啊贡献 doc文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT ,或下载源文件到本机查看。摘要近年来随着科技的飞速发展, 单片机的应用正在不断深入, 同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中, 单片机往往作为一个核心部件来使用, 仅单片机方面知识是不够的, 还应根据具体硬件结构软硬件结合, 加以完善。由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增, 大中型城市的城市交通, 正面临着严峻的考验, 从而导致交通问题日益严重, 日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。在这种背景下,结合我国城市道路交通的实际情况,开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题,是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施,是解决城市交通问题的有效途径。交通灯控制系统由 80C51 单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外, 还具有时间设置、LED 信息显示功能,市交通实现有效控制。 目录 一序言...... 3 1.1 交通灯的形成...... 4 1.2 单片机的发展历程...... 4 1.3 芯片简介 (5) 1.4 技术指标及设计要求...... 7 二硬件电路的设计及描述...... 9 2.1MCS-51 单片机内部结构...... 9 2.2 MCS-51 单片机芯片引脚位置及功能符号...... 12 2.3 51 系列单片机运行的硬件条件...... 13 2.4 单片机的特点与应用...... 14 三软件设计流程及描述...... 15 3.1 软件设计...... 15 3.2 电路连接分配...... 16 3.3 主程序流程图...... 17 四源程序代码 (18) 体会总结...... 22 体会总结参考文献 (23) 2 一序言

单片机课程设计8个LED灯来回点亮

目录 第一章绪论--------------------------------------------------------3 第二章设计目的及要求-----------------------------------------5 设计目的--------------------------------------------------------5 设计要求--------------------------------------------------------5 第三章设计电路原理----------- -------------------------------7 控制部分的设计与选择-------------------------------------7 LED显示方案-----------------------------------------------8 第四章硬件系统------------------------------------------------9 原件清单-------------------------------------------------------9 单片机AT89C5---------------------------------9 单片机时钟电路--------------------------------------------10

单片机复位电路---------------------------------------------11 工作电路------------------------------------------------------12 第五章软件设计------------------------------------------------13 程序流程图--------------------------------------------------13 编辑源程序--------------------------------------------------14 第六章系统调试与仿真结果--------------------------------16 系统调试-----------------------------------------------------16 仿真结果----------------------------------------------------16 总结------------------------------------------------------------- 19 参考文献--------------------------------------------------------20 第一章绪论

基于51单片机的led点阵显示

项目名称:基于51单片机的LED点阵显示器 目录 一、项目介绍 (2) 1.1 项目背景 1.2 功能介绍 二、电路结构 (3) 三、实现模块 (5) 四、运行程序 (7) 一、项目介绍 1.1项目背景 当今世界,电子技术迅猛发展,点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体,在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展,并逐步形成产业,成为光电子行业的新兴产业领域。目前,点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进,LCD的优点较为明显,他体积小,容易控制,功能强,价格适宜,能够适应显示器的发展方向,因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用;随着社会经济的迅猛发展,工业生产逐渐实现了自动化,其中,设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用,对于那些需要显示

的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造成本相对比较低的场合,使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的,他可以显示字符、数字、汉字和简单图形,可以根据需要使用不同字号、字型,显示亮度较高,并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示,可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合,并用单片机控制实现各种文字或图形的变化,达到宣传和提示的目的。 1.2功能介绍 2本次设计的用单片机控制的显示电路使用比较简单,操作方便。它主要是通过一个8×8点阵来显示图案,通过不同的按键来选择控制图案的种类及显示方式。在通电以后,显示屏全亮,随后进入逐字显示状态。按下复位键K1,系统自动复位,显示diligent,随后进入待命状态。按键1、2、3、4分别控制不同的图案。另外,我们可以通k5键来控制字符移动速度的快慢。 二、电路结构 单片机最小系统设计 2.2.1 各部分具体电路 1 单片机的时钟电路 AT89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路,但要形成时钟,外部还需附加电路。AT89C52的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中,所以此处选用内部时钟方式。 内部时钟方式:利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件,内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器,如图2-1电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法,其中晶振可选用振荡频率为6MHz的石英晶体,电容器一般选择30PF左右。

单片机课程设计LED报告

中国地质大学(武汉)单片机课程设计报告 学院:机械与电子信息学院 班级:072121 姓名:

目录 一方案设计 (2) 1 题目意义 (2) 2 系统功能 (2) 二模块描述 (2) 1 LED模块 (2) 2 键盘模块 (3) 3 串口通信模块 (4) 三各功能程序设计 (4) 1 LED滚动程序设计 (4) (1)左滚动 (5) (2)右滚动 (5) (3)上滚动 (6) (4)下滚动 (6) 2 键盘扫描程序设计 (7) 3 串口通信程序设计 (9) 4 滚动暂停程序设计 (10) (1)键盘控制 (10) (2)串口控制 (11) 5 显示截断程序设计 (12) (1)键盘控制 (12) (2)串口控制 (13) 6 总体程序设计 (14) 四课程设计体会 (15) 五附录 (15)

一方案设计 1 题目意义 点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。具有:亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点,所以受到广泛重视而达到迅速发展,LED的发展前景极其广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。 在当今现代信息化社会的高速发展过程中,大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗透。随着宽带网络的发展,数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流,新型的大屏幕显示设备将代替传统带内实际成为人们享受信息和多媒体内容的中心。 与传统的显示设备相比,这种未来的巨大希求让大屏幕显示技术成为众人目光的焦点: LED显示屏色彩丰富,显示方式变化多样(图形、文字、三维、二维动画、电视画面等)、亮度高、寿命长、是信息传播设施划时代的产品。 LED显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的高技术产品,可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它以其超大画面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独具一格的优势,是目前国际上使用广泛的显示系统。 LED显示屏应用广泛,金融证券,银行利率,商业广告,文化娱乐等方面,有着巨大的社会效益和丰厚的经济效益。 2 系统功能 本文设计的系统是基于Lab8000通用微控制器实验系统的16x16 LED点阵显示系统。 本系统可实现如下功能: 1、通过键盘输入命令使LED点阵显示屏显示汉字并呈现出左滚动、右滚 动、上滚动、下滚动的循环显示效果。 2、可通过键盘输入命令使正在滚动显示的显示屏汉字暂停或继续滚动。 3、当显示屏滚动显示时,如果按下按键,会使当前显示的汉字截断,显 示新的汉字及效果。 4、通过串口调试助手输入命令使LED点阵显示屏显示汉字并呈现出左滚 动、右滚动、上滚动、下滚动的循环显示效果。 5、可通过串口调试助手输入命令使正在滚动显示的显示屏汉字暂停或 继续滚动。 6、当显示屏滚动显示时,如果通过串口调试助手输入命令,会使当前显 示的汉字截断,显示新的汉字及效果。 二模块描述 1 LED模块

基于单片机的LED显示系统设计

-14- 引言 随着社会的发展,LED显示户外广告是 目前一种重要的广告形式。LED显示具有功耗 低、寿命长、清晰度高的特点,随着广告内容 的多样化,对LED显示的要求也越来越高。数 码管显示是LED显示的最基本功能,但是其只 能通过各个段位来实现10位数字和少量字母的 显示,一般适用于纯数字显示领域。LED显示 屏是由多个发光二极管组成显示屏幕,通过控 制二极管的亮灭来对内容进行显示,能够实现 对图形、文字、视频等多种信息的显示。 一、单片机的选择 单片机又被称作单片微控制器,它是系统 控制和设计的核心。单片机的选择非常重要, 选择合适的单片机不仅能够提高所设计系统的 性能、简化外围电路和程序的设计,而且能 够降低设计的成本,使所设计的系统更具有实 际意义。本文采用功耗低、I/O口资源丰富、 价格便宜的AVR系列单片机中的ATmega16作为 显示系统控制的核心。针对LED显示系统的特 点,本文选择ATmega16单片机的原因主要有: (1)性能高,功耗低。ATmega16的高速数 据吞吐率很好的解决了功耗和处理速度之间的 矛盾,对于太阳能光伏系统来说,因为产生的 电能非常宝贵,因此功耗小的控制器能为系统 节省更多的能源。 (2)I/O口资源丰富,且功能多样。ATmega16 具有三十二个I/O口,在这些I/O口中,PA口具 有10位精度的ADC,可对单端输入电压进行采 集。本系统需要对多路模拟信号进行采集,利 用ATmega16可以方便的进行数据采集,不必再 进行另外的电路设计,简化了电路。 (3)能够通过对相关定时器的简便的设置 实现PWM波信号的产生和调节。ATmega16有两 个8位和一个16位的定时计数器,可以通过简 单的指令产生频率、相位和占空比可调的PWM 信号,且具有多种PWM信号模式,能够满足不 同的需求。 (4)与Protues硬件仿真软件具有很好的 兼容性。通过Code Vision AVR编译的应用在 Protues中的程序,能够通过编译器直接下载 的单片机中使用,方便了系统的调试。 图1 8×8点阵显示屏内部结构图 二、LED显示原理 LED数码管和点阵显示屏显示的基本原理 都是通过控制发光二极管的亮灭,来形成不同 的字形或者图案。对于点阵显示屏来说,因为 其彩色显示的需要,有时候需要对发光二极管 的颜色进行控制。点阵显示屏的发光二极管数 基于单片机的LED显示系统设计 中山市技师学院 李 威 【摘要】LED显示作为一种重要的数字化显示方式,从起初的纯数字显示功能发展到目前的图像、视频等多种媒体显示功能,给人们带来了完美的视觉享受。本文在对单片机选型的基础上,阐述了LED显示的原理,并且针对LED点阵显示屏,设计了以ATmega16单片机为核心的LED显示控制系统。该系统主要的优点是功耗小、成本低且工作速率快,非常适合室外多媒体和产业化的要求。 【关键词】LED显示;ATmega16;单片机 量较多,因此显示原理也比较复杂,如图1所 示是共阳极LED显示屏的内部结构图。点阵显 示屏一般具有多个LED发光二极管,不能直接 通过单片机的I/O口来控制其亮灭,一般都采 用动态扫描的方法,对点阵进行逐行或者逐列 的控制。对于共阳型的点阵来说,根据要显示 的字形,设置每一行和每一列的数据,从第一 行第一列开始,先对应第一行二极管的亮灭送 出列数据并锁存,然后选通第一行,送行数 据,延迟一段时间后送行数据00H;然后选通第 二行,采取相同的方法来控制二极管亮灭,直 至8行扫描结束,然后重复扫描。因为扫描的 速度非常快,由于人眼的余辉效应,就可以再 显示屏上看到稳定显示的字形。 三、系统硬件电路设计 本系统采用ATmega16单片机作为显示控 制的核心,采用8×8点阵单色点阵显示屏来进 行显示,同时系统还包括行驱动器、列驱动器 以及相关电源电路。系统的整体框图如图2所 图2 系统整体设计框图 图3 晶振电路图 1.ATmega16单片机最小系统设计 单独的一个单片机是不能发挥其控制作用 的,只有通过相关辅助电路的设计,使其构成 一个最小系统,才能发挥其强大的微控制器功 能。 (1)晶振电路的设计 ATmega16单片机内部具有RC振荡电路,可 实现四种振荡频率。但是内置振荡电路产生的 振荡信号不是很准确,因此在某些对振荡频率 要求比较高的情况下,例如定时器准确定时等 情况,一般都采用外部振荡电路为单片机提供 振荡频率。一般在外部晶振电路设计中,都要 求接22pF左右的电容。其电路图如图3所示。 (2)复位电路设计 对于ATmega16单片机来说,其内部已经设 置了上电复位,通过对相应熔丝位的控制,可 以实现对复位时间长短的控制,因此单片机外 部的复位电路设计就简化了许多,具体做法是 在外部接一个上拉电阻R 到VCC,本文选择10K 的上拉电阻。 本文设计的复位电路图如图4,在设计的 过程中,为了增加电路的可靠性,一般会增加 一个滤波电容来实现消除杂波和干扰的功能, 本文采用增加一个0.1uF的电容。电路中的二 极管D3(1N4148)的主要有两个主要功能:功能 一是当系统突然断电后,将上拉电阻短路,同 时使滤波电容C 实现快速放电,当系统再次通 电时,保证复位的有效性;功能二是系统在复 位时将其输入电压限制在VCC±0.5V之间。本 课题采用按键方式进行复位,当单片机正常工 作时,按下复位开关,由于电路的设计复位脚 输入相应的低电平信号,对系统进行复位。 图4 最小系统复位电路设计 (3)电源电路设计 AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电 压。本线路以开关切换两种电压,并且以双 色二极管指示(5V时为绿灯,3.3V时为红灯)。 二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许 用户将电压倒灌入此电路内,不会损坏1117- ADJ,系统电源电路如图5所示。 图5 电源电路设计图 1117-ADJ的特性为1脚会有50uA的电流输 出,1-2脚会有1.25V电压。利用这个特点,可 以计算出要求得出输出电压: 当SW开关打向左边时,R6上的电流为 1.25/0.33=3.78ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚 电流加上R6上的电流,即0.05+3.78=3.83ma。 可以计算得R8上的电压为3.84V。于是得出 VCC=1.25+3.83=5.08V。误差在2%以内。 当SW开关打向右边时,R6上的电流为 1.25/0.62= 2.02ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚 电流加上R6上的电流,即0.05+2.02=2.07ma。 可以计算得R8上的电压为2.07V。于是得出 VCC=1.25+2.07=3.32V。误差在1%以内。

16×16LED点阵显示屏单片机课程设计

单片微型计算机(single chip microcomputer)简称单片机,它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统,高密度集成了普通计算机微处理器,一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口,定时器等电路于一块芯片上构成的。 单片机自20世纪70年代问世以来,以极其高的性价比受到人们的重视和关注,所以应用很广,发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中,越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字,汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器,广告屏等。所以研究LED显示有实用的意义。 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。 本设计是4个16×16点阵LED电子显示屏的设计。整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像,全屏能显示4个汉字,采用16块8 x 8点阵LED显示模块来组成4个16x16点阵显示模式。显示采用动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计,以及使用说明等。 关键词:AT89C51单片机 LED 16*16点阵显示动态显示

单片机的LED显示屏控制电路设计方案

基于单片机的LED显示屏控制电路设计 时间:2018-10-12 07:50:57 来源:现代电子技术作者:李秀忠 LED显示屏广泛应用于工矿企业、学校、商场、店铺、公共场所等进行图文显示,广告宣传,信息发布。本文设计一种由4个16×16点阵LED模块组成的显示屏,由单片机作控制器,平滑移动显示任意多个文字或图形符号,本电路可级联扩展实现由任意多个16×16点阵LED模块组成的显示屏。 1 电路设计 控制电路由AT89C51单片机作控制器,显示屏由4个16×16点阵LED模块组成,每个16×16点阵LED模块由4个8×8点阵LED模块组成,用户可根据需要扩展增加任意多个16×16点阵LED模块。8×8点阵LED模块结构如图1所示,共8行8列,每个发光二极管放置在行线和列线的交叉点上,共64个发光二极管。当某一列为高电平,某一行为低电平时,则对应的发光二极管点亮。 单片机P3.0引脚接串入并出移位寄存器74LS164(U10>的串行数据输入端,8个 74LS164(U10~U17>级联,P3.1引脚接8个74LSl64的时钟脉冲输入端;8个74LS164分别接8个锁存器74LS373(U18~U25>,8个锁存器的数据输出端接4个16×16点阵LED模块的行线,每个16×16点阵LED模块的行线是独立控制的。P1.O接8个 74LS164(U2~U9>的时钟脉冲输入端,P1.1接U2、U4、U6、U8的串行数据输入端,每两个74LSl64(U2和U3,U4和U5,U6和U7,U8和U9>级联;U2~U9的并行数据输出端接4个16×16点阵LED模块的64条列线。P1.2接所有74LSl64的清0端, P1.3接锁存器的锁存控制端。设计完成的电路如图2所示。

单片机课程设计报告—LED显示电子钟

《单片机原理及其接口技术》 课程设计报告 课题LED显示的电子钟 姓名 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级 指导教师

2012 年6月 目录 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计要求 (3) 三、设计内容 (4) 四、硬件设计需求 (5) 1、硬件系统各模块功能 (5) (1)、单片机最小系统——AT89C51 …………………………………5(2)、LED数码管显示模块……………………………………………8 (3)、晶振模块 (9) (4)、按键模块 (10) 五、电路软件系统设计 (10) 1、protues软件简介…………………………………………………10 2、仿真结果 (11) 3、流程图……………………………………………………… 13 六、误差分析………………………………………………………15 七、总结与心得体会………………………………………………………15 八、参考文献……………………………………………………… 16 九、附录(程序)………………………………………………………16

一、课程设计目的 单片机课程设计作为独立的教学环节,是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一,是学习完《单片机原理及应用》课程后,并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。 单片机课程设计过程中,学生通过查阅资料,接口设计,程序设计,安装调试等环节,完成一个基于MCS-51系列单片机,涉及多种资源应用,并且有综合功能的小应用系统设计。使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路,电子元器件等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程,调试,相关仪器设备和相关软件的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解,加深单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器,中断,片内外存储器,I/O接口,串行口等。使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程,方法及实现,强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风,培育学生综合运用理论知识解决问题的能力。 二、课程设计要求 课程设计应以学生认知为主体,充分调动学生的积极性和能动性,重视学生自学能力培养。根据课程设计具体课题安排时间,确定课题的涉及,变成和调试内容,分团队开展课程设计活动,安排完成每部分工作。课程设计集中在实验室进行。在课程设计过程中,坚持独立完成,实现课题规定的各项指标,并写出设计报告。 要求学生自己调研,设计系统功能,划分软硬件功能,选择器件,用Proteus软件在PC机上完成硬件原理图设计。然后使用使用Proteus软件在PC机运行系统仿真,调试电路和修改调试程序。对整个系统做试运行,有问

单片机控制LED及蜂鸣器课程设计报告

武汉**大学单片机设计报告 课程单片机课程设计 设计题目 LED灯及蜂鸣器 年级专业信息与计算科学09级 学号 学生姓名 指导教师 2012年 04 月 17 日 设计题目: 一、要求 1.了解LED显示流水灯的原理。 2.能够在LED上显示和控制蜂鸣器的工作。3.熟悉掌握keil软件的使用。 二、分析

本设计使用AT89C52RC做为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动LED蝴蝶。设计分为三个模块:单片机控制模块,输出显示模块和驱动模块,单片机控制模块以单片机为核心,以软件KEIL编程实现信号输出,以驱动LED及蜂鸣器为目的。 三、设计 1、硬件方面 (1)、LED驱动模块 图文显示有静态和动态两种方案,本设计中静动态都用到了。动态扫描的意思简单的说就是轮流点亮。具体就图案来说,把内部同行的发光管的阳极相连在一起,先送出对应行的发光管亮灭的数据并锁存,然后选通其它行使其燃亮相同的时间,然后熄灭。反复循环。 蜂鸣器的控制则是加入三极管接在VCC,单片机的第20引脚和负极上,以此来控制蜂鸣器的工作。 (2)、硬件设计 实验板上设计一个蝴蝶状的LED显示,可用于简单的图形图像。蝴蝶的图案是由74个LED绿灯、8个红灯、10个黄灯拼接而成。 其中绿灯直接接到正负极上,黄灯和红灯接到单片机的P2口,来控制其闪动。 2、软件编程(包括流程图、完整的汇编源程序及其注释) 1.电路图

本软件要求实现如下要求:外圈绿灯亮度明亮,红灯和黄灯都不停地闪动,蜂鸣器自动播放歌曲。 电路图如下: 2.主程序 本设计的系统软件能使系统LED各点亮度均匀,充足,可显示清晰图案,并且闪动。 系统主程序开始后,首先是对系统环境初始化,包括设置串口,中断和端口;然后闪动红黄灯,由于单片机没有停机指令,所以可以设置系统程序不断循环。 3.序代码如下: #include #include #include #include #define uchar unsigned char

基于51单片机的LED数码管动态显示

基于51单片机的LED数码管动态显示 LED数码管动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管,对于每一位LED数码管来说,每隔一段时间点亮一次,利用人眼的“视觉暂留"效应,采用循环扫描的方式,分时轮流选通各数码管的公共端,使数码管轮流导通显示。当扫描速度达到一定程度时,人眼就分辨不出来了。尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,认为各数码管是同时发光的。若数码管的位数不大于8位时,只需两个8位I/O口。 1 硬件设计 利用51单片机的P0口输出段码,P2口输出位码,其电路原理图如下所示。 在桌面上双击图标,打开ISIS 7 Professional窗口(本人使用的是v7.4 SP3中文版)。单击菜单命令“文件”→“新建设计”,选择DEFAULT模板,保存文件名为“DT.DSN”。在器件选择按钮中单击

“P”按钮,或执行菜单命令“库”→“拾取元件/符号”,添加如下表所示的元件。 51单片机AT89C51 一片 晶体CRYSTAL 12MHz 一只 瓷片电容CAP 22pF 二只 电解电容CAP-ELEC 10uF 一只 电阻RES 10K 一只 电阻RES 4.7K 四只 双列电阻网络Rx8 300R(Ω) 一只 四位七段数码管7SEG-MPX4-CA 一只 三极管PNP 四只 若用Proteus软件进行仿真,则上图中的晶振和复位电路以及U1的31脚,都可以不画,它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件,再单击工具箱中元件终端图标,在对象选择器中单击POWER 和GROUND放置电源和地。放置好元件后,布好线。左键双击各元件,设置相应元件参数,完成电路图的设计。 2 软件设计 LED数码管动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管的,因此要考虑每一位点亮的保持时间和间隔时间。保持时间太短,则发光太弱而人眼无法看清;时间太长,则间隔时间也将太长(假设N位,则间隔时间=保持时间X(N-1)),使人眼看到的数字闪烁。在程序中要合理的选择合适的保持时间和间隔时间。而循环次数则正比于显示的变化速度。 LED数码管动态显示的流程如下所示。

基于51系列单片机的LED显示屏

基于51系列单片机的LED显示屏 【内容简介】本书以当今广告媒体中较为流行的LED 显示屏控制系统为 背景,结合基于51 系列单片机的硬件控制系统,对LED 显示屏的数据组织方 式和灰度、亮度控制做深度剖析,详细地讲解了如何利用LED 单元板驱动控 制方式高效率地排列存储器中的数据。本书提供了一些经过实际应用项目验证 的完整开发实例,供读者参考。在简要讲述普通51 单片机和C51 编程的基础上,本书还对具有40MHz 工作频率、单指令周期的增强型51 单片机 VRS51L3074 及其在LED 显示屏控制系统中的应用做了详细介绍。本书是国内第一本针对铁电单片机的书籍,为初学铁电单片机或是希望了解该单片机的读 者提供了较为全面的资料和开发例程。此外还对通用LED 显示屏上位机控制 软件设计、LED 显示屏控制系统常用时钟芯片DA1302、温度传感器DC18B20 等模块控制程序和硬件电路进行分析和讲解。这些内容是作者近几年来部分开 发工作的实践总结,有些是根据实际生产产品的提炼和推广。本书内容丰富实用,图文并茂,适用于从事单片机开发和应用以及从事LED 控制系统的研发 人员和工程技术人员使用,也可以作为单片机爱好者、铁电单片机初学者,以 及使用C51 编程的研究生、本科生、专科生毕业设计的参考用书。【编辑推荐】编写宗旨:以增强型51 单片机为平台,结合当前比较流行的LED 控制卡设计,采用软件算法优化、程序设计优化和硬件配合的方式,通过实例设计,向读者 展示了单片机的优势和特点,也从另一个方面说明硬件设计最重要的是一种思 想和理念,即:器件的选择并不是决定硬件设计思路的唯一因素。讲解思 路第1 章:简要介绍51 单片机结构体系和主要功能部件,以及指令系统 和汇编语言设计要点。第2 章:分析当前比较流行的C51 编程要点、技巧,并列举常用实例辅助说明。第3 章:详细讲解铁电单片机-VRS51 L3074,

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