課程設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)擴(kuò)展的LED點(diǎn)陣顯示

1、 基于單片機(jī)的led點(diǎn)陣顯示屏課程設(shè)計(jì)說明書基于單片機(jī)擴(kuò)展的led點(diǎn)陣顯示專業(yè)學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師完成日期目 錄1 概述21.1 led點(diǎn)陣顯示概述21.2 led顯示屏控制技術(shù)情況21.21串行傳輸與并行傳輸技術(shù)21.3課題要求與內(nèi)容21.31設(shè)計(jì)控制要求21.32設(shè)計(jì)要求22. 方案的設(shè)計(jì)與選擇32. 1、led驅(qū)動(dòng)模塊32.2、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊33. 系統(tǒng)主要元器件介紹33.1at89c51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)43.1.1管腳說明53.1.2振蕩器特性53.2 led點(diǎn)陣顯示屏63.2.1動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)63.2.2 陣屏原理圖及說明64硬件電路設(shè)計(jì)74.1 總體硬件組成框圖74.2設(shè)計(jì)

2、方案確定與設(shè)計(jì)74.2.1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)84.2.2 pc機(jī)通信模塊的設(shè)計(jì)94.2.3系統(tǒng)硬件選擇94.2.4硬件電路實(shí)現(xiàn)列驅(qū)動(dòng)電路94.3硬件原理圖105系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)115.1系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)115.2 下位機(jī)軟件流程圖及說明116 系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析136.1 使用的儀器儀表136.2 系統(tǒng)調(diào)試136.2.1硬件調(diào)試136.2.2軟件調(diào)試136.2.3硬件軟件聯(lián)調(diào)137結(jié)束語14參考文獻(xiàn)16附錄17附錄1程序清單18附錄2 使用元件清單28附錄3：多片i/o口應(yīng)用和擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖291 概述1.1 led點(diǎn)陣顯示屏概述led點(diǎn)陣顯示屏的構(gòu)成型式有多種，其中典型的有兩種。一種把所需展

3、示的廣告信息燒寫固化到eprom芯片內(nèi)，能進(jìn)行固定內(nèi)容的多幅漢字顯示，稱為單顯示型；另一種在機(jī)內(nèi)設(shè)置了字庫、程序庫，具有程序編制能力，能進(jìn)行內(nèi)容可變的多幅漢字顯示，稱可編程序型。目前，國內(nèi)的led點(diǎn)陣顯示屏大部分是單顯示型，其顯示的內(nèi)容相對(duì)較少，顯示花樣較單一。一般在產(chǎn)品出廠時(shí)，顯示內(nèi)容就已寫入顯示屏控制系統(tǒng)中的eprom芯片內(nèi)，當(dāng)需要更換顯示內(nèi)容時(shí)就非常困難，這樣使該類型的顯示屏使用范圍受到了限制。國內(nèi)的另一種led顯示屏可編程序型led顯示屏，雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，顯示內(nèi)容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示內(nèi)容不便的缺點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，如今的廣告牌都存在著顯示內(nèi)容

4、豐富、信息量大、信息更換速度快等特點(diǎn)。因此傳統(tǒng)的led顯示屏控制系統(tǒng)已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代廣告宣傳業(yè)的需要。而利用pc機(jī)通信技術(shù)控制led顯示屏，則具有顯示內(nèi)容豐富，信息更換靈活等優(yōu)點(diǎn)。1.2 led顯示屏控制技術(shù)狀況顯示屏的控制系統(tǒng)包括輸入接口電路、信號(hào)控制、轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理電路及輸出接口電路等，涉及的具體技術(shù)很多，其關(guān)鍵技術(shù)包括串行傳輸與并行傳輸技術(shù)、動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)、自動(dòng)檢測及遠(yuǎn)程控制技術(shù)等。1.2.1 串行傳輸與并行傳輸技術(shù)led顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有串行和并行兩種。日前普遍采用串行控制技術(shù)，顯示屏每個(gè)單元內(nèi)部的不同驅(qū)動(dòng)電路和各級(jí)聯(lián)單元之間，每個(gè)時(shí)鐘僅傳送一位數(shù)據(jù)。采用這種方

5、式的驅(qū)動(dòng)ic種類較多，不同顯示單元之間的聯(lián)線較少，可減少顯示單元的數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動(dòng)元件，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比，具體工程實(shí)現(xiàn)也較為容易。13課題要求與內(nèi)容：131、設(shè)計(jì)控制要求(1) 由點(diǎn)陣顯示漢字并輪回滾動(dòng)，p0、p3口控制行掃描，p1口控制譯碼 運(yùn)行后顯示程序字庫中的漢字。(2) 列驅(qū)動(dòng)采用74ls154，列驅(qū)動(dòng)采用分立元件實(shí)現(xiàn)。13. 2、設(shè)計(jì)要求(1)要求本次設(shè)計(jì)的控制裝置采用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)；(2)要能完全滿足控制要求；(3)能隨時(shí)修改漢字（編碼過程需畫圖示意，用查表法來編程。）(4)掌握本次設(shè)計(jì)最小應(yīng)用系統(tǒng)電氣原理示意圖。（電源、復(fù)位、晶振、1616點(diǎn)陣、74ls154）2、系

6、統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與選擇：2. 1 led驅(qū)動(dòng)模塊方案一：采用靜態(tài)鎖存方式，將每一個(gè)led發(fā)光管的一端接至單片機(jī)的一個(gè)i/o口，另一端通過電阻接電源。這種方法可以直接驅(qū)動(dòng)led，原理簡單，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，led的亮度也可以通過限流電阻調(diào)節(jié)，非常方便，但此種方法太浪費(fèi)單片機(jī)的i/o口，只適合于較小的系統(tǒng)。方案二：采用動(dòng)態(tài)掃描方式，通過三極管驅(qū)動(dòng)并聯(lián)在一起的led發(fā)光管的一端(共陰或共2端)，led發(fā)光管的另一腳接通用i/o口，控制其亮滅。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的led，控制方式較靈活，而且節(jié)省單片機(jī)的資源。比較以上兩種方案，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用方案二。2.2、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊方案一：采用靜態(tài)ram存儲(chǔ)顯示屏的顯示內(nèi)容，靜

7、態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)容量大，傳輸速度快等優(yōu)點(diǎn)。但其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)掉電后會(huì)消失，因此不適合用于存儲(chǔ)長時(shí)間不變的數(shù)據(jù)。方案二：采用rom芯片存儲(chǔ)led顯示屏要顯示的信息，采用rom芯片可以長時(shí)間的存儲(chǔ)信息，而且掉電數(shù)據(jù)不丟失，此種方式適合于存儲(chǔ)不變的數(shù)據(jù)。方案三：采用串行eeprom（如24c256等）存儲(chǔ)led顯示屏要顯示的信息。串行eeprom技術(shù)是一種非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，它幾乎具有所有類型存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)：不揮發(fā)性、可更新性、高密度、低功耗和高性價(jià)比，非常適合應(yīng)用于各類工業(yè)測控系統(tǒng)。它克服了常用的2816、2817、2864等并行eeprom器件價(jià)格高、體積大、可靠性低（這些器件如不采取措施，在上電、

8、下電時(shí)常會(huì)丟失數(shù)據(jù)）等不足，在速度要求不是很高的情況下，該器件是最理想的選擇。比較以上三種方案，方案三有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因此選者方案三。3、 系統(tǒng)元件的介紹：3.11 at89c51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)at89c51是一種帶4kb閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(fperom)的低電壓、高性能cmos型8位微處理器，俗稱單片機(jī)。 圖1 at89c51引腳圖3.12 管腳說明 vcc：供電電壓。 gnd：接地。 p0口：p0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當(dāng)p1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時(shí)，

9、p0 口作為原碼輸入口，當(dāng)fiash進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0輸出原碼，此時(shí)p0外部必須被拉高。 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口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，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。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，p1口作為第八位地址接收。 p2口：p2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)ttl門電流，當(dāng)p2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當(dāng)用于外部程序

10、存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 p3口：p3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個(gè)ttl門電流。當(dāng)p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。 p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 p3.0 rxd（串行輸入口） p3.1 txd（串行輸出口

11、） p3.2 /int0（外部中斷0） p3.3 /int1（外部中斷1） p3.4 t0（記時(shí)器0外部輸入） p3.5 t1（記時(shí)器1外部輸入） p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） p3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持rst腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ale/prog：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

12、于定時(shí)目的。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。 /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)。 /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

13、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）。 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。 xtal2：來自反向振蕩器的輸出。 3.13 振蕩器特性 xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3.2 led點(diǎn)陣顯示屏3.2.1 動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)led顯示屏控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)顯示信息的刷新技術(shù)有動(dòng)態(tài)掃

14、描和靜態(tài)鎖存兩種方式。一般室內(nèi)顯示屏多采用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，即一行發(fā)光二極管共用一行驅(qū)動(dòng)寄存器，根據(jù)共用一行驅(qū)動(dòng)寄存器的發(fā)光二極管像素?cái)?shù)目，分為1/4,1/16掃描等。室外顯示屏基本上采用靜態(tài)鎖存技術(shù)，即每一個(gè)發(fā)光一極管都對(duì)應(yīng)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)寄存器，無需時(shí)分工作，從而保證了每一個(gè)發(fā)光一極管的亮度占空比為100%。動(dòng)態(tài)掃描法可以大大減少控制器的i/o口，因此應(yīng)用較廣。3.2.2陣屏原理圖及說明：圖2 陣屏原理圖16*16點(diǎn)陣為單色共陽模塊，單點(diǎn)的正向工作電壓為（vf）=1.8v,正向電流是（if）=810ma。靜態(tài)點(diǎn)亮器件時(shí)（64點(diǎn)全部亮）的總電流是640ma，總電壓是1.8v，總功率為1152mw。動(dòng)態(tài)

15、時(shí)取決與掃描頻率（1/8s或1/16s），單點(diǎn)瞬間電流可達(dá)80160ma。點(diǎn)陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外形如上，16x16點(diǎn)陣共由64個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置1電平，某一列置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮；如要將第一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)亮，則9腳接高電平13腳接低電平，則第一個(gè)點(diǎn)就亮了；如果要將第一行點(diǎn)亮，則第9腳要接高電平，而（13、3、4、10、6、11、15、16）這些引腳接低電平，那么第一行就會(huì)點(diǎn)亮；如要將第一列點(diǎn)亮，則第13腳接低電平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接高電平，那么第一列就會(huì)點(diǎn)亮 。表1 led點(diǎn)陣管腳分布1控制第五行顯示接高9控制第一

16、行顯示接高2控制第七行顯示接高10控制第四列顯示接低3控制第二列顯示接低11控制第六列顯示接低4控制第三列顯示接低12控制第四行顯示接高5控制第八行顯示接高13控制第一列顯示接低6控制第五列顯示接低14控制第二行顯示接高7控制第六行顯示接高15控制第七列顯示接低8控制第三行顯示接高16控制第八列顯示接低4、硬件電路設(shè)計(jì)4.1 總體硬件組成框圖圖3 總體硬件組成框圖系統(tǒng)框圖如圖3所示，系統(tǒng)主要由三大模塊組成即led驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、pc機(jī)通信模塊。4.2設(shè)計(jì)方案確定與設(shè)計(jì)4.2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路由串行eeprom 24c256組成。24c256是美國catalyst 公司出

17、品的一個(gè)1-256k位的支持i2c總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議的串行cmos e2prom，可用電擦除，可編程自定時(shí)寫周期（包括自動(dòng)擦除時(shí)間不超過10ms 典型時(shí)間為5ms）的串行e2prom。 該芯片有兩種寫入方式，一種是字節(jié)寫入方式，還有另一種頁寫入方式。允許在一個(gè)寫周期內(nèi)同時(shí)對(duì)1個(gè)字節(jié)到一頁的若干字節(jié)的編程寫入。24c256的引腳排列及引腳功能描述如圖3-2-1和表3-2-1圖4 c256的引腳排列圖表2 功能描述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)原理圖如圖3-2-2所示：圖5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)原理圖該存儲(chǔ)電路僅由芯片24c256組成，scl為串行時(shí)鐘引腳，用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘。sda為串行數(shù)據(jù)/地址

18、，這是一個(gè)雙向傳輸端，用于傳送地址和所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。當(dāng)led顯示屏控制系統(tǒng)工作時(shí)，單片機(jī)89c51通過讀sda和scl腳讀取24c256中的內(nèi)容，并將其顯示于led顯示屏上。也可以通過上位機(jī)（pc機(jī)）將編輯好的數(shù)據(jù)內(nèi)容下載到24c256芯片內(nèi)。4.2.2 pc機(jī)通信模塊的設(shè)計(jì)該部分電路由芯片max232組成。其電路原理圖如圖3-3-1所示：圖6 通信原理圖如圖3-3-1所示，單片機(jī)的串口通過max232將ttl電平轉(zhuǎn)換成eai適合的電平，實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)和pc機(jī)之間的通信。4.2.3、 系統(tǒng)硬件選擇由圖7可知此次設(shè)計(jì)的硬件選擇如下：at89c51芯片、led、74ls138、led的驅(qū)動(dòng)三極

19、管、電阻等一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路組成。4.2.4硬件電路實(shí)現(xiàn)列驅(qū)動(dòng)電路列驅(qū)動(dòng)電路有集成電路74ls154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。它的輸入側(cè)有8個(gè)串行移位寄存器，每個(gè)移位寄存器的輸出都連接一個(gè)輸出鎖存器。引腳si是串行數(shù)據(jù)的輸入端。引腳sck是移位寄存器的移位時(shí)鐘脈沖，在其上升沿發(fā)生移位，并將si的下一個(gè)數(shù)據(jù)打入最低位。移位后的各位信號(hào)出現(xiàn)在各移位寄存器的輸出端，也就是輸出鎖存器的輸入端。rck是輸出鎖存器的打入信號(hào)，其上升沿將移位寄

20、存器的輸出打入輸出鎖存器。引腳g是輸出三態(tài)門的開放信號(hào)，只有當(dāng)其為低時(shí)鎖存器的輸出才開放，否則為高組態(tài)。sclr信號(hào)是移位寄存器清零輸入端，當(dāng)其為低時(shí)移位寄存器的輸出全部為零。由于sck和rck兩個(gè)信號(hào)是互相獨(dú)立的，所以能夠做到輸入串行移位與輸出鎖存互不干擾。芯片的輸出端為qaqh，最高位qh可作為多片74ls154級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)，向上一級(jí)的級(jí)聯(lián)輸出。但因?yàn)閝h受輸出鎖存器的打入控制，所以還從輸出鎖存器前引出qh，作為與移位寄存器完全同步的級(jí)聯(lián)輸出。43 硬件原理圖經(jīng)分析本設(shè)計(jì)的電路原理圖如下圖8示：圖7電路原理圖5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)圖8 顯示屏電路框圖如圖8所示，本產(chǎn)品擬采用以a

21、t89c51單片機(jī)為核心芯片的電路來實(shí)現(xiàn)，主要由at89c51芯片、電源、行驅(qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器、1616 led點(diǎn)陣5部分組成。5.2 下位機(jī)軟件流程圖及說明本系統(tǒng)中下位機(jī)（單片機(jī)89c51）的主要功能就是實(shí)現(xiàn)led顯示屏上字樣的移位、顯示、數(shù)據(jù)的讀取等功能。其主程序流程如圖9所示。開機(jī) 機(jī)系統(tǒng)初始化否是判斷是否處于通信狀態(tài)？移位顯示讀取顯示內(nèi)容 圖9 主程序流程圖讀取24c256的標(biāo)志位等待判斷是否有中斷標(biāo)志？是否從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對(duì)應(yīng)的led器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示

22、方式。1616的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多的端口，如果我采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來計(jì)算，1616的點(diǎn)陣需要256/8=32個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是1616的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。具體就1616的點(diǎn)陣來說，把所有同1行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同1列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽極的接法），先送

23、出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能夠看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。采用掃描方式進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式

24、時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹? 系統(tǒng)調(diào)試與測試結(jié)果分析6.1 使用的儀器儀表 數(shù)字萬用表dt9203單片機(jī)仿真器wave6000燒寫器 gf2100雙蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電源dh1718e-56.2 系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對(duì)各電路模塊功能進(jìn)行逐級(jí)測試：led驅(qū)動(dòng)模塊的調(diào)試，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的調(diào)試，pc機(jī)通信模塊的調(diào)試等，最后將各模塊組合后進(jìn)行整體測試。6.2.1硬件調(diào)試 對(duì)各個(gè)模塊的功能進(jìn)行調(diào)試，主要調(diào)試各模塊能否實(shí)現(xiàn)指定的功能。6.2.

25、2軟件調(diào)試 軟件調(diào)試采用單片機(jī)仿真器wave6000l及微機(jī)，將編好的程序進(jìn)行調(diào)試，主要是檢查語法錯(cuò)誤。6.2.3硬件軟件聯(lián)調(diào) 將調(diào)試好的硬件和軟件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，主要調(diào)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能。7 結(jié)束語心得體會(huì)和總結(jié) 雖然本設(shè)計(jì)只使用了一塊1616led點(diǎn)陣，電路簡單，但是已經(jīng)包涵了led顯示屏的電路基本原理和基本程序，在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該使顯示圖形和文字穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點(diǎn)。在此次設(shè)計(jì)中通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細(xì)了解了led的發(fā)光原理和led顯示屏的原理，了解了led的現(xiàn)狀，清楚地了解了led顯示屏

26、與其它顯示屏相比較有那些優(yōu)點(diǎn)，明確了研究目標(biāo)。通過這次課程設(shè)計(jì)，重新復(fù)習(xí)并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了mcs-51；熟練掌握了word軟件的使用。進(jìn)一步提高了自己在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中研究問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。但是從中也存在不足之處：對(duì)知識(shí)的積累還不夠，有些問題自己不能夠獨(dú)立解決，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作還要進(jìn)一步熟練，只有這樣才能讓自己在不斷的學(xué)習(xí)中提高自己。這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)我們歷時(shí)兩個(gè)星期，在我們班里算是倒數(shù)幾組完成的吧，但經(jīng)過這兩個(gè)星期的實(shí)踐和體驗(yàn)下來，我們又怎么會(huì)去在乎那個(gè)先后問題呢，因?yàn)閷?duì)我來說學(xué)到的不僅是那些知識(shí)，更多的是團(tuán)隊(duì)和合作。現(xiàn)在想來，也許學(xué)校安排的課程設(shè)計(jì)有著它更深層的意義吧，它不僅僅讓我們綜合

27、那些理論知識(shí)來運(yùn)用到設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，還讓我們知道了一個(gè)團(tuán)隊(duì)凝聚在一起時(shí)所能發(fā)揮出的巨大潛能!在這次課程設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)，如：cad制圖、匯編語言、模擬和數(shù)字電路知識(shí)等。雖然過去從未獨(dú)立應(yīng)用過它們，但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲。短短兩周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，通過這次的課程設(shè)計(jì)鍛煉了我們的實(shí)踐能力，也是對(duì)我們以后的實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程?，F(xiàn)在是一個(gè)高科技的時(shí)代，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說是無處不在的。因此對(duì)于我們這一專業(yè)的同學(xué)來說，學(xué)好單片機(jī)，并正確應(yīng)用單片機(jī)是非常重要的。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂

28、得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富。整個(gè)設(shè)計(jì)通過了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。我想這對(duì)于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助的。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。一切問題必須要靠自己一點(diǎn)一滴的解決。而在解決的過程當(dāng)中你會(huì)發(fā)

29、現(xiàn)自己在飛速的提升。對(duì)于單片機(jī)設(shè)計(jì)，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問題。而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力。它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中大部分時(shí)間是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個(gè)子程序才是關(guān)鍵的問題所在，這需要對(duì)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)很熟悉。因此可以說單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。通過這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。參考文獻(xiàn) 1 胡漢才單片機(jī)原理與接口技術(shù)m北京：清華大學(xué)出版社，19

30、95.6 2 樓然苗等51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例m北京：北京航空航天出版社，2003.3 3 何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程m北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 4 趙曉安. mcs-51單片機(jī)原理及應(yīng)用m. 天津：天津大學(xué)出版社，2001.35薛均義、張彥斌. mcs-51 系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用.-西安:西安交通大學(xué)出版社 2005.1 6 夏繼強(qiáng). 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程m. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社, 2001 7馬忠梅. 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 北京：北京航空航天大學(xué)出版社2005附錄附錄1 程序清單 附錄2 使用元件清單附錄3 多片i/o口應(yīng)用和擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖附錄1程序清單編譯、裝載、

31、連續(xù)運(yùn)行程序，點(diǎn)陣顯示模塊應(yīng)循環(huán)顯示“電子報(bào)二零零六”字樣。;1616點(diǎn)陣顯示程序清單如下： org 0000hst: mov a,#0ffh ;初始化mov p1,amov p2,amov p3,amov p0,aclr amov r0,#50h ;顯示緩存清0mov r1,#20h ;控制清0的次數(shù)st0: mov r0,ainc r0djnz r1,st0;正文顯示chinese: mov dptr,#tab1 ;查表指針指向tab1lcall hz;結(jié)束動(dòng)畫scree:mov dptr,#tab2;查表指針指向tab2acall ddmov dptr,#tab3;查表指針指向tab3a

32、call ddmov dptr,#tab4;查表指針指向tab4acall ddljmp chinese;顯示8幅畫面子程序,scree專用,用字模軟件字要倒置（表必須深256字節(jié)）dd: mov b,#00hmov r0,#08h ;顯示8幅畫面ajmp cccc0: mov a,badd a,#20h ;指向下一幅畫面mov b,acc: mov r7,#08h ;畫面停留時(shí)間mov r3,bmov 37h,r0lcall enterdis00: lcall displaydjnz r7,dis00mov r0,37hdjnz r0,cc0ret;漢字上移子程序，可顯示8個(gè)漢字，（表必須深

33、256字節(jié)）hz: mov r3,#00h ;查表偏移量mov r5,#81h ;查表128次movback: mov r4,#10h ;使顯示完一個(gè)漢字movback0: mov r7,#02h ;一楨畫面顯示時(shí)間mov r0,#6dh ;低8位r0指向顯示緩存倒數(shù)第3個(gè)字節(jié)，以備與最后1個(gè)字節(jié)交換mov r1,#6ch ;高8位r1指向顯示緩存倒數(shù)第4個(gè)字節(jié)，以備與倒數(shù)第2個(gè)字節(jié)交換mov r2,#10h ;內(nèi)存后移的次數(shù)djnz r5,movback1ret ;顯示完該表，返回movback1: mov a,r0 ;低8位被后移的內(nèi)存單元數(shù)據(jù)暫存入ainc r0 ;后移兩字節(jié)inc r0

34、mov r0,a ;放入要移的低8位數(shù)據(jù)mov a,r0 ;r0指向下一個(gè)要后移的內(nèi)存單元subb a,#04hmov r0,amov a,r1 ;高8位被后移的內(nèi)存單元數(shù)據(jù)暫存入ainc r1 ;后移兩字節(jié)inc r1mov r1,a ;放入要移高8位的數(shù)據(jù)mov a,r1 ;r1指向下一個(gè)要后移的內(nèi)存單元subb a,#04hmov r1,a ;r1指向下一個(gè)要后移的內(nèi)存單元djnz r2,movback1 ;顯示緩存數(shù)據(jù)依次后移mov a,r3 ;從表tab1讀入要移進(jìn)50h,51h的數(shù)據(jù)movc a,a+dptr;先給50h讀數(shù)據(jù)mov 50h,amov a,r3 ;指向下一字節(jié)inc

35、 amov r3,amovc a,a+dptr;再給51h讀數(shù)據(jù)mov 51h,amov a,r3 ;指向下一字節(jié)inc amov r3,amov 30h,r3 ;保護(hù)數(shù)據(jù)mov 31h,r4mov 32h,r5dismov: lcall display ;顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)djnz r7,dismovmov r3,30hmov r4,31hmov r5,32hdjnz r4,movback0mov 30h,r3 ;保護(hù)數(shù)據(jù)mov 32h,r5mov r7,#24h ;顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)延時(shí)dismov0: lcall displaydjnz r7,dismov0mov r3,30hmov r5,32hl

36、jmp movback;放進(jìn)一幅顯示數(shù)據(jù)到顯示緩存子程序，要先設(shè)好指針dptr和r3,影響r1,r2,r3enter: mov r1,#50h ;從50h單元起把表存入mov r2,#20h ;查表次數(shù)mov a,r3clloop_: movc a,a+dptr ;查表mov r1,a ;將表放進(jìn)5x,6x單元inc r1 ;r1指向下一個(gè)地址空間mov a,r3 ;查表指針后移inc amov r3,a ;將指針修改結(jié)果存入r3djnz r2,clloop_;沒查完轉(zhuǎn)clloop_ret;15ms,顯示子程序,一楨32個(gè)字節(jié),影響a,r0,r1,r3,r4,r5,r6;單片機(jī)網(wǎng)提供漢字取模工

37、具，可顯示任意漢字display: mov a,#0ffhmov p0,amov p1,amov p2,amov p3,asetb cmov r6,#7fh ;賦掃描字初值,左移后初值為0fehmov r5,#00h ;列掃描低8位控制mov r0,#50h ;行的高8(p1)位要顯示的數(shù)據(jù)起始地址mov r1,#10h ;掃描次數(shù)disloop: mov a,r0 ;從內(nèi)存讀數(shù)據(jù)mov p2,#0ffh ;裝入數(shù)據(jù)時(shí)不顯示任何東西mov p3,#0ffhcpl a ;數(shù)據(jù)取反以適合顯示mov p1,a ;送入行的高8(p1)位要顯示的數(shù)據(jù)inc r0 ;修改r0指向低8位要顯示的數(shù)據(jù)mov

38、a,r0 ;讀低8位要顯示的數(shù)據(jù)cpl a ;數(shù)據(jù)取反以適合顯示mov p0,a ;送入行的低8(p0)位要顯示的數(shù)據(jù)inc r0 ;r0指向下一個(gè)高8(p0)位要顯示的數(shù)據(jù)lcall next ;調(diào)用列掃描程序lcall delay1ms ;顯示延時(shí)djnz r1,disloop;一楨顯示完返回mov p3,#0ffh ;全滅ret;列掃描子程序disloop專用next: jnc next1 ;c=0轉(zhuǎn)掃描高8(p3)位行mov a,r6 ;修改掃描字rl amov r6,ainc r5cjne r5,#09h,next0 ;r6=#0feh時(shí)c=0ajmp next1back: retn

39、ext0: mov p2,r6 ;掃描低8(p2)位行ajmp backnext1: mov p2,#0ffhmov p3,r6 ;掃描高8(p3)位行mov a,r6 ;修改掃描字rl amov r6,aajmp back;延時(shí)1ms子程序delay1ms: mov r3,#10d0: mov r4,#50d1: djnz r4,d1djnz r3,d0rettab1:db 01fh,0f8h,001h,000h,07fh,0feh,041h,004h,01dh,070h,001h,000h,01dh,070h,000h,000hdb 01fh,0f0h,011h,010h,01fh,0f0

40、h,011h,010h,01fh,0f2h,001h,002h,001h,002h,000h,0feh;電db 000h,000h,03fh,0f0h,000h,020h,000h,040h,000h,080h,001h,000h,001h,000h,001h,004hdb 0ffh,0feh,001h,000h,001h,000h,001h,000h,001h,000h,001h,000h,005h,000h,002h,000h;子db 008h,000h,008h,0fch,07eh,084h,008h,084h,0ffh,094h,041h,088h,022h,080h,014h,0fe

41、hdb 07eh,0a4h,008h,0a4h,008h,098h,0ffh,098h,008h,0a4h,008h,0a6h,008h,0c4h,008h,080h;報(bào)db 000h,000h,000h,010h,03fh,0f8h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000hdb 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,004h,07fh,0feh,000h,000h,000h,000h,000h,000h;二db 01fh,0f8h,001h,000h,07fh,0feh,041h,004h,01dh,0

42、70h,001h,000h,01dh,070h,002h,080hdb 004h,060h,01ah,01eh,0e1h,008h,01fh,0e0h,000h,040h,002h,080h,001h,000h,001h,000h;零db 01fh,0f8h,001h,000h,07fh,0feh,041h,004h,01dh,070h,001h,000h,01dh,070h,002h,080hdb 004h,060h,01ah,01eh,0e1h,008h,01fh,0e0h,000h,040h,002h,080h,001h,000h,001h,000h;零db 004h,000h,003h

43、,000h,001h,080h,001h,000h,0ffh,0feh,000h,000h,000h,000h,004h,080hdb 006h,040h,004h,020h,008h,010h,008h,018h,010h,00ch,020h,00ch,040h,008h,000h,000h;六db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000hdb 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,0

44、00h,000h,000h;(空);結(jié)束動(dòng)畫;- 水紋 - * 宋體, 12 *; 當(dāng)前所選字體下一個(gè)漢字對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為: 寬度x高度=128x16, 調(diào)整后為: 128x16tab2:db 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,001h,080hdb 001h,080h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000hdb 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,0

45、00h,000h,000h,000h,001h,080h,003h,0c0hdb 003h,0c0h,001h,080h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000hdb 000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,001h,080h,002h,040h,004h,020h,008h,010hdb 008h,010h,004h,020h,002h,040h,001h,080h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000h,000hdb 000h,000h,001

46、h,0c0h,006h,030h,008h,008h,008h,008h,010h,004h,020h,002h,020h,002hdb 020h,002h,010h,004h,008h,008h,008h,008h,006h,030h,001h,0c0h,000h,000h,000h,000hdb 003h,0c0h,00ch,030h,010h,008h,010h,008h,060h,006h,040h,002h,080h,001h,080h,001hdb 080h,001h,080h,001h,040h,002h,060h,006h,010h,008h,010h,008h,00ch,03

47、0h,003h,0c0hdb 000h,000h,038h,01ch,046h,062h,081h,081h,080h,001h,040h,002h,040h,002h,020h,004hdb 020h,004h,040h,002h,040h,002h,080h,001h,081h,081h,046h,062h,038h,01ch,000h,000hdb 0c0h,003h,0a0h,005h,058h,01eh,024h,024h,024h,024h,01eh,078h,005h,0a0h,002h,040hdb 002h,040h,005h,0a0h,01ah,078h,024h,024h

48、,024h,024h,058h,01ah,0a0h,005h,0c0h,003hdb 000h,000h,0c0h,003h,0b0h,00dh,088h,011h,044h,022h,025h,0a4h,012h,048h,00dh,0b0hdb 00dh,0b0h,012h,048h,025h,0a4h,044h,022h,088h,011h,0b0h,00dh,0c0h,003h,000h,000h;-福- * 宋體, 12 *; 當(dāng)前所選字體下一個(gè)漢字對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣為: 寬度x高度=16x16, 調(diào)整后為: 16x16tab3:db 0aah,055h,055h,0aah,0aah,055

49、h,055h,0aah,0aah,055h,055h,0aah,0aah,055h,055h,0aahdb 055h,0aah,0aah,055h,055h,0aah,0aah,055h,055h,0aah,0aah,055h,055h,0aah,0aah,055hdb 0aah,055h,055h,0aah,0aah,055h,055h,0aah,0aah,055h,054h,02ah,0a8h,015h,050h,00ahdb 050h,00ah,0a8h,015h,054h,02ah,0aah,055h,055h,0aah,0aah,055h,055h,0aah,0aah,055hdb

50、0aah,055h,054h,02ah,0a8h,015h,050h,00ah,0a0h,005h,040h,002h,080h,001h,000h,000hdb 000h,000h,080h,001h,040h,002h,0a0h,005h,050h,00ah,0a8h,015h,054h,02ah,0aah,055hdb 0a0h,005h,040h,002h,091h,0f9h,000h,000h,074h,0f0h,019h,008h,031h,008h,058h,0f0hdb 014h,000h,011h,0f8h,012h,044h,013h,0fch,012h,044h,091h

51、,0f9h,040h,002h,0a0h,005hdb 020h,000h,013h,0feh,010h,000h,0fdh,0fch,005h,004h,009h,004h,011h,0fch,030h,000hdb 05bh,0feh,096h,022h,012h,022h,013h,0feh,012h,022h,012h,022h,013h,0feh,012h,002hdb 000h,004h,07fh,0c8h,000h,008h,03fh,0bfh,020h,0a0h,020h,090h,03fh,088h,000h,00chdb 07fh,0dah,044h,069h,044h,048h,07fh,0c8h,044h,048h,044h,048h,07fh,0c8h,040h,048hdb 010h,040h,010h,080h,091h,000h,073h,0ffh,014h,080h,018h,040h,040h,0ffh,05