16x16点阵显示LED
开封大学
学生毕业设计
题目点阵式汉字电子显示屏设计
年级 11级专业电子信息工程技术
班级电子3班
学生姓名苗本朋起止时间 2013.11,4-2014,05.26指导教师肖兴达职称副教授
2014年 5 月 26 日
摘要
电子显示屏的应用范围越来越广泛，它作为一个重要的宣传平台，已经受到全社会的普遍认可。本课题以单片机为控制核心，通过8x8 LED电子显示屏及相关的外围电路，设计制作了一个16x16 点阵LED电子显示屏。
本文介绍了基于AT89C51单片机点阵显示屏的设计方案，阐述了16×16点阵LED 显示屏的设计原理与思路，详细叙述了系统硬件、软件设计的具体实现过程。论文重点阐述了显示模块及相关驱动模块等的模块化设计思路与制作方法。软件部分同样也采用模块化的设计思想，显示模块，并采用简单流通性强的汇编语言编程实现。系统能实现清晰的图文伴随左移出显示功能。在实际设计调试过程中，通过肉眼观察该显示屏显示的图文是否稳定、清晰无串扰，查找造成图文不清晰的根源，确定调整方案，尽可能的使显示图文与要求相符合。
关键词：单片机；LED显示屏
目录
1 引言 (3)
1.1 课题的背景 (3)
1.2 研究目的和意义 (4)
1.3 研究内容 (5)
2 系统方案论证 (5)
2.1 方案论证 (6)
2.2模块方案确定 (6)
2.2.1 电源模块 (6)
2.2.2 单片机控制模块 (6)
2.2.3 时钟信号电路 (6)
2.2.4 复位电路 (7)
2.2.5 显示驱动模块 (7)
3 系统硬件电路设计 (8)
3.1硬件电路设计 (8)
3.2各单元电路说明 (8)
3.2.1 单片机主控模块的设计 (8)
3.2.2 16X16点阵显示模块设计 (11)
3.2.3 驱动模块电路设计 (13)
3.2.4 电源电路设计 (15)
4 系统软件设计 (18)
4.1点阵显示原理 (18)
4.2系统程序流程图 (20)
4.3系统程序 (22)
5 单片机I/O口分配 (26)
6 结果分析及总结 (26)
6.1结果分析 (26)
6.2总结 (26)
参考文献
附录1：电路图
附录2：元件清单
1 引言
1.1 课题的背景
碎着显示器件与技术的进一步发展，屏幕显示系统在国民经济中得到了广泛的应用，LED显示屏是信息显示的重要传媒之一。LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的显示屏幕。伴随着计算机技术的发展，使得LED数码管能够在减少驱动器的情况下能够直接被驱动。而且它具有可靠性高、使用寿命长、性能价格比高、使用成本低、环境适应能力强等特点，所以一直在平板显示领域扮演着重要的角色，并且在今后相当长的一段时期内还有相当大的发展空间。所以被广泛应用于金融市场、医院、体育场馆、机场、码头、车站、高速公路等公共场所的信息显示和广告宣传。
近几年来我国LED显示的相关技术也取得了较快和较大的发展，早期时曾因LED 材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通信控制方式，客观上影响了显示效果。所以导致早期的LED显示屏在国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通信控制，灰度等级为单点四级调灰，产品的成本比较高。后来LED显示屏迅速发展，进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED镜片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏的动态显示效果大大提高。这个阶段，LED显示屏在我国发展迅速，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。今天，LED显示屏应用领域更为广阔，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[1]。
1.2研究目的和意义
该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。并且通过该设计课题掌握了51单片机软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越练
越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此，此课题不论是对自己的就业还是对我国LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。
1.3研究内容
本文首先介绍本设计的相关概念以及目前发展的状况，然后是设计的方案选择与论证，接下来，具体介绍了硬件电路组成模块与系统软件的设计。最后介绍了系统的调试以及设计可扩展性。
本文研究的内容如下
电源模块：三端式固定输出集成稳压电路由于集成电路工艺迅速发展，集成稳压电路的制成也具有集成电路的共同特点：体积小，外围元件少，性能稳定可靠，使用调整方便和廉价。
单片机控制模块：采用89C51或其他系列单片机作为控制核心，其它相关的外围电路构成本系统的模块；
时钟信号电路：采用普通晶体时钟源，其中晶体用12MHZ的石英晶振；
复位电路：采用上电复位；
显示驱动模块：采用P0口，P2口，74LS154、作为点阵LED显示屏的行列驱动器，对点阵行列进行驱动；
根据上述的研究内容，论文的结构安排如下：
第二章主要阐述系统方案的选择与论证，根据系统要实现的主要功能，把整个系统分为电源模块、时钟信号电路、复位电路、驱动模块、单片机控制模块、显示模块等，并分别对各模块方案进行了选择与论证；
第三章主要阐述系统硬件电路设计与实现，主要介绍了个硬件电路的设计，并对各单元电路进行说明，主要是对各单元电路的主要元件的结构概念、引脚功能以及特
点进行说明。
第四章主要阐述的是系统软件设计，主要是对主程序的结构图和时间的流程图进行说明。
第五章阐述的是单片机I/O分配及内部资源分配。
第六章阐述的是总结，主要阐述本人在设计过程中的一些体会和对这个设计将来的一些展望。
2 系统方案论证
2.1方案论证
从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制这些组成图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果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。这个数字很大，因为仅仅是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大的数字。因此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点亮一定的时间，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点亮相同的时间，然后熄灭；……第十六行之后又重新点亮第一行，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。
采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。本课程设计只有一个16*16LED点阵显示屏，利用单片机接口电路P0，P2作为行驱动传输。列驱动采用4-16译码器73LS154构成列译码，在这里一共用到16行，16列，所以使用4-16译码器完成列的方向显示。
课题拟以AT89C51单片机为控制核心设计一个简单的数字时钟系统，用单片机、点阵显示屏等设计一个16×16点阵LED电子显示屏的设计。系统可以分为电源模块、时钟信号电路、复位电路、驱动模块、单片机控制模块、显示模块等，其系统结构框图如下图2.1
图2.1 系统结构框图
2.2 模块方案选择
2.2.1电源模块
直接采用直流稳压电源，系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成。
2.2.2单片机控制模块
采用89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,可多次擦写，而且与MCS-51系列单片机完全兼容。
2.2.3时钟信号电路
直接采用普通晶体时钟源提供脉冲信号，此种方案能够减少芯片的使用，节约成本。
2.2.4复位电路
采用按钮复位，通过按电路中的开关按钮使系统内部复位，按一次开关按钮系统复位一次，但是在点阵屏显示过程中需要对系统进行复位，本方案与实际应用相符合，所以采取本方案。
2.2.5显示驱动模块
（1）显示模块：采用16×16点阵LED显示屏，16×16点阵屏的功能与4块8×8点阵屏构成16×16点阵屏功能相同，但是更为美观小巧美观，且单块16×16点阵屏和4块8×8点阵屏价格相等。
（2）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(共阴或共阳)，LED发光管的另一脚接单片机的P0-P2口控制其亮灭。该方法利用单片机接口驱动LED，控制方式较灵活，而且节省硬件资源。
行驱动电路利用单片机P0口和P2口完成扫描。由于P0口没有上拉电阻，因此接8个普通的4.7k电阻上拉。为此提供负载能力，接16个9013的NPN三极管来驱动。
列驱动电路主要是要实现译码功能,采用芯片74LS154，74LS154芯片具有4/16线译码功能.它由单片机P1.0-P1.3控制,74L138构成选片，用来选着哪个汉字点阵选中。同样，驱动部分则是16个PNP型8550的三极管完成。
3系统硬件电路设计
3.1硬件电路设计
本电路是由AT89C51单片机为控制核心，低功耗；时钟源电路有很多种，比如阻容低速时钟源、普通晶体时钟源、带缓冲放大的晶体时钟源等等，考虑到电路稳定及材料选购等方面，决定采用普通晶体时钟源，其中晶体用12MHZ的石英晶振；复位电路结合实际应用功能的实现，采用按钮复位；显示部分由16×16点阵LED显示屏显示；列驱动电路采用74LS154，行驱动电路采用单片机P0口和P2口，电源电路采用时直流稳压。
3.2 各单元电路说明
3.2.1 单片机主控制模块的设计
（1） AT89C51单片机介绍
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含有4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器和128的随机存取数据存储器，器件采用AEMEL 公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，功能强大,可灵活应用于各种控制领域。图3.1为AT8C51外部封装。
图3.1 AT89C51封装
AT89C51单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
AT89C51振荡器特性为：XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因
此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度[7]。
此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，停止芯片其它功能直至硬件复位，直到下一个硬件复位为止。
（2）单片机复位原理
单片机刚上电时需要复位一次才能可靠工作，通过电容接VCC，是利用电容充电来提供2个周期的高电平时间让单片机复位，如此单片机可以正常工作。这之后又要求单片机复位，所以接了按键复位电路，通过8.2K左右的电阻下拉接地保证RESET 脚维持在低电平状态，如图3.2所示。
图3.2 单片机复位电路
（3）时钟电路
单片机的最小系统如下图所示,18引脚和19引脚接时钟电路,X1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,X2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路，20引脚为接地端，40引脚为电源端。31引脚接电源端，如图3.3所示。
图3.3 单片机时钟电路
3.2.2 16X16点阵LED显示模块的设计
（1） LED点阵屏介绍
组合型LED点阵显示器自八十年代开始出现，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8等多种。点阵显示屏有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等，本次设计选用单色点阵显示屏。
（2）点阵LED显示屏的外观和引脚
16×16点阵LED显示屏由256个LED发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上。它的外观形状如图3.4所示，内部结构如图3.5所示。且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮[10]。如第一列为高电平置1，第二列为低电平置0，第三列为高电平置1，P行为低电平置0，O行为高电平置1，则显示效果是P行上的第一个LED灯亮，第二个LED灯灭，第三个LED灯亮。第O行上的三个LED灯全灭，如图3.6所示。
图3.4 16×16点阵LED显示屏实物照片图3. 5 16×16点阵LED显示屏内部结构
图3.6 LED点阵亮灭示意图
16×16点阵LED显示屏的内部结构和外观引脚并不相对应，下面图3.7所示为点阵
显示屏外观管，图3.8为个管教所对应的管教编号。
图3.7 16×16点阵LED显示屏引脚分配表
图3.8 点阵显示屏各个管脚对应的管
3.2.3驱动模块
（1）行驱动模块
由于点阵显示器有16行，本设计利用单片机的接口，单片机P0口P2口做为行输出信号，由于P0没有上拉电阻，因此接8个普通的4.7K的上拉电阻，为此提供负载能力，接16个9013的NPN三极管来驱动。
（2）列驱动模块
74LS154介绍
74LS154这种4线—16线译码器非常适合用于高性能存储器的译码器。当两个选通输入G1 和G2 为低时, 它可将4 个二进制编码的输入译成16 个互相独立的输出之一。实现解调功能的办法是：用4 个输入线写出输出线的地址，使得在一个选通输入为低时数据通过另一个选通输入。当任何一个选通输入是高时，所有输出都为高。
图3.9为编码器74LS154外形及内部逻辑结构。图3.10为其真值表[1]。
图3.9 74LS154 编码器外形及内部逻辑结构表[1]
8550三极管介绍
三极管8550是一种常用的普通三极管，是一种低电压,大电流,小信号的PNP型硅三极管，其电流放大倍数为50-300。图3.13为三极管分装。
1 发射极
2 基极
3 集电极
图3.11 三极管8550
点阵列驱动模块
单片P1.0-P1.3口输出信号对74LS154进行控制驱动，再经过驱动器驱动对应的线。
一条列线上要带动16列的LED进行显示，按每一个LED器件0.1mA电流计算，16个LED同时发光时，需要25.6mA电流，选用三极管8550对电流进行放大从而满足需求。
（三）电源电路设计
为了方便仪器设备能够在220V电压下正常工作必须配定标准的工作电源；因此为该仪器配备了电源电路。
1 直流稳压电源的要求及组成
低电压小功率直流电源是由单相交流电源经电源变压器降压后，再经过整流和滤波电路获得的。然而，由于电网电压允许有+10%的变化，另外，负载变化引起直流电源
内阻上压降变化，均导致整流滤波后输出直流电压发生变化。为此，必须将整流、滤波后的直流电压由稳压电路稳定后再提供给负载，使负载上直流电源电压受上述因素的影响程度达到最小，电子装置能正常工作。
常用小功率直流稳压电源系统由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成。如图3.12电源电路方框图。
图3.12电源电路方框图
2 确定稳压器型号，输入电压和输入电流
要求UO=+5V,故选用7805型号;稳压器压差UI-UO ≥ 2V,取3V,整流桥上的压降为2×0.3=0.6V.故输入电压UI=5+3+0.6=8.6V;滤波电路的负载电流I ′O=IO(max)+IQ=200+8=208mA.
电源变压器的副边电压有效值:
U2=
V UI 3.72
.16
.82.1==V 5.7≈ 所以变压器的输出电压取7.5V 整流滤波电路的等效负载：
Ω=?=
3.83108
5
.72.1,
R L
3桥式整流二极管参数要求 正向平均电流:mA I I I O D F 542
10821==?=
≥ 最大反向电压：V U U RMAX RM 6.105.72=?=≥
4 滤波电容：F F T
C R
L
μμ6000~26003.83220)
5~3(2)5~3(103
,
=?===
取C=2200μF
电容器耐压：V U U CM 6.1022=?=
取u cm ≥25V ，故电容器参数C ：2200 μF/ 25V 5 电源变压器容量
副边电流有效值 :I2≈(1.5～2) I ′O = (1.5～2)×108mA=162 ～216mA 取I2为200mA
副边容量:P2=U2×I2=7.5×0.2VA=1.5VA 原边容量:因ηT=0.6,故
==
=
6
.05
.12
1
T
P p η 2.5VA 故平均容量为：VA p p P 22
5
.25.1)(21
2
1
=+=
+= 取P=5VA.
其他电容根据经验可取0.33μF/ 25V ，0.1μF/ 25V 和1000μF/ 25V
6 发光二极管指示灯的参数
已知发光二极管的压降为0.7V/10mA 所以要并接一个电阻Ω=-=43001
.07
.051R 这里取电阻R1=470欧姆
图3.13 电源原理图
4 系统软件设计
4.1点阵显示原理
我们以UCDOS 中宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示，即国标汉字库中的每一个字均由256个点阵来表示，我们可以把每一个点理解为一个像素。一般我们使用16*16的点阵宋体字库，即所谓16*16，是每一个汉子在纵，横各16点的区域内显示的。汉字库从该位置起的32字节信息记录了该字的字模信息。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉子，也可以显示在256像素范围内的任何图形。
我们以“开”字显示为例来说明其扫描原理。在UCDOS 中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示，如图所示。如果用8位的单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为两个部分。一般我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。在本设计中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的P07—P00口。方向为P07到P00，显示汉字的“开”时，由上往下排列为P07灭，P06灭，P05灭，P04灭，P03灭，P02灭，P01灭，P00亮，即二进制00000001，转换为16进制01H 。
上半部分第一列完成后，继续扫描下半部分的第一列，为了接线的方便，我们仍
设计成由上往下扫描，即从P27向P20方向扫描，从上图可以看到，这一列都不亮，即为00000000,16进制则为00H。然后单片机转向上半部分第二列，P00亮，其余为不亮，即为00000001，即16进制01H。
这一列完成后继续进行下半部分的扫描，这一列都不亮，为二进制00000000，即16进制00H。
图4.1 “开”点阵显示图图4.2 汉字字库提取程序
汉字点阵显示屏设计报告
广西交通职业技术学院信息工程系 作品设计报告书 课程名称电子电路设计与制作_____________ 题目16*16 汉字点阵显示屏 _________________ 班级___________ 电信2011-1班_____________ 学号007 032 ____________________ 姓名_________________ 范杰________________
任课老师_____________ 韦家正 _______________ 二O 一三年一月 目录 摘要 一、系统方案选择和论证 (2) 1.1设计要求 (2) 2.1系统基本方案 (2) 2.1.1.主控电路选择 (2) 2.1.2.点阵显示屏部分 (2) 2.1.3.显示屏控制部分 (3) 二、电路模块的设计与分析 (3) 2.1.系统程序的设计 (3) 2.2.单片机系统及外围电路 (4) 23 LED点阵显示 (6) 24.汉字扫描的原理 (7) 25.方案的实现 (7) 三、系统软件设计 (8) 四、系统测试与分析 (10) 4.1点阵显示屏的仿真与程序调试 (10) 4.2整机测试 (10) 4.3系统主程序............................... 错误！未定义书签。 4.4系统测试结果分析 (21) 五、设计制作总结 (21) 5.1 总结 (21) 5.2 致谢词 (22) 六、参考文献 (22)
附录一：系统主要元件清单 (14)
摘要 摘要 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的高亮度的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、系统状态等灵活的动态显示。文章给出了一种基于MCS-51/52单片机的 16X16点阵LED显示屏的设计方案，包括系统具体的硬件设计方案，软件流程图和汇编语言程序等方面内容。在负载范围内，只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展，是一种成本低廉、亮 度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定的图文显示方案。 Abstract LED dot matrix display, as a new display device, by a nu mber of in depe ndent high- bright ness LED light-emitt ing diode packages. LED dot matrix display can display nu mbers or symbols, usually used to display time, speed, system status, and a flexible dyn amic display. Pap er, a microcomputer-based MCS-51/52 16 16 dot matrix LED display desig n, in cludi ng the system specific hardware desig n, software flowcharts and assembly Ian guage programs and other aspects. Withi n the load range, by simply cascad ing Jiu expa nsion can right display Jin Xin g, is a low cost, high brightness, low voltage Gong Hao Xiao, miniaturization, Yi Yu IC match, Qu Dong simple, Shou Ming Ion g, impact resista nee, stable performa nee, graphics and display opti ons.
LED点阵显示屏实验报告解析
16?16点阵LED电子显示屏的设计 摘要：文章介绍了基于单片机AT89C51的16?16点阵LED电子显示屏的设计。分别阐述了显示屏显示的基本原理，硬件设计、控制方法及其程序的实现。经过调试和分析，设计的结果能够实现对汉字的静态和动态显示，动态显示的内容有多种方式，同时又可通过上位机更新显示的内容。 关键字：AT89C51；16?16点阵；LED；显示屏 一绪论 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。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。 目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点。 2 LED显示屏控制技术状况 显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。
微机接口实验-16x16点阵显示
实验04·LED显示器 王梦硕 0930******* 实验目的： 在理解LED点阵工作原理的基础上，实践使用点阵显示字符。 实验原理： 1·点阵式显示器： 发光二级管排列成矩阵，由亮与暗来产生字符或图形。 每一样的阳极连在一起，每一列的阴极连在一起，如右图所 示。 点阵显示器每一列的阴极连在一起，对每一列而言相当 于一个共阴显示器。同时每一行的阳极连在一起，相当于七 段显示器的比划。可采用动态显示电路，以笔画锁存器控制 行信号，以位锁存器控制列信号。 2·74HC595 实验中使用两片8位输出锁存移位寄存器74HC595（三态输出、串入并出），将单片机I/O口发出的串行数据转换为并行数据LD_QA~LD_QP，作为16x16 LED点阵显示器的行线，使用另外两片8位74HC595作为16x16 LED点阵显示器的列线LD_1~LD_16。当行输出高电平、列输出低电平时，可以点亮点阵。74HC595的工作时序图和推荐的连接方法如下： 下图中： ?LD-QA～LD-QP：点阵行控制信号 ?LD-1～LD-16：点阵列控制信号 ?SER（14脚）：串行数据输入端 ?-SCLR(10脚)：低电平时将移位寄存器的 数据清零。通常将它接Vcc。 ?SCK(11脚)：上升沿时将串行数据移入移 位寄存器。 ?RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据 锁存入数据寄存器。 ?-G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）。
实验内容： 在16×16LED点阵上分别用静态方式和滚屏方式显示自己的姓（行扫描）。 两个实验部分的电原理图是相同的，如下所示：
1·静态方式： 流程图： 程序代码： L_DAT_H BIT P1.0 L_DAT_L BIT P1.1 L_STR BIT P1.2 L_CLK BIT P1.3 L_OE BIT P1.4 ROWH EQU 40H ;字模信号（顺向取膜，高位在前）ROWL EQU 41H SELH EQU 42H ;行扫描信号
基于FPGA的LED16×16点阵汉字显示设计(VHDL版)
毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目基于FPGA的LED 16×16点阵汉字显示设计 一、选题的背景和意义： LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。受到体育场馆用LED显示屏需求快速增长的带动，近年来，中国LED 显示屏应用逐步增多。目前，LED已经广泛应用在银行、火车站、广告、体育场馆之中。而随着奥运会、世博会的临近，LED显示屏将广泛的应用在体育场馆以及道路交通指示中，LED显示屏在体育广场中的应用将出现快速增长。 因此，本设计是很有必要的，之所以基于FPGA设计是因为现场可编程门阵列（FPGA）设计周期小，灵活度高，适合用于小批量系统，提高系统的可靠性和集成度。并且采用编写灵活的VHDL 语言编写主程序。本设计可以方便的应用到各类广告宣传中。 二、课题研究的主要内容： 1. 实现16×16点阵的汉字显示； 2. 实现有限汉字显示； 4. 实现汉字的滚动显示； 5. 完成方案论证。 三、主要研究（设计）方法论述： 通过去图书馆查阅书籍收集资料，同时在搜索引擎上检索资料，分析借鉴已有类似产品、设计方案与成功经验，选择几种可行方案比对，最后确定最切实可行的方案展开设计。 通过Multisim或Quartus软件对系统进行模拟仿真，对电路功能进行改进与完善。 在EDA试验箱上进行调试。 四、设计（论文）进度安排：
时间（迄止日期）工作内容 2010.5.17-5.23 理解并确认毕业设计任务书，撰写完成毕业设计开题报告（第1周） 2010.5.24-5.30 完成调研与资料收集、整理 （第2周） 2010.5.31-6.6 设计方案及原理框图确定 （第3周） 2010.6.7-7.4 电路资料收集，单元电路设计 （第4、5、6、7周） 2010.7.5-7.18 电路仿真与改进、完善 （第8、9周） 2010.19-8.1 资料整理 （第10、11周） 2010..8.2-8.8 书写毕业设计报告 （第12周） 2010.8.9-8.16 （第13周）修改毕业设计报告并整理装订 五、指导教师意见： 指导教师签名：年月日六、系部意见： 系主任签名：年月日 目录
单片机课程设计---16×16点阵式汉字显示
目录 摘要 (1) Abstract (2) 1设计原理 (3) 1.1 MCS-51单片机的结构及编程方法 (3) 1.2 16*16点阵LED原理 (5) 1.3 3-8译码器原理 (6) 2.设计方案介绍 (7) 2.1 设计总体思路 (7) 2.2 与题目相关的具体设计 (7) 2.3程序设计流程图 (8) 3.源程序，原理图和仿真图 (9) 3.1程序清单(见附录) (9) 3.2电路图 (9) 3.2.1电路原理图 (9) 3.2.2电路图分析 (9) 3.3仿真图 (9) 4性能分析 (10) 5.总结和心得 (11) 6.参考文献 (12) 附录：程序代码 (13)
摘要 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。文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。 关键词：MCS-51；LED；单片机
Abstract As a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode). The LED dot-matrix display board can display the number or sign, and it is usually used to show time, speed, the state of system etc. This paper introduces a kind of simple 16ｘ16 LED display screen design process based on MCS-51 single chip minicomputer . The detail hardware scheme, software flow and assemble language programmer design and so on is followed. The display part can be cascaded to meet the need. The practice proves the design is low-cost and effective. Key words: MCS-51；LED；MCU
EDA(LED点阵显示屏控制系统设计)
《EDA技术与应用》 课程设计报告 题目： LED点阵显示屏控制系统设计院（系）：机电与自动化学院 专业班级：自动化 学生姓名： 学号： 2014 指导教师： 2017年6月 19日至2017年 6 月23 日 *******
《EDA技术及应用》课程设计任务书
摘要：我国经济正处于发展的高峰期，也需要广大的公共场合信息公示平台，而利用LED点阵滚动显示正好符合情况，且这种方式已经成为信息传递的一种重要手段。因此，在日常生活中，点阵随处可见。通过多种控制手段，点阵还可以实现各种文字甚至图案的动态显示。在不同的应用场合，点阵的设计要求也是不同的。传统思路一般是应用单片机实现点阵控制，但该方法有一定的局限性。 该次课程设计主要研究利用VHDL语言编程来设计汉字的显示。首先描述相应的设计电路；然后叙述在16*16矩阵显示汉字的原理；最后给出描述功能的VHDL设计语言。并通过编程、调试、仿真、下载正确实现汉字滚动、扫描显示结果。 关键词： LED点阵；FPGA；VHDL语言；汉字滚动显示。
目录 1．实验要求及总体方案 (1) 1.1 实验要求 (1) 1.2 扫描显示 (1) 1.3 滚动显示 (1) 2．LED点阵显示原理 (1) 2.1 LED点阵原理 (1) 2.2汉字取模 (2) 3．扫描显示 (3) 3.1 设计基本原理 (3) 3.2计数器设计 (3) 3.3 列驱动设计 (4) 3.4 行驱动设计 (4) 4.仿真图原理图及实物图 (4) 4.1仿真图 (4) 4.2原理图 (5) 4.3实物图 (6) 5.程序 (7) 参考文献： (10)
EDA 16x16点阵显示
课程设计报告 课程名称数字系统与逻辑设计 课题名称16*16点阵显示 专业通信工程 班级 学号 姓名 指导教师乔汇东胡瑛 2012年7月2日
湖南工程学院课程设计任务书 课程名称数字系统与逻辑设计课题16*16点阵显示 专业班级通信工程1001班 学生姓名 学号 指导老师乔汇东胡瑛 审批乔汇东 任务书下达日期2012 年6月23日 任务完成日期2012 年7月2日
《数字系统与逻辑设计》课程设计任务书 一、设计目的 全面熟悉、掌握VHDL语言基本知识，掌握利用VHDL语言对常用的的组合逻辑电路和时序逻辑电路编程，把编程和实际结合起来，熟悉编制和调试程序的技巧，掌握分析结果的若干有效方法，进一步提高上机动手能力，培养使用设计综合电路的能力，养成提供文档资料的习惯和规范编程的思想。 二、设计要求 1、设计正确，方案合理。 2、程序精炼，结构清晰。 3、设计报告5000字以上，含程序设计说明，用户使用说明，源程序清单及程序框图。 4、上机演示。 5、有详细的文档。文档中包括设计思路、设计仿真程序、仿真结果及相应的分析与结论。 三、进度安排 第二十周星期一：课题讲解，查阅资料 星期二：总体设计，详细设计 星期三：编程，上机调试、修改程序 星期四：上机调试、完善程序 星期五：答辩 星期六-星期天：撰写课程设计报告 附： 课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。 正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。正文的内容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分（要求画出模块图）；三、主要功能的实现；四、系统调试与仿真；五、总结与体会；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）；七、评分表。
16 16点阵LED循环显示汉字汇编语言设计
LED16X16点阵显示 课程设计报告 学院信息工程学院 专业通信工程 班级0801 学生姓名 指导老师 二0一0年十二月 一、设计目的 本次课程设计目的剖析试验箱，利用微机接口芯片8255，并行控制LED点阵显示；其次就是掌握8088微机系统与LED点阵显示模块之间接口电路设计及编程，了解LED点阵显示的基本原理和如何来实现汉字的的循环左移显示。 二、设计内容 利用598H试验系统扩展接口CZ7座，在控制板MC1上以并行通信的方式控制LED点阵显示。要求自建字库，编制程序实现点阵循环左移显示汉字，并要求通过protues仿真软件画出电路图，运行程序。 三、硬件电路设计 整个电路由8088CPU，两片8255，1个74ls373，1个74LS138,1个16×16的LED,5个7407。该电路可静态显示1个16*16位的汉字，也可循环显示。 1、8255 Intel8255A是一种通用的可编程序并行I/O接口芯片，又称“可编程外设接口芯片”，是为Intel8080/8085系列微处理据设计的，也可用于其它系列的微机系统。可由程序来改变其功能，通用性强、使用灵活。通过8255A，CPU可直接同外设相连接，是应用最广的并行I/O接口芯片。其中含3个独立的8位并行输入/输出端口，各端口均具有数据的控制和锁存能力。可通过编程设置各端口的工作方式和数据传送方向(入/出/双向)。 2、138译码器 译码器是组合逻辑电路的一个重要的器件，74LS138的输出是低电平有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门，74LS138与前面不同，其有使能端，故
使能端必须加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。发光二极管点亮只须使其正向导通即可，根据LED的公共极是阳极还是阴极分为两类译码器，即针对共阳极的低电平有效的译码器；针对共阴极LED的高电平输出有效的译码器。 3、373锁存器 74LS373是低功耗肖特基TTL8D锁存器，内有8个相同的D型(三态同相)锁存器，由两个控制端(11脚G或EN；1脚OUT、CONT、OE)控制。当OE接地时，若G为高电平，74LS373接收由PPU输出的地址信号；如果G为低电平，则将地址信号锁存。工作原理：74LS373的输出端O0—O7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时，O0—O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，O0—O7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被锁存在已建立的数据电平。 4、LED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。将连续的几帧画面高速的循环显示，只要帧速率高于24帧/秒，人眼看起来就是一个完整的，相对静止的画面。最典型的例子就是电影放映机。在电子领域中，因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发光单元的信号线数量，因此在LED显示技术中被广泛使用。 以8×8点阵模块为例，说明一下其使用方法及控制过程。图2.1中，红色水平线Y0、Y1……Y7叫做行线，接内部发光二极管的阳极，每一行8个LED的阳极都接在本行的行线上。相邻两行线间绝缘。同样，蓝色竖直线X0、X1……X7叫做列线，接内部每列8个LED的阴极，相邻两列线间绝缘。 在这种形式的LED点阵模块中，若在某行线上施加高电平（用“1”表示），在某列线上施加低电平（用“0”表示）。则行线和列线的交叉点处的LED就会有电流流过而发光。比如，Y7为1，X0为0,则右下角的LED点亮。再如Y0为1，X0到X7均为0，则最上面一行8个LED 全点亮。 现描述一下用动态扫描显示的方式，显示字符“B”的过程。其过程如图3.1 图3.1用动态扫描显示字符“B”的过程 Proteus中只有5×7和8×8等LED点阵，并没有16×16LED点阵，而在实际应用中，要良好地显示一个汉字，则至少需要16×16点阵。下面我们就首先介绍使用8×8点阵构建16×16点阵的方法，并构建一块16×16LED点阵，用于本次设计。
16X16点阵LED显示
毕业设计说明书 课题名称: 16乘16点阵显示电路的电路原理图及pcb绘制 学生姓名 专业 班级 时间 指导教师
姓名 设计题目16乘16点阵显示电路的原理图及pcb 绘制 指导教师 设计目的利用单片机控制显示屏，显示相应字幕掌握PROTEL99SE软件的操作和应用 理解和运用芯片 设计摘要 本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。 整机以单片机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 74LS168和两个列驱动器74LS164来驱动显示屏显示。采用4块8×8点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示模式。 单片机控制系统程序采用单片机以C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库中提取。 论文着重介绍点阵显示的制作过程，即元器件的制作，单个封装，原理图的绘制以及PCB版布线的过程 设计规划1.建立库原件里面的没有的原件，并做出封装 2.绘制点阵点阵显示的原理图 3.对原理图里面的原件进行封装 4.创建链接表 5.导入到PCB里面，并排列连接 6.制造PCB版 7.
姓名 设计题目16乘16点阵显示电路的原理图及pcb绘制指导教师 设计目的利用单片机控制显示屏，显示相应字幕掌握PROTEL99SE软件的操作和应用 理解和运用芯片 设计摘要 本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。 整机以单片机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 74LS168和两个列驱动器 74LS164来驱动显示屏显示。采用4块8×8点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示模式。 单片机控制系统程序采用单片机以C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库中提取。 论文着重介绍点阵显示的制作过程，即元器件的制作，单个封装，原理图的绘制以及PCB版布线的过程 设计规划1.建立库原件里面的没有的原件，并做出封装 2.绘制点阵点阵显示的原理图 3对原理图里面的原件进行封装 4创建链接表 5导入到PCB里面，并排列连接 6制造PCB版
16-16点阵LED显示汉字汇编语言
LED16X16点阵显示课程设计报告 学院 专业 班级 学生 指导老师
一、设计目的 本次课程设计目的剖析试验箱，利用微机接口芯片8255，并行控制LED点阵显示；其次就是掌握8088微机系统与LED点阵显示模块之间接口电路设计及编程，了解LED点阵显示的基本原理和如何来实现汉字的的循环左移显示。 二、设计容 利用598H试验系统扩展接口CZ7座，在控制板MC1上以并行通信的方式控制LED点阵显示。要求自建字库，编制程序实现点阵循环左移显示汉字，并要求通过protues仿真软件画出电路图，运行程序。 三、硬件电路设计 整个电路由8088CPU，两片8255，1个74ls373，1个74LS138,1个16×16的LED,5个7407。该电路可静态显示1个16*16位的汉字，也可循环显示。 1、8255 Intel8255A是一种通用的可编程序并行I/O接口芯片，又称“可编程外设接口芯片”，是为Intel8080/8085系列微处理据设计的，也可用于其它系列的微机系统。可由程序来改变其功能，通用性强、使用灵活。通过8255A，CPU可直接同外设相连接，是应用最广的并行I/O接口芯片。其中含3个独立的8位并行输入/输出端口，各端口均具有数据的控制和锁存能力。可通过编程设置各端口的工作方式和数据传送方向(入/出/双向)。 2、138译码器 译码器是组合逻辑电路的一个重要的器件，74LS138的输出是低电平有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门，74LS138与前面不同，其有使能端，故使能端必须加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。发光二极管点亮只须使其正向导通即可，根据LED的公共极是阳极还是阴极分为两类译码器，即针对共阳极的低电平有效的译码器；针对共阴极LED的高电平输出有效的译码器。 3、373锁存器 74LS373是低功耗肖特基TTL8D锁存器，有8个相同的D型(三态同相)锁存器，由两个控制端(11脚G或EN；1脚OUT、CONT、OE)控制。当OE接地时，若G为高电平，74LS373接收由PPU输出的地址信号；如果G为低电平，则将地址信号锁存。工作原理：74LS373的输出端O0—O7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时，O0—O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，O0—O7呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被锁存在已建立的数据电平。 4、LED 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
基于51单片机的汉字点阵显示设计
湖南科技大学测控技术与仪器专业
单 片 机 课 程 设 计
题 姓 学 名 号
目
指导教师 成 绩 ____________________
湖南科技大学机电工程学院 二〇一五年十二月制
湖南科技大学课程设计
摘要
LED 显示屏在我们的周围随处可见，它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为 一种新型的显示器件，在许多场合都可以见到它的身影，不仅是它的应用使呈现出来的 东西更加美观，更重要的是它的应用方便，成本很低，除了能给人视觉上的冲击外，更 能给人一种美的享受。LED 显示屏是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常 用来显示时间、图文等各种信息。本设计是基于 ATS52 单片机的 16*16 点阵式显示屏， 该 LED 显示屏能实现 16*16 个汉字，简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设 计包含了硬件、软件、调试等方案，只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但要注意 不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、功能多、方便实用、花费小，电路具有结 构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。 关键词： LED，ATS51 单片机，显示屏
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湖南科技大学课程设计
目录
摘要…………………………………………………………………………i 第一章 系统功能要求 ……………………………………………………1 1.1 系统设计要求 ……………………………………………………1 第二章 方案论证 …………………………………………………………1 2.1 方案论证 …………………………………………………………1 第三章 系统硬件电路设计 ………………………………………………1 3.1 AT89S51 芯片的介绍 ………………………………………………1 3.1.1 系统单片机选型…………………………………………………1 3.1.2 AT89S51 引脚功能介绍 …………………………………………2 3.2 LED 点阵介绍………………………………………………………2 3.2.1LED 点阵……………………………………………………………2 3.3 系统各硬件电路介绍 ………………………………………………3
3.3.1 系统电源电路设计介绍……………………………………………3 3.3.2 复位电路……………………………………………………………4 3.3.3 晶振电路……………………………………………………………4 3.4 系统的总的原理图……………………………………………………5 第四章 系统程序设计 ………………………………………………………5 4.1 基于 PROTEUS 的电路仿真……………………………………………5 4.2 用 PROTEUS 绘制原理 ………………………………………………6
4.3PROTEUS 对单片机内核的仿真 ………………………………………6
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LED显示屏基础知识
LED显示屏基础知识 （一）、概述： LED电子显示屏是集计算机技术、光电技术、微电子技术等一身的现代高科技产品。它广泛应用在车站、码头、办公大厅等公共场所，是广告宣传、新闻发布的最佳首选媒体，它不但可以播放文字、图像还可以播放VCD、DVD、TV等多媒体节目，能对其播放的文件进行编辑，利用计算机应用软件进行特殊处理后播放，还能显示时钟、天气温度等信息。 （二）、系统组成(参见LED显示屏连接示意图) 1、电子显示屏屏体 2、计算机及网络控制系统 3、通信系统 4、显示屏供配电系统 5、多媒体音、视频编辑、制作、播放系统 （三）、显卡的设置 在显示器桌面空白处单击鼠标右键，进入“属性”设置项，单击“屏幕保护程序”，将屏幕保护程序设为“无”，然后单击右下脚“电源”项，将电源使用方案下的“关闭监视口、关闭硬盘、系统待机、系统休眠”全设为“全不”然后应用该设置 回到主设置菜单，单击“设置”选项。将显示屏分辨率设为1024X768，颜色质量设为“最高32位”应用设置。 单击右下角“高级”选项，单击“监视器”项设屏幕刷新频率为60HZ， 单击“显示”项，使第四项即PDF项按扭显示为绿色，应用该设置显卡设置完毕. （四）、网线制作 使用普通8芯5类网线传输距离在100米内。 网线压线线序为：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕，即国标网线568B压法。
一、相关配件说明 1、框架结构图，此图仅供参考（图1-1） 1-1 2、箱体后视结构 2.1 B、C为RJ45水晶头插座,用于连接各箱体之间的信号线。 3、控制系统 3.1 显示卡如图(1-3) ·P为数字视频输出口(DVI) ·Q为CRT显示接口 3.2发送卡如图(1-4) 1-3 ·DVI为数字视频输入口 ·U、D为RJ45信号线输出口 ·232为串口信号输入 3.3 接收卡如图（1-5） ·P为接收卡电源线输入端 ·A为RJ45信号线输入口 ·B为RJ45信号线输出口 U D 232 DVI P A B 1-4 1-5
16×16点阵LED显示汉字
以下程序在16×16点阵LED上依次显示“梅川酷子”四个字，分别用正向显示和反向显示，间隔两秒钟变换一次，电路图和效果图下图所示。 AT89c52晶振频率为24MHz，用T0定时，改变变量flag值，从而让程序确定显示哪个汉字和显示方式（正向or反向）。 ＃include
8×8LED点阵显示汉字课程设计
目录 第1章本设计的研究背景及目的要 求 0 1.1凌阳单片 机 0 1.2 LED(8×8)点阵模块简 介 (1) 第2章设计方案和基本原 理 (3) 2.1设计方 案 (3) 2.2 基本原 理 (3) 1. 8×8LED点阵的工作原 理 (3) 第3章程序设 计 (6) 3.1程序流程 图 (6) 3.2 程序代 码 (6) 第4章调试结果及分 析 (8) 4.1调试结 果 (8) 4.2结果分 析 (9) 第5章结论与体 会 (10) 参考文 献 .................................................................. 11 附 录 .................................................................. . (12) 第1章本设计的研究背景及目的要求
1.1凌阳单片机 (1)来源 随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理数据处理以及数字信号处理，DSP（Digital Signal Processing）等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。 (2)构造 它的CPU内核采用凌阳最新推出的Microcontroller and Signal Processor 16 位微机处理器芯片，以下简称μ'nSP?。围绕μ'nSP?所形成的16位μ'nSP?系 列单片机，以下简称μ'nSP? 家族。采用的是模块式集成结构，它以μ'nSP?内核为中心集成不同规模的ROM PAM和功能丰富的各种外设部件。μ'nSP?内核 是一个通用的和结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构。以及这种结构可大可小可有可无，借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可成为各种系列的派生产品，以适合不同场合，这样做无疑会使每种派生产品具有更强的功能和更低的成本。μ'nSP?家族有有以下特点：体积小，集成度高，可靠性 好易于扩展。μ'nSP? 家族把各功能把各功能部件模块化地集成在一个芯片里。内部采用总线结构，因为减少了各功能部件之间的连接，提高了其可靠性和抗干扰能力，另外，模块化的结构易于系列的扩展，以适应不同用户的需求。具有较强的中断处理能力。μ'nSP?家族的中断系统支持10个中断向量及10余个中断源，适合实时应用领域。高性能价格比：μ'nSP?家族片内带有高寻址能力的ROM，静态RAM和多功能的I/O口，另外μ'nSP?的指令系统提供出具有较高运算速度的16位，16位的乘法运算指令和内积运算指令，为其应用添加了DSP功能，使得μ'nSP?家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利又比专用的DSP芯片廉价。 优点： 功能强、效率高的指令系统：μ'nSP?的指令系统的指令格式紧凑，执行迅速，并且其指令结构提供了对高级语言的支持，这可以大大缩短产品的开发时间。低功耗、低电压：μ'nSP?家族采用CMOS制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式，空闲方式和掉电方式，极大地降低了其功耗，另外，μ'nSP?家族的工 作电压范围大，能在低电压供电时正常工作，且能用电池供电，这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义。 (3)应用领域 凌阳单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控例且功能比起采用电子或数字电路更加强大。智能化、微型化，制使得仪器仪表数字化、． 。如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）在工业控制中的应用2. 例如工厂流水线的智能化管数据采集系统。用单片机可以构成形式多样的控制系统、
题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计
机器人创新设计 课程设计报告书 题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计 姓名：张津 学号：1613010320 专业：国际经济与贸易
指导老师：于大泳 设计时间：2017年3月 管理学院 目录 1. 引言 (3) 1.1 设计意义 (3) 1.2 系统功能要求 (3) 2. 方案设计 (4) 3. 硬件设计 (5) 4. 软件设计 (8)
5. 系统调试 (9) 6. 设计总结 (11) 7. 附录A.：源程序 (11) 8. 附录B.：作品实物照片 (16) 9. 参考文献 (17) 16×16点阵LED电子显示屏的设计 1.引言 1.1 设计意义 目前广告牌具有显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏,则具有显示内容丰富,信息更换灵活等优点。
1.2 系统功能要求 本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器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1个汉字。显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。 同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y，16*16LED点阵如图1.2.1所示。 图1.2.1 2.方案设计 16X16点阵LED工作原理说明 : 16X16点阵共需要256个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1 电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的
8 16X16LED点阵显示程序
16×16按字显示程序： ；P0和P2口输出字型码，P1口输出列线扫描。 ORG 0000H SJMP LOOP ORG 0080H LOOP:MOV A,#00H ;开机初始化，清除画面MOV P0,A ;清除P0口 ANL P2,#00 ;清除P2口 MOV R2,#200 D100MS: MOV R3,#250 ;延时100毫秒 DJNZ R3,$ DJNZ R2,D100MS
MOV 20H,#00H ;字型码指针赋初值 L100: MOV R1,#10 ;每个字的停留时间 L16: MOV R6,#16 ;每个字16个16位码 MOV R4,#00H ;列线扫描指针清零,接4-16译码器,。 MOV R0,20H ;字型码指针存入R0 L3: MOV A,R4 ;列线扫描指针存入A MOV P1,A ;列线扫描输出 INC R4 ;扫描指针加1，指向下一列 MOV A,R0 ; 取码指针存入A MOV DPTR,#TABLE ;取数据表的上半部分的代码 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A ; 输出到P0 INC R0 ;取字型码指针加1，取下一个码。 MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE ;取数据表下半部份的代码 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A ;输出到P2口 INC R0 ;取字型码指针加1，取下一个码。 MOV R3,#02 ;扫描1毫秒 DELAY2:MOV R5,#248 DJNZ R5,$ DJNZ R3,DELAY2 MOV A,#00H ;清除屏幕 MOV P0,A ANL P2,#00H DJNZ R6,L3 ;一个字16个码是否完成？ DJNZ R1,L16 ;每个字的停留时间是否到了？ MOV 20H,R0 ;取码指针存入20H(静态显示) CJNE R0,#224,L100 ;7个字224个码是否完成？ JMP LOOP ;反复循环 16×16滚动显示程序： ORG 0000H SJMP LOOP ORG 0080H LOOP:MOV A,#00H ;开机初始化，清除画面 MOV P0,A ;清除P0口
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