基于ms51單片機(jī)的點(diǎn)陣電子顯示屏的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于MS51單片機(jī)的點(diǎn)陣電子顯示屏的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　LED點(diǎn)陣顯示屏是一種由多個(gè)獨(dú)立的LED發(fā)光二極管封裝而成的. 新興的顯示器件,。LED 點(diǎn)陣電子顯示屏可以顯示數(shù)字或符號(hào), 通常用來顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是4個(gè)16×16點(diǎn)陣

2、LED電子顯示屏的設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)介紹了以美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的40腳單片機(jī)AT89C51為核心的控制系統(tǒng)的LED點(diǎn)陣電子顯示屏的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和開發(fā)過程。通過該芯片控制八個(gè)列驅(qū)動(dòng)器74HC595和兩個(gè)行驅(qū)動(dòng)器74HC138來驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示。該電子顯示屏可以顯示各種文字或單色圖像，全屏能顯示數(shù)個(gè)漢字，采用的是16塊8 x 8點(diǎn)陣LED顯示模塊來組成4個(gè)16x16點(diǎn)陣顯示模式。顯示采用動(dòng)態(tài)顯示，使得圖形或文字能夠?qū)崿F(xiàn)靜止、移入移出等多種顯示方式

3、。</p><p>　　文中詳細(xì)介紹了LED點(diǎn)陣顯示的硬件設(shè)計(jì)思路、硬件電路各個(gè)部分的功能及原理、相應(yīng)軟件的程序設(shè)計(jì)，以及使用說明等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89C51單片機(jī) LED 點(diǎn)陣顯示 動(dòng)態(tài)顯示</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　As a popular d

4、isplay 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, spee

5、d, the state of system etc. </p><p>　　This design is 4 16 ×16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the Ameri

6、can ATMEL company at the core, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74HC154 andeight row driver 74HC595 through th

7、is chip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrom</p><p>　　This paper describes the hardware design of the LED dot matrix display, and the p

8、rinciple function of the various parts of the circuit, the corresponding software program design and the use of some such. </p><p>　　Keywords: AT89C51 Micro Controller Unit；LED；LatticeDisplay；DynamicDisplay

9、</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　前言1</b>&l

10、t;/p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p><b>　　1.1問題提出2</b></p><p><b>　　1.2課題背景4</b></p><p><b>　　1.3顯示原理5</b></p><p>

11、　　2 功能要求及方案論證7</p><p><b>　　2.1功能要求7</b></p><p>　　2.2顯示模塊方案論證7</p><p>　　2.3數(shù)據(jù)傳輸方案論證9</p><p>　　2.4點(diǎn)陣電子顯示屏總體框圖9</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計(jì)11&l

12、t;/b></p><p>　　3.1單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路11</p><p><b>　　3.2列驅(qū)動(dòng)13</b></p><p><b>　　3.3行驅(qū)動(dòng)16</b></p><p>　　3.4點(diǎn)陣顯示屏硬件原理圖18</p><p><b>　　

13、4 軟件設(shè)計(jì)19</b></p><p>　　4.1顯示驅(qū)動(dòng)程序19</p><p>　　4.2系統(tǒng)主程序20</p><p>　　5 性能分析及仿真結(jié)果21</p><p>　　5.1程序開發(fā)環(huán)境介紹21</p><p>　　5.2性能分析21</p><p>　　5.

14、3仿真結(jié)果22</p><p>　　6 工作成果介紹及系統(tǒng)拓展24</p><p>　　6.1工作成果介紹24</p><p>　　6.2點(diǎn)陣電子顯示屏的拓展24</p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　致謝27</b></

15、p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>　　附件1 顯示驅(qū)動(dòng)程序29</p><p>　　附件2 系統(tǒng)主程序35</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　LED顯示屏（LEDdisplay,LED Screen）：又叫電子顯示屏或

16、者飄字屏幕。他是由LED點(diǎn)陣和led pc 面板組成，通過紅色，藍(lán)色，綠色LED燈的亮滅來顯示文字、圖片、動(dòng)畫、視頻，內(nèi)容可以隨時(shí)更換，各部分組件都是模塊化結(jié)構(gòu)的顯示器件。傳統(tǒng)LED顯示屏通常由顯示模塊、控制系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組成。顯示模塊由LED燈組成的點(diǎn)陣構(gòu)成，負(fù)責(zé)發(fā)光顯示；控制系統(tǒng)通過控制相應(yīng)區(qū)域的亮滅，可以讓屏幕顯示文字、圖片、視頻等內(nèi)容，單色、雙色屏主要用來播放文字的，全彩屏主要是播放動(dòng)畫的；電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)將輸入電壓電流轉(zhuǎn)為顯示屏需

17、要的電壓電流。 </p><p>　　LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、大型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。</p><p><b>　　1 緒論</b></p&

18、gt;<p><b>　　1.1問題提出</b></p><p>　　LED 顯示屏是在20 世紀(jì)80 年代在全球迅速發(fā)展起來的一種新型的信息顯示媒體， 它利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊組成大面積顯示屏幕，具有可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、價(jià)格性能比高、使用成本低等特點(diǎn)，迅速成長(zhǎng)為平板顯示的主流產(chǎn)品之一，在廣告牌、公共顯示屏等信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。</p&g

19、t;<p>　　LED （Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件。LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向其PN 結(jié)的P 區(qū)，在P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，從使 LED 發(fā)光。LED 發(fā)光燈可以分為單色

20、發(fā)光燈、雙色發(fā)光燈、三色發(fā)光燈、面發(fā)光燈、閃爍發(fā)光燈、電壓型發(fā)光燈等多種類型。按照發(fā)光燈強(qiáng)度又可以分為普通亮度發(fā)光燈、高亮度發(fā)光燈、超高亮度發(fā)光燈等。</p><p>　　LED 顯示屏（ LED panel ）是一種由半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊組成的顯示屏幕， 它是通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的亮滅情況來顯示的方式，根據(jù)要顯示的文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻、錄像信號(hào)等各種信息來選擇相應(yīng)的發(fā)光二極管的亮滅， 從而

21、實(shí)現(xiàn)顯示各種信息的目的。LED 顯示屏具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、節(jié)能、發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)室外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)， 隨著 LED 制造技術(shù)的不斷完善，在國(guó)內(nèi)外得到了很大的推廣，廣泛應(yīng)用于大型劇場(chǎng)、商城、酒店的出入口及洗手間的標(biāo)示牌等各種室內(nèi)、戶外顯示屏。</p><p>　　單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以極其高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)注，所以應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。

22、單片機(jī)的特點(diǎn)是體積小、集成度高、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開發(fā)較為容易。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)有如此多的優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎到了無孔不入的地步。在我國(guó)，單片機(jī)已被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀表、智能化家用電器、航空航天系統(tǒng)和和國(guó)防軍事、尖端武器等各個(gè)方面。我們可以開發(fā)利用單片機(jī)系統(tǒng)以獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的意義是單片機(jī)的應(yīng)用改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和方法。以前采用硬件電路

23、實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)。這種以軟件結(jié)合硬件或取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控制技術(shù)。例如，本文所要論述的通過單片機(jī)來控制LED點(diǎn)陣顯示。</p><p>　　LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高

24、的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。</p><p>　　近年來，單片機(jī)已經(jīng)成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類社會(huì)生活的得力助手。它的廣泛應(yīng)用，不僅僅體現(xiàn)在工業(yè)控制、機(jī)電應(yīng)用、智能儀表、實(shí)時(shí)控制、航空航天、尖端武器等行業(yè)和領(lǐng)域的智能化、高精度化，而且在人類日常生活中也隨處可見它的身影。</p><p>　　單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)

25、用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　目前，單片機(jī)正朝著高性能和多種方向發(fā)展，其趨勢(shì)將進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展，其功能也將越來越

26、豐富，速度也越來越快，甚至有些方面并不遜于ARM或DSP。</p><p>　　隨著LED顯示屏在廣告?zhèn)髅筋I(lǐng)域逐漸嶄露頭角，其控制系統(tǒng)也如雨后春筍，層出不窮。由于它的控制系統(tǒng)均是基于嵌入式微處理器開發(fā)，所以單片機(jī)在其中也占有一席之地。但是，由于LED顯示屏控制較復(fù)雜，特別是對(duì)于顯示特殊效果，如循環(huán)移動(dòng)、覆蓋霓虹燈效果，要求處理器運(yùn)算速度快、執(zhí)行效率高，所以很多控制卡生產(chǎn)廠家采用高端嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣做雖然能

27、在一定程度上提高數(shù)據(jù)處理速度，但是并不能完全滿足所有顯示效果要求，而且開發(fā)和產(chǎn)品成本也會(huì)隨之成倍增加，甚至由于其設(shè)計(jì)不當(dāng)可能在顯示時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)、閃爍、重影等現(xiàn)象。歸根結(jié)底，LED顯示屏控制卡的設(shè)計(jì)中硬件是一方面因素，同時(shí)還要考慮到顯示數(shù)據(jù)組織方式，通過軟硬件結(jié)合的方法才能設(shè)計(jì)出一款性價(jià)比較高的控制卡。本論文提出基于普通51系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)LED顯示屏控制的原理及方法。</p><p><b>　　1.2課題

28、背景</b></p><p>　　點(diǎn)陣電子顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個(gè)階段：</p><p>　　第1階段為1990年到1995年，主要是單色和16級(jí)雙色圖文屏。用于顯示文字和簡(jiǎn)單圖片，主要用在車站、金融證券、銀行、郵局等公共場(chǎng)所，作為公共信息顯示工具。</p><p>　　第2階段是1995年到1999年，出現(xiàn)了64級(jí)、256級(jí)灰度的雙基色視頻屏。視頻控

29、制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將LED顯示屏提升到了一個(gè)新的臺(tái)階。LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路芯片也在此時(shí)由國(guó)內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來并得以應(yīng)用。</p><p>　　第3階段從1999年開始，紅、純綠、純藍(lán)LED管大量涌入中國(guó)，同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍(lán)三原色LED生產(chǎn)的全彩色顯示屏被廣泛應(yīng)用，大量進(jìn)入體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所，從而將國(guó)內(nèi)的大屏幕帶入全彩時(shí)代。</p

30、><p>　　隨著LED原材料市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，表面貼裝器件從2001年面世，主要用在室內(nèi)全彩屏，并且以其亮度高、色彩鮮艷、溫度低的特性，可隨意調(diào)整的點(diǎn)間距，被不同價(jià)位需求者所接受，在短短兩年多時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品銷售額已超過3億元，表面貼裝全彩色LED顯示屏應(yīng)用市場(chǎng)進(jìn)入新世紀(jì)。為了適應(yīng)2008年奧運(yùn)會(huì)的“瘦身”計(jì)劃，利亞德開發(fā)了表面貼裝雙基色顯示屏，大量用于訓(xùn)練館和比賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)。在奧運(yùn)場(chǎng)館全彩屏方面，為緊縮投資，全彩屏大

31、部分采用可拆卸方式，奧運(yùn)期間可作為實(shí)況轉(zhuǎn)播工具，賽事結(jié)束后可用于租賃，作為演出、國(guó)家政策發(fā)布等公共場(chǎng)合應(yīng)用工具，通過這種方式可盡快收回成本。</p><p>　　單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SOC三大階段。</p><p>　　SCM即單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)?！皠?chuàng)新

32、模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒。</p><p>　　MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU 的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一

33、角度來看，Intel逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU 方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù) Philips公司。 Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將 MCS-51 從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，不要忘記Intel 和Philips 的歷史功績(jī)。</p><p>　　單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯

34、片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SOC化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SOC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　單片機(jī)可以從以下幾個(gè)方面分類：</p><p>　　1.按應(yīng)用領(lǐng)域可分為：家電類、工控類、通信類和個(gè)人信息終端類等。</p>&

35、lt;p>　　2.按通用性可分為：通用型和專用型。</p><p>　　3.按總線結(jié)構(gòu)可分為總線型和非總線型。</p><p>　　4.按指令運(yùn)行的振蕩周期可分為標(biāo)準(zhǔn)型和改進(jìn)型。</p><p><b>　　1.3顯示原理</b></p><p>　　人眼的亮度感覺不會(huì)因光源的消失而立即消失，要有一個(gè)延遲時(shí)間，這就

36、是視覺的惰性。視覺惰性可以理解為光線對(duì)人眼視覺的作用、傳輸、處理等過程都需要時(shí)間，因而使視覺具有一定的低通性。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)外界光源突然消失時(shí)，人眼的亮度感覺是按指數(shù)規(guī)律逐漸減小的。這樣當(dāng)一個(gè)光源反復(fù)通斷，在通斷頻率較低時(shí)，人眼可以發(fā)現(xiàn)亮度的變化；而通斷頻率增高時(shí)，視覺就逐漸不能發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的亮度變化了。不致于引起閃爍感覺的最低反復(fù)通斷頻率稱為臨界閃爍頻率。</p><p>　　通過實(shí)驗(yàn)證明臨界閃爍頻率大約為24Hz。

37、因此采用每秒24幅畫面的電影，在人看起來就是連續(xù)活動(dòng)的圖象了。同樣的原理，日光燈每秒通斷50次，而人看起來卻是一直亮的。由于視覺具有惰性，人們?cè)谟^察高于臨界閃爍頻率的反復(fù)通斷的光線時(shí)，所得到的主觀亮度感受實(shí)際上是客觀亮度的平均值。 </p><p>　　視覺惰性可以說是LED顯示屏得以廣泛應(yīng)用的生理基礎(chǔ)。首先，在LED顯示屏中可以利用視覺惰性，改善驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，形成了目前廣為采用的掃描驅(qū)動(dòng)方式。掃描驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)

38、點(diǎn)在于LED顯示屏不必對(duì)每個(gè)發(fā)光燈提供單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電路，而是若干個(gè)發(fā)光燈為一組共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，通過掃描的方法，使各組發(fā)光燈依次點(diǎn)燃，只要掃描頻率高于臨界閃爍頻率，人眼看起來各組燈都在發(fā)光。由于LED顯示屏所使用的發(fā)光燈數(shù)量很大，一般在幾千只到幾十萬只的范圍，所以節(jié)約驅(qū)動(dòng)電路的效益是十分可觀的。</p><p>　　2 功能要求及方案論證</p><p><b>　　2.1功能要求

39、</b></p><p>　　本方案設(shè)計(jì)一個(gè)點(diǎn)陣電子顯示屏，要滿足以下條件</p><p>　　1.采用51單片機(jī)作為微控制器；</p><p>　　2.通過4個(gè)16ｘ16的點(diǎn)陣LED進(jìn)行文字顯示；</p><p>　　3. LED顯示屏清晰無串?dāng)_；</p><p>　　4.文字顯示具有滾動(dòng)顯示方式。<

40、;/p><p>　　2.2顯示模塊方案論證</p><p>　　4個(gè)8×8的點(diǎn)陣構(gòu)成一個(gè)16×16的點(diǎn)陣。行和列的交叉處有一個(gè)LED，共由256個(gè)LED構(gòu)成，如果LED的陽極與行相連，而陰極與列相連，那么只要給該LED對(duì)應(yīng)的行以高電平，列以低電平，那么對(duì)應(yīng)的LED就發(fā)光。</p><p>　　圖2.1表示的是室內(nèi)直插式8×8點(diǎn)陣LED模塊圖

41、。這種模塊是用2列8針引腳將內(nèi)部電路接口引出，并且由64個(gè)發(fā)光LED芯片以8×8的矩陣形式構(gòu)成一個(gè)正方形模塊，供驅(qū)動(dòng)電路使用。</p><p>　　圖2.1 LED 點(diǎn)陣顯示原理圖</p><p>　　LED的陰極對(duì)應(yīng)的是行，我們先給第一行以低電平，例如送給16列的代碼為EFFF，則第一行的第4個(gè)LED被點(diǎn)亮，再給第二行以高電平，如果送給16列的代碼為EF07，則第二行的第4、9

42、、10、11、12、13個(gè)被點(diǎn)亮，接著給第三行以高電平，同時(shí)給列以驅(qū)動(dòng)代碼，這樣不斷地進(jìn)行行行的快速的掃描，只要速度達(dá)到足夠夠快，因?yàn)槿说囊曈X暫留作用，所以不會(huì)感覺到明顯的閃爍感，這樣同時(shí)點(diǎn)陣上會(huì)看到一個(gè)清晰的“機(jī)”字。</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜是LED數(shù)碼管的優(yōu)點(diǎn)。本文所述的是LED的數(shù)據(jù)顯示方式，這種方式通常使用8段LED或者16段LED。在實(shí)際應(yīng)用中，有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)2種方法可以作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的

43、點(diǎn)亮方式。本文以8段LED為例來論證這兩種點(diǎn)亮方案。</p><p><b>　　1.靜態(tài)顯示方式</b></p><p>　　所謂靜態(tài)顯示方式就是8段LED數(shù)碼管在顯示某一個(gè)數(shù)碼時(shí)，加在數(shù)碼管上的段碼一直保持不變，直至換成顯示其他數(shù)碼為止。這樣數(shù)碼管的每一段均應(yīng)由一條輸出線來控制，則每顯示一位數(shù)碼需要8根輸出線，那么要顯示N位則需N×8根輸出控制線。這樣就

44、會(huì)占用較多I/O資源。</p><p><b>　　2.動(dòng)態(tài)顯示方式</b></p><p>　　針對(duì)靜態(tài)顯示方式的缺點(diǎn)，我們可以用動(dòng)態(tài)顯示的方式來克服。為了解決靜態(tài)顯示方式將會(huì)占用較多I/O資源的缺陷，在多位顯示時(shí)通常采用的是動(dòng)態(tài)顯示的方式。</p><p>　　所謂動(dòng)態(tài)顯示就是將所有數(shù)碼管的段碼線對(duì)應(yīng)并聯(lián)在一起，再由一個(gè)8位的輸出口來控制，

45、每一位數(shù)碼管的公共端分別出一位I/O線進(jìn)行控制。在顯示不同數(shù)碼時(shí)，由位線控制各位輪流顯示。位線控制某位選通時(shí)，該位應(yīng)顯示數(shù)碼的段碼同時(shí)加在段碼線上，即每一時(shí)刻僅僅有一位數(shù)碼管是被點(diǎn)亮的，當(dāng)輪流顯示的速度較快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，看起來就像所有位同時(shí)顯示一樣，這時(shí)，我們就能看到穩(wěn)定的圖像了。</p><p>　　基于單片機(jī)的特性，我們將采用動(dòng)態(tài)顯示方式的方案。采用動(dòng)態(tài)顯示的方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一

46、行都有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，并且各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。數(shù)據(jù)從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的傳輸方式可以采用并列方式或串行按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放儲(chǔ)存在單片機(jī)的存儲(chǔ)器之中。在顯示的時(shí)候要把一行中的各列數(shù)據(jù)都傳送到相對(duì)應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)如何傳輸?shù)膯栴}。</p><p>　　2.3數(shù)據(jù)傳輸方案論證</p><p>　　顯然，如果我們采用并行的方式，因?yàn)閺目刂齐娐返搅序?qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大

47、，相應(yīng)的硬件數(shù)目多，當(dāng)列數(shù)很多的時(shí)候，并列傳輸?shù)姆桨妇筒皇呛芎?，?shí)現(xiàn)起來也不如串行傳輸?shù)姆椒ā?lt;/p><p>　　如果我們采用串行傳輸?shù)姆椒?，則控制電路可以只用一根信號(hào)線，讓列數(shù)據(jù)一位一位的向列驅(qū)動(dòng)器傳輸。這樣的方式在硬件方面無</p><p>　　疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，我們也可以看到這樣的方式也存在不足。那</p><p>　　就是整個(gè)串行傳輸?shù)倪^程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)是

48、按順序一位一位的輸出給列驅(qū)動(dòng)器的，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都已經(jīng)傳輸?shù)轿贿^后，這一行的各列才能并行地顯示。這樣，對(duì)于每一行的顯示過程我們就可以將其分解成列數(shù)據(jù)傳輸和列數(shù)據(jù)顯示這樣兩個(gè)部分。由于串行傳輸方式的列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期一定的情況下留給行顯示的時(shí)間就可能比較少了，這會(huì)影響到LED的亮度。</p><p>　　我們可以采用重疊處理的方法來解決串行傳輸中的列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與列數(shù)據(jù)顯示時(shí)間的矛盾問題。重疊

49、處理的方法，即在顯示一行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一列數(shù)據(jù)。</p><p>　　為了達(dá)到這樣的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有鎖存功能。經(jīng)過上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備應(yīng)當(dāng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能，而列數(shù)據(jù)顯示則應(yīng)當(dāng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行將已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)輸入并行鎖存器進(jìn)行顯示的時(shí)候，串并移位寄存器就進(jìn)行準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)的動(dòng)作，而不會(huì)影響本行的顯示。</p><

50、p>　　2.4點(diǎn)陣電子顯示屏總體框圖</p><p>　　圖2.2為點(diǎn)陣電子顯示屏總體框圖。</p><p>　　圖2.2點(diǎn)陣電子顯示屏總體框圖</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　點(diǎn)陣電子顯示屏的硬件電路大致上可以分成列驅(qū)動(dòng)電路，行驅(qū)動(dòng)電路以及單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路三部分。<

51、/p><p>　　點(diǎn)陣顯示屏的硬件原理圖如圖3.6所示。</p><p>　　3.1單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路</p><p>　　單片機(jī)采用MS51芯片或其兼容系列芯片。</p><p>　　單片機(jī)的串口與列驅(qū)動(dòng)器相連，用來顯示數(shù)據(jù)。P2口低4位與行驅(qū)動(dòng)器相連，送出行選信號(hào)；P3.0，P3.2，P3.4口則用來發(fā)送控制信號(hào)。P0口和P1口空著，在有必

52、要的時(shí)候可以擴(kuò)展系統(tǒng)的ROM和RAM。</p><p>　　圖3.1 MS51單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　MSC51單片機(jī)管腳說明如下：</p><p>　　VCC：供電電壓。 </p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口的輸出驅(qū)動(dòng)電路由上拉場(chǎng)效

53、應(yīng)管和驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管組成，控制電路包括一個(gè)與非門，一個(gè)非門和多路開關(guān)MUX。P0口既可以作為通用的I/O口進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出，也可以作為單片機(jī)系統(tǒng)的地址/數(shù)據(jù)線使用，為此在P0口的電路中有一個(gè)多路轉(zhuǎn)換器MUX。在控制信號(hào)的作用下，多路轉(zhuǎn)換器可以分別接通鎖存器輸出或地址/數(shù)據(jù)線輸出。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部

54、上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P1口作為一般的I/O口使用時(shí)記做P1.7~P1.0。</p><p>　　P2口：P2口既可以作為通用的I/O口使用，也可以作為地址總線使用，所以他的位結(jié)構(gòu)比P1口多了一個(gè)多路控制開關(guān)MUX。當(dāng)P2口作為通用I/O口使用時(shí)，多路開關(guān)MUX倒向鎖存器的輸出端Q，構(gòu)成一個(gè)準(zhǔn)雙向口，其功能與P1口相同，有輸出，讀引腳和讀鎖存器3種工

55、作方式。</p><p>　　P3口：P3口為多功能口。當(dāng)?shù)诙δ茌敵龆吮３?的時(shí)候，與非門3對(duì)鎖存器Q端是暢通的，這時(shí)P3口完全實(shí)現(xiàn)第一功能，即作為通用的I/O口使用，而且是一個(gè)準(zhǔn)雙向I/O口，其功能與P1口是完全相同的。</p><p>　　RST：這時(shí)復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，需要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平的時(shí)間。</p><p>　　ALE/PRO

56、G：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。</p><p>　　然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是

57、ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 </p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否

58、有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 </p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　　3.2列驅(qū)動(dòng)&

59、lt;/b></p><p>　　列驅(qū)動(dòng)電路由集成電路74HC595構(gòu)成。它具有一個(gè)8位串入并出的移位寄存器和一個(gè)8位輸出鎖存器的結(jié)構(gòu)，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立的，可以實(shí)現(xiàn)在顯示本行列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，既達(dá)到重疊處理的目的。</p><p>　　圖3.2 74HC595結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　74HC595的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如

60、圖3.2所示。</p><p>　　作為硅結(jié)構(gòu)的CMOS器件，74HC595兼容低電壓TTL電路，遵守了JEDEC標(biāo)準(zhǔn)。74HC595是具有8位移位寄存器和1個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能的器件。移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。數(shù)據(jù)在SHCP的上升沿輸入到移位寄存器中，在STCP的上升沿輸入到存儲(chǔ)寄存器中去。將兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則存儲(chǔ)寄存器總是比移位寄存器晚一個(gè)脈沖。移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（DS）和一個(gè)串行輸出（Q

61、7’）以及一個(gè)異步的低電平復(fù)位。存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能為OE時(shí)（即為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩€。</p><p>　　74HC595引腳說明見表3.1。</p><p>　　列驅(qū)動(dòng)電路見圖3.3。</p><p>　　表3.1 74HC595引腳說明</p><p><b>　　圖3.3列驅(qū)

62、動(dòng)電路</b></p><p>　　74HC595進(jìn)行8片級(jí)連，可共用一個(gè)移位時(shí)鐘SHCP及數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)STCP。這樣，當(dāng)?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過8x8=64個(gè)SHCP時(shí)鐘后便可將其全部移入74HC595 中，同時(shí)還將產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)STCP，將數(shù)據(jù)鎖存在74HC595 中，并且在使能信號(hào)的作用下，使串入數(shù)據(jù)并行傳輸輸出，從而使與各輸出位對(duì)應(yīng)的場(chǎng)驅(qū)動(dòng)管處于放大狀態(tài)或截止?fàn)顟B(tài)；同時(shí)由行掃描控制電路產(chǎn)

63、生信號(hào)使第一行掃描管導(dǎo)通，相當(dāng)于第一行 LED 的正端都接高，顯然，第一行 LED 是否點(diǎn)亮就取決于74HC595 的鎖存信號(hào)。</p><p>　　此外，在第一行 LED 管點(diǎn)亮的同時(shí)，再在74HC595 中移入第二行需要顯示的數(shù)據(jù)，隨后將其鎖存，同時(shí)由行掃描控制電路將第一行掃描管關(guān)閉而接通第二行，使第二行LED 管點(diǎn)亮，以此類推，當(dāng)?shù)谑袙呙柽^后再回到第一行，這樣只要達(dá)到一定的掃描速度就可形成一幅完整的文字

64、 或圖像。</p><p><b>　　3.3行驅(qū)動(dòng)</b></p><p>　　本電路中我們加入了兩個(gè)3-8線譯碼器74HC138，其輸入是一個(gè)16進(jìn)制碼。</p><p>　　74HC138結(jié)構(gòu)如圖3.4所示。</p><p>　　圖3.4 74HC138結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　74HC1

65、38 引腳說明如表3.2</p><p><b>　　表3.2</b></p><p>　　圖3.5 行驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　如圖3.5所示的行驅(qū)動(dòng)電路中, 以A、B、C、D四腳為輸入端，把 74HC138的E2和E3引腳接地，然后就會(huì)形成16種不同的輸入狀態(tài)，分別為0000～1111，然后使每種狀態(tài)只控制一路輸出，即會(huì)有16路輸出。

66、</p><p>　　3.4點(diǎn)陣顯示屏硬件原理圖</p><p>　　圖3.6 4個(gè)16×16點(diǎn)陣顯示屏硬件原理圖</p><p>　　圖3.6為4個(gè)點(diǎn)陣顯示屏硬件原理圖，硬件部分采用了4塊 8×8的點(diǎn)陣顯示屏來構(gòu)成1塊16×16 LED顯示屏.。 </p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</

67、b></p><p>　　點(diǎn)陣的顯示屏軟件的主要功能是在向屏體提供顯示數(shù)據(jù)的同時(shí)產(chǎn)生一系列控制信號(hào)，使屏幕按我們的要求顯示。</p><p>　　我們根據(jù)軟件分層次設(shè)計(jì)的原理可以把顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩部分：第一部分是底層的顯示驅(qū)動(dòng)程序，第二部分是上層的系統(tǒng)主程序。其中顯示驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其他控制信號(hào)來完成配合LED顯示屏的掃描顯示工作。</p

68、><p>　　定時(shí)器T0的中斷程序來實(shí)現(xiàn)顯示驅(qū)動(dòng)程序。主程序來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用程序，完成系統(tǒng)初始化以及顯示效果處理等工作。</p><p><b>　　4.1顯示驅(qū)動(dòng)程序</b></p><p>　　顯示驅(qū)動(dòng)程序首先對(duì)端口進(jìn)行定義，然后按照取字模，進(jìn)行延時(shí)，再對(duì)定時(shí)器進(jìn)行模式選擇和賦初值，再移位寄存，定時(shí)中斷這樣一個(gè)流程進(jìn)行。</p>&

69、lt;p>　　圖4.1為顯示驅(qū)動(dòng)程序流程圖。</p><p>　　圖4.1顯示驅(qū)動(dòng)程序流程圖</p><p>　　顯示驅(qū)動(dòng)程序見附錄一。</p><p><b>　　4.2系統(tǒng)主程序</b></p><p>　　系統(tǒng)軟件能使系統(tǒng)在目測(cè)條件下 LED 顯示屏各點(diǎn)亮度充足并且可顯示圖形和文字。圖形或文字顯示有滾動(dòng)顯示方

70、式。</p><p>　　系統(tǒng)主程序開始，首先是啟動(dòng)定時(shí)器；然后通過讀取行號(hào)并加1；接著送出新的行顯示數(shù)據(jù)，然后以切換顯示數(shù)據(jù)；送新行號(hào)并打開顯示；最后退出。</p><p>　　圖4.2是系統(tǒng)主程序流程圖。</p><p>　　圖4.2系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　系統(tǒng)主程序見附錄2。</p><p>　　5

71、 性能分析及仿真結(jié)果</p><p>　　5.1程序開發(fā)環(huán)境介紹</p><p>　　程序編寫采用 Keil 51環(huán)境下調(diào)試 ,Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51 系列兼容單片機(jī)C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C 來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。</p><p&

72、gt;　　Keil C51是美國(guó)Keil Software 公司出品的51系列兼容單片機(jī)C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil 提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision） 將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。</

73、p><p>　　如果你使用C語言編程，那么Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。</p><p>　　Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語

74、句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。</p><p><b>　　5.2性能分析</b></p><p>　　點(diǎn)陣電子顯示屏硬件電路只要硬件質(zhì)量可靠且引腳焊接正確，那么一般無需調(diào)試就可正常工作。</p><p>　　軟件部分主要有顯示屏刷新頻率和顯示效果兩部分需要調(diào)試。定時(shí)器T0的溢出率和單片機(jī)的晶振頻率將

75、決定顯示屏刷新率。</p><p>　　表5.1給出了顯示平刷新率與T0初值關(guān)系表。</p><p>　　表5.1 顯示平刷新率與T0初值關(guān)系表</p><p>　　一般來說24Hz 以上的刷新頻率就可以看到穩(wěn)定的連續(xù)的顯示了。如果刷新率越高，那么顯示越穩(wěn)定，但是同時(shí)刷新頻率越高，顯示驅(qū)動(dòng)程序占用的CPU時(shí)間越多。</p><p><b

76、>　　5.3仿真結(jié)果</b></p><p>　　該點(diǎn)陣是滾動(dòng)字幕，因此截取多幅仿真圖表現(xiàn)滾動(dòng)效果。</p><p>　　仿真效果圖如圖5.1到5.4。</p><p><b>　　圖5.1</b></p><p><b>　　圖5.2</b></p><p&g

77、t;<b>　　圖5.3</b></p><p><b>　　圖5.4</b></p><p>　　6 工作成果介紹及系統(tǒng)拓展</p><p><b>　　6.1工作成果介紹</b></p><p>　　本文設(shè)計(jì)的點(diǎn)陣電子顯示屏，能夠在肉眼目測(cè)條件下LED 顯示屏各點(diǎn)亮度充足，

78、可顯示圖形和文字。圖形或文字顯示具有滾動(dòng)顯示方式。</p><p>　　該點(diǎn)陣電子顯示屏的系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易達(dá)到要求，性能穩(wěn)定可靠和成本低等特點(diǎn)。</p><p>　　在本次點(diǎn)陣電子顯示屏的設(shè)計(jì)中取得以下工作成果：</p><p>　　1查閱了大量的電子資料，詳細(xì)地了解了LED 的發(fā)光原理和LED 顯示屏的原理，清楚地了解了LED 顯示屏與其它顯示屏相比

79、較有那些優(yōu)點(diǎn)，了解了 LED 的現(xiàn)狀，明確了研究的方向和目標(biāo)。</p><p>　　2本次設(shè)計(jì)的LED 顯示屏能夠?qū)崿F(xiàn)在目測(cè)條件下 LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻充足，可顯示圖形和文字。圖形或文字顯示有滾動(dòng)顯示方式。</p><p>　　3論文給出了具體的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案，硬件結(jié)構(gòu)電路圖，軟件程序的流程圖和具體匯編語言程序設(shè)計(jì)與仿真結(jié)果等方面的內(nèi)容。</p><p>　　

80、4在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中再次學(xué)習(xí)了 proteus 這一軟件，熟練的掌握proteus 對(duì)信息工程專業(yè)的同學(xué)來說是很重要的。</p><p>　　5通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，重新復(fù)習(xí)并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了MCS-51單片機(jī)。</p><p>　　6熟練掌握了WORD軟件的使用。</p><p>　　6.2點(diǎn)陣電子顯示屏的拓展</p><p>　　許多行業(yè)都用

81、到了點(diǎn)陣電子顯示屏，因此他在我們生活中也是隨處可見的。其實(shí)還可以運(yùn)用到更多的領(lǐng)域，更進(jìn)一步的發(fā)展。</p><p>　　例如我們可以利用發(fā)光二極管控制電壓低和控制方法簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，將它裝在室內(nèi)天棚中或做成大型燈飾，通過電腦輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)三極管后控制它的開關(guān)狀態(tài)。由于使用了電腦，再多的的 LED 數(shù)量也能方便自如地控制，得到時(shí)暗可變顏色可變絢麗多彩的照明效果，并且已有很多的成功案例。</p><

82、p>　　到目前為止，對(duì) LED 的技術(shù)開發(fā)都是以普通照明用途為最終目標(biāo)的。而且從當(dāng)今的發(fā)展速度看，其成為新一代普通照明光源已成定勢(shì)。</p><p>　　LED 在照明以外的用途也開始受到關(guān)注。比如使用 LED 產(chǎn)品替代農(nóng)藥進(jìn)行殺菌、殺蟲，冰箱內(nèi)用LED促進(jìn)蔬菜光合成產(chǎn)生維生素，利用LED可控制波長(zhǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行的特殊應(yīng)用等等。在機(jī)動(dòng)車、鐵路、輪船等交通工具領(lǐng)域，LED 以低能耗、體積小的特點(diǎn)正在迅速普及。&l

83、t;/p><p>　　總之，LED在諸多領(lǐng)域中亦潛力巨大，期待今后的進(jìn)一步開發(fā)。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是4個(gè)16×16點(diǎn)陣LED電子顯示屏的設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)介紹了以美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的40腳單片機(jī)AT89C51為核心的控制系統(tǒng)的LED點(diǎn)陣電子顯示屏的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和開發(fā)過程。通過該芯片控制八個(gè)列

84、驅(qū)動(dòng)器74HC595和兩個(gè)行驅(qū)動(dòng)器74HC138來驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示。該電子顯示屏可以顯示各種文字或單色圖像，全屏能顯示數(shù)個(gè)漢字，采用的是16塊8 x 8點(diǎn)陣LED顯示模塊來組成4個(gè)16x16點(diǎn)陣顯示模式。顯示采用動(dòng)態(tài)顯示，使得圖形或文字能夠?qū)崿F(xiàn)多種顯示方式。</p><p>　　在論文中詳細(xì)介紹了LED 點(diǎn)陣顯示的硬件設(shè)計(jì)思路、硬件電路各個(gè)部分的功能及原理、相應(yīng)軟件的程序設(shè)計(jì)，以及使用說明等。</p>

85、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　郭建江.單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用.東南大學(xué)出版社.</p><p>　　諸昌鈐 編著 ：《LED 顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)》．成都：電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　[3] 張志良 主編 ：《單片機(jī)原理及控制技術(shù)》．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 </p><

86、;p>　　[4] 李光飛 編著 ：《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)》.北京：北京航空航天出版社， </p><p>　　[5] 吳金戍，沈慶陽，郭庭吉編著．8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用．北京：清華大學(xué)出版社．</p><p>　　[6] 吉 雷 主編 ：《proteus 從入門到精通》． 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004．</p><p>　　[7] 侯麗玲：基于

87、AT89S52單片機(jī)的LEDD點(diǎn)陣顯示屏控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]，漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué) 報(bào)，2008年第3 期 </p><p>　　[8] Paul F. Lister:Single-chip microcomputers .Austin, Tex. : Motorola Semiconductor Products, c1984</p><p>　　附件1 顯示驅(qū)動(dòng)程序</p>

88、;<p>　　include <REGX52.H></p><p>　　sbit R1 = P3^0;</p><p>　　sbit CLK1 = P3^2;</p><p>　　sbit E1 = P3^4;</p><p>　　sbit STB = P1^0;</p>

89、<p>　　#define DISP_EN() {E1=0; }</p><p>　　#define DISP_DIS() {E1=1; }</p><p>　　bit onems_flag=0;</p><p>　　/*字模,橫向取模*/</p><p>　　unsigned char code a[][64]=</p&g

90、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0

91、x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0xFF,0xFF,0xFF,0x80,0x00,0x00,0x00,0x1F,0xFF,0xFF,0xFF,0x80},</p><p>　　{0x00,0x00,0x00,0x1F,0xFF,0xFF,0xFF,0

92、x80,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x07,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x07,0xFF,0

93、xFF,0xFF,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x03,0xF0,0x00},</p><p>　　{0x00,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x03,0xF0,0x00,0x00,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x03,0xF0,0x00,0x00,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x03,0xF0,0x00,0x00,0x07,0

94、xC0,0x00,0x00,0x03,0xF0,0x00,0x00,0x07,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x07,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},</p><p>　　{0x00,0

95、x7F,0x00,0x00,0x0F,0x00,0x3C,0x00,0x00,0x7E,0x07,0xE0,0x1F,0x00,0x3E,0x00,0x00,0xFC,0x03,0xE0,0x0F,0x80,0x1F,0x00,0x01,0xF8,0x03,0xE0,0x07,0xC0,0x0F,0x80,0x03,0xF0,0x03,0xF0,0x07,0xE0,0x0F,0xC0,0x0F,0xE0,0x01,0xF0,0x03,0

96、xF0,0x07,0xE0,0x00,0xC0,0x01,0x00,0x01,0x00,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"點(diǎn)",0*/</p><p>　　{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x

97、00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xE0,0x00,0x00,0x03,0xFF,0xFF,0x00,0x0F,0xC0,0x00,0x00,0x03,0xFF,0xFE,0x00,0x0F,0x80,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x3C,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x7C,0x7F,0x

98、FF,0xFF,0xFF,0xE0},</p><p>　　{0x03,0xE0,0x78,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xE0,0x03,0xE0,0xF0,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x03,0xE1,0xF0,0x00,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x03,0xE1,0xE0,0x01,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x03,0xE3,0xC0,0x

99、03,0xE0,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE3,0xC0,0x07,0xC0,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE1,0xF0,0x0F,0x80,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0xF8,0x3F,0x00,0x7C,0x00,0x00},</p><p>　　{0x03,0xE0,0x7C,0x3F,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x03,0xE0,0x

100、3E,0x3F,0xFF,0xFF,0xFF,0xC0,0x03,0xE0,0x1F,0x10,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x1F,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x1F,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x3F,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE3,0xFE,0x00,0x00,0x7C,0x

101、00,0x00,0x03,0xE3,0xF8,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF0},</p><p>　　{0x03,0xE1,0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF0,0x03,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x

102、7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x03,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"陣",1*/</p><p>　　{0x0

103、0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xC0,0x03,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xC0,0x01,0xFC,0x3F,0xFF,0xF

104、E,0x00,0x07,0xC0,0x00,0x3F,0x3F,0xFF,0xFE,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x0C,0x3E,0x00,0x3E,0x0F,0x07,0xC0},</p><p>　　{0x00,0x00,0x3E,0x00,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x3E,0x1F,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x3E,0x1

105、E,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x3E,0x1E,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x0F,0xC0,0x3E,0x1E,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x1F,0xFC,0x3E,0x1E,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0xFC,0x3E,0x1E,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x18,0x3E,0x1E,0x3E,0x0F,0x07,0xC

106、0},</p><p>　　{0x00,0x00,0x3E,0x1E,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x3E,0x1E,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x00,0x3E,0x3C,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x10,0x3E,0x3C,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x1E,0x3E,0x3C,0x3E,0x0F,0x0

107、7,0xC0,0x00,0x3E,0x3E,0x7C,0x3E,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x3C,0x00,0x78,0x00,0x0F,0x07,0xC0,0x00,0x7C,0x00,0xF8,0x20,0x00,0x07,0xC0},</p><p>　　{0x00,0xF8,0x01,0xF1,0xF8,0x00,0x07,0xC0,0x00,0xF0,0x03,0xE0,0x7E,0x0

108、0,0x07,0xC0,0x01,0xF0,0x0F,0xC0,0x3F,0x00,0x07,0xC0,0x03,0xE0,0x3F,0x00,0x0F,0xC0,0x07,0x80,0x07,0xE0,0xFE,0x00,0x02,0x00,0xFF,0x80,0x07,0xC0,0x78,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x80,0x00,0x40,0x10,0x00,0x00,0x00,0x38,0x00,0x00,0x0

109、0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"測(cè)",2*/</p><p>　　{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01