畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16×16點(diǎn)陣LED電子顯示屏的設(shè)計(jì)

1、河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院henan polytechnic institute畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目1616點(diǎn)陣led電子顯示屏的設(shè)計(jì)班 級(jí) 姓 名 指導(dǎo)教師 1616點(diǎn)陣led電子顯示屏的設(shè)計(jì)目 錄摘 要2關(guān)鍵詞3abstract3key words3前 言41.背景介紹51.1 led及l(fā)ed顯示屏51.2 mcs-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介61.2.1 mcs-51系列單片機(jī)及其特點(diǎn)61.2.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介63.功能要求74.方案實(shí)現(xiàn)74.1 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)84.1.1單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路94.1.2列驅(qū)動(dòng)電路94.2.系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)114.2.1顯示驅(qū)動(dòng)程序114.

2、2.2系統(tǒng)主程序115性能分析195.1 性能分析19總 結(jié)20摘 要led點(diǎn)陣顯示屏作為一種新興的顯示器件,是由多個(gè)獨(dú)立的led發(fā)光二極管封裝而成. led點(diǎn)陣顯示屏可以顯示數(shù)字或符號(hào), 通常用來(lái)顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。文章給出了一種基于mcs-51單片機(jī)的1616 點(diǎn)陣led顯示屏的設(shè)計(jì)方案。包括系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計(jì)方案,軟件流程圖和部分匯編語(yǔ)言程序等方面。在負(fù)載范圍內(nèi), 只需通過(guò)簡(jiǎn)單的級(jí)聯(lián)就可以對(duì)顯示屏進(jìn)行擴(kuò)展,是一種成本低廉的圖文顯示方案。關(guān)鍵詞：mcs-51；led；單片機(jī)a kind of simple 1616 led display screen design process

3、 based on mcs-51abstractas 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 int

4、roduces a kind of simple 1616 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

5、-cost and effective. key words: mcs-51；led；mcu前 言 led顯示屏顯示畫(huà)面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫(huà)，動(dòng)如電影，廣泛應(yīng)用于車(chē)站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、拍賣(mài)行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏由于成本和可靠性的因素常采用一種稱(chēng)為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。本文設(shè)計(jì)的是一個(gè)室內(nèi)用1616的點(diǎn)陣led圖文顯示屏，圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。led顯示屏分為數(shù)碼顯示屏、圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由led矩陣塊組成。led數(shù)碼顯示屏的顯示器件為7段碼數(shù)碼管，適于制作時(shí)鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示

6、屏。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，圖文、圖像并茂，以實(shí)時(shí)、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動(dòng)畫(huà)、錄像、電視、vcd節(jié)目以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。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(kāi)的。這些優(yōu)點(diǎn)概括起來(lái)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。近年來(lái)，單片機(jī)已經(jīng)成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類(lèi)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

7、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(lèi)日常生活中也隨處可見(jiàn)它的身影。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)在芯片上的最大化解決；因此，專(zhuān)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)。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(lái)越豐富，速度也越來(lái)越快，甚至有些

8、方面并不遜于arm或dsp。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(kāi)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)。這樣做雖然能在一定程度上提高數(shù)據(jù)處理速度，但是并不能完全滿(mǎn)足所有顯示效果要求，而且開(kāi)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)

9、組織方式，通過(guò)軟硬件結(jié)合的方法才能設(shè)計(jì)出一款性?xún)r(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。1.背景介紹1.1 led及l(fā)ed顯示屏 led 就是light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫(xiě)。在某些半導(dǎo)體材料的pn結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。pn結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱(chēng)led。發(fā)光二極管是由p 型和n 型半導(dǎo)體組成的二極管。在led 的p - n 結(jié)附近,n 型材料中多數(shù)載流子是電子,p 型材料

10、中多數(shù)載流子是空穴。p -n 結(jié)上未加電壓時(shí)構(gòu)成一定的勢(shì)壘,當(dāng)加正向偏壓時(shí),在外電場(chǎng)作用下,p 區(qū)的空穴和n 區(qū)的電子就向?qū)Ψ綌U(kuò)散運(yùn)動(dòng),構(gòu)成少數(shù)載流子的注入,從而在p - n結(jié)附近產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴的復(fù)合,同時(shí)釋放出相對(duì)應(yīng)的能量h(h 為普朗克常數(shù),為光子頻率)而發(fā)光。該能量相當(dāng)于半導(dǎo)體材料的帶隙能量eg(ev) ,其與發(fā)光波長(zhǎng)(nm) 的關(guān)系為= 1239. 6peg。led顯示屏是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。led顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由led矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字

11、、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，圖文、圖像并茂，以實(shí)時(shí)、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動(dòng)畫(huà)、錄像、電視、vcd節(jié)目以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。led顯示屏顯示畫(huà)面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫(huà)，動(dòng)如電影，廣泛應(yīng)用于車(chē)站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、拍賣(mài)行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。它的優(yōu)點(diǎn)：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、性能穩(wěn)定。1.2 mcs-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介1.2.1 mcs-51系列單片機(jī)及其特點(diǎn)可靠性高：因?yàn)樾酒前垂I(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，故抗干擾的能力優(yōu)于pc機(jī)。系統(tǒng)軟件(

12、如：程序指令，常數(shù)，表格)固化在rom中，不易受病毒破壞。許多信號(hào)的通道均在一個(gè)芯片內(nèi)，故運(yùn)作時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。便于擴(kuò)展：片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件，片外有很多供擴(kuò)展用的(總線，并行和串行的輸入/輸出)管腳，很容易組成一定規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)?？刂乒δ軓?qiáng)：具有豐富的控制指令：如：條件分支轉(zhuǎn)移指令，i/o口的邏輯操作指令，位處理指令。實(shí)用性好：體積小，功耗低，價(jià)格便宜，易于產(chǎn)品化。1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介第1階段(1971年1978年)，以mcs-48系列為代表，稱(chēng)4位單片機(jī)。在片內(nèi)：cpu有4位或8位；rom有1kb或2kb；ram有64b或128b；只有并行接口，無(wú)串行接口；只

13、有1個(gè)8位的定時(shí)/計(jì)時(shí)器；中斷源只有2個(gè)。在片外：尋址范圍只有4kb；芯片引腳有40個(gè)。第2階段(1978年1983年)，以mcs-51系列為代表，稱(chēng)8位單片機(jī)。在片內(nèi)：cpu有8位；rom有4kb或8kb；ram有128b或256b；有串/并行接口；有2個(gè)或3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)時(shí)器；中斷源有5至7個(gè)。在片外：尋址范圍有64kb；芯片引腳有40個(gè)。第3階段(1983年以后)，以mcs-96系列為代表，稱(chēng)16位單片機(jī)。在片內(nèi)：cpu有16位；rom有8kb；ram有232b；有串/并行接口；有4個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)時(shí)器；中斷源有8個(gè)；增加了d/a和a/d轉(zhuǎn)換電路。在片外：尋址范圍有64kb；芯片引

14、腳有48個(gè)或68個(gè)。以上mcs-51系列以其優(yōu)良的性?xún)r(jià)比，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。3.功能要求設(shè)計(jì)一個(gè)室內(nèi)用1616的點(diǎn)陣led圖文顯示屏，要求在目測(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，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。4.方案實(shí)現(xiàn) 從理論上說(shuō)，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(chēng)為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。1616的點(diǎn)陣共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多的端口，如果我采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按8位的鎖存器來(lái)計(jì)算，

15、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(chēng)為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)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(lái)說(shuō)，把所有同1行的發(fā)光管的陽(yáng)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(yáng)極的接法），先送出對(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

16、燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類(lèi)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(jué)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?wèn)題。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〉?。采用串行傳輸?shù)姆椒ǎ刂齐?/p>

17、路可以只用一根信號(hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。這樣，對(duì)于一行的顯示過(guò)程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到led的亮度。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一列數(shù)據(jù)。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有所存功能。經(jīng)過(guò)上述分析，就可

18、以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。圖1為顯示屏電路實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)框圖。 列驅(qū)動(dòng)器 單片機(jī)led顯示點(diǎn)陣 行驅(qū)動(dòng)器電源圖1，顯示屏電路框圖4.1 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)硬件電路大致上可以分成單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路、列驅(qū)動(dòng)電路和行驅(qū)動(dòng)電路三部分。4.1.1單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路單片機(jī)采用msc-51或其兼容系列芯片，采用24mhz或更高頻率晶振，以獲得較高的刷新頻率，時(shí)期顯示更穩(wěn)定。單片機(jī)的串口與列驅(qū)動(dòng)器相連

19、用來(lái)顯示數(shù)據(jù)。p1口低4位與行驅(qū)動(dòng)器相連，送出行選信號(hào)；p1.5p1.7口則用來(lái)發(fā)送控制信號(hào)。p0口和p2口空著，在有必要的時(shí)候可以擴(kuò)展系統(tǒng)的rom和ram。1616的點(diǎn)陣顯示屏的硬件原理圖如圖所示。4.1.2列驅(qū)動(dòng)電路列驅(qū)動(dòng)電路有集成電路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。74hc595的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。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

20、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)，其上升沿將移位寄存器的輸出打入輸出鎖存器。引腳g是輸出三態(tài)門(mén)的開(kāi)放信號(hào)，只有當(dāng)其為低時(shí)鎖存器的輸出才開(kāi)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74hc595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

21、qh，作為與移位寄存器完全同步的級(jí)聯(lián)輸出。74hc595 qb 1 16 vcc qc 2 15 qa qd 3 14 si qe 4 13 g qf 5 12 rck qg 6 11 sck qh 7 10 sclr gnd 8 9 qh圖3. 74hc595外形及引腳4.1.3行驅(qū)動(dòng)器單片機(jī)p1口低4位輸出的行號(hào)經(jīng)4/16線譯碼器74ls154譯碼后生成16條行選通信號(hào)線，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的行線。一條行線上要帶動(dòng)16列的led進(jìn)行顯示，按每一led器件20ma電流計(jì)算，16個(gè)led同時(shí)發(fā)光時(shí)，需要320ma電流，選通三極管8550作為驅(qū)動(dòng)管可滿(mǎn)足要求。4.2.系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)顯示屏軟件的

22、主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。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)分為兩層；第一層是底層的顯示驅(qū)動(dòng)程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號(hào)和其他控制信號(hào)，配合完成led顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動(dòng)器程序由定時(shí)器t0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。從有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法（顯示效果處理）和有利于程序結(jié)構(gòu)化考慮，顯示屏程序適宜采用c語(yǔ)言編寫(xiě)。4.2.1顯示驅(qū)動(dòng)程序顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器t0重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的

23、穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計(jì)算公式如下： 刷頻率（幀頻）=1/16t0溢出率 =1/16f/12（65536-t） 進(jìn)入中斷其中f位晶振頻率，t為定時(shí)器t0初值（工作在16位定時(shí)器模式）。然后顯示驅(qū)動(dòng)程序查詢(xún)當(dāng)前燃亮的行號(hào)，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開(kāi)顯示。圖4為顯示驅(qū)動(dòng)程序（顯示屏掃描函數(shù)）流程圖。退出中斷發(fā)送新行號(hào)，打開(kāi)顯示定時(shí)器賦初值切換顯示數(shù)據(jù)讀取行號(hào)并增加1消 隱送新行顯示數(shù)據(jù)4.2.2系統(tǒng)主程序本文設(shè)

24、計(jì)的系統(tǒng)軟件能使系統(tǒng)在目測(cè)條件下led顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。系統(tǒng)主程序開(kāi)始以后，首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口；然后以“卷簾出”效果顯示圖形，停留約3s；接著向上滾動(dòng)顯示“我愛(ài)單片機(jī)”這5個(gè)漢字及一個(gè)圖形，然后以“卷簾入”效果隱去圖形。由于單片機(jī)沒(méi)有停機(jī)指令，所以可以設(shè)置系統(tǒng)程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述顯示效果。單元顯示屏可以接收來(lái)自控制器（主控制電路板）或上一級(jí)顯示單元模塊傳輸下來(lái)的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級(jí)顯示模塊單元中，因

25、此顯示板可擴(kuò)展至更多的顯示單元，用于顯示更多的顯示內(nèi)容。圖5是系統(tǒng)主程序流程圖。開(kāi)始“卷簾入”顯示效果“左跑馬”顯示效果“上滾屏”顯示效果“卷簾出”顯示效果系統(tǒng)初始化圖 5 系統(tǒng)主程序流程圖以下是1616的點(diǎn)陣led電子圖文顯示屏的源程序采用c語(yǔ)言編寫(xiě)（也可采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，c程序keilvision2 v2.30環(huán)境下調(diào)試通過(guò)。以下為用c語(yǔ)言編寫(xiě)的字符顯示控制程序：#include reg52.h#define blkn 8 /列鎖存器數(shù)(=led顯示字?jǐn)?shù)*2)#define total 20 /待顯示字個(gè)數(shù),本例共20個(gè)#define conio p1 /顯示控制口sbit g=conio

26、7; /conio.7為154譯碼器顯示允許控制信號(hào)端口,0時(shí)輸出,1時(shí)輸出全為高阻態(tài).sbit clk=conio6; /conio.6為595輸出鎖存器時(shí)鐘信號(hào)端,1時(shí)輸出數(shù)據(jù),從1到0時(shí)鎖存輸出數(shù)據(jù).sbit sclr=conio5; /conio.5為595移位寄存器清零口,平時(shí)為1,為0時(shí),輸出全為0.unsigned char idata dispram(blkn/2)*32=0; /顯示區(qū)緩存,四字共4*32單元/*主函數(shù) */void main(void) unsigned char code bmp132= 0xf9,0xbf,0xc7,0xaf,0xf7,0xb7,0xf7

27、,0xb7,0xf7,0xbf,0x00,0x01,0xf7,0xbf,0xf7,0xb7, 0xf1,0xd7,0xc7,0xcf,0x37,0xdf,0xf7,0xaf,0xf6,0x6d,0xf7,0xf5,0xd7,0xf9,0xef,0xfd /*我*/, 0xff,0x07,0xc0,0x6f,0xed,0xef,0xf6,0xdf,0xc0,0x01,0xdd,0xfd,0xbd,0xff,0xc0,0x03, 0xfb,0xff,0xf8,0x0f,0xf3,0xdf,0xf4,0xbf,0xef,0x3f,0x9c,0xcf,0x73,0xf1,0xcf,0xfb /*愛(ài)*/

28、, 0xf7,0xdf,0xf9,0xcf,0xfb,0xbf,0xc0,0x07,0xde,0xf7,0xc0,0x07,0xde,0xf7,0xde,0xf7, 0xc0,0x07,0xde,0xf7,0xfe,0xff,0x00,0x01,0xfe,0xff,0xfe,0xff,0xfe,0xff,0xfe,0xff /*單*/, 0xff,0xbf,0xef,0xbf,0xef,0xbf,0xef,0xbb,0xe0,0x01,0xef,0xff,0xef,0xff,0xef,0xff, 0xe0,0x0f,0xef,0xef,0xef,0xef,0xef,0xef,0xdf,0xef

29、,0xdf,0xef,0xbf,0xef,0x7f,0xef /*片*/, 0xef,0xff,0xef,0x07,0xef,0x77,0x01,0x77,0xef,0x77,0xef,0x77,0xc7,0x77,0xcb,0x77, 0xab,0x77,0xaf,0x77,0x6e,0xf7,0xee,0xf5,0xed,0xf5,0xed,0xf5,0xeb,0xf9,0xef,0xff /*機(jī)*/, 0xf8,0x3f,0xe7,0xcf,0xdf,0xf7,0xbf,0xfb,0xb3,0x9b,0x73,0x9d,0x7f,0xfd,0x7f,0xfd, 0x6f,0xed,0x6

30、7,0xcd,0xb3,0x9b,0xb8,0x3b,0xdf,0xf7,0xe7,0xcf,0xf8,0x3f,0xff,0xff /*:)*/;register unsigned char i,j,k,l,q,w;/初始化scon = 0x00; /串口工作模式0：移位寄存器方式tmod = 0x01; /定時(shí)器t0工作方式1：16位方式tr0 = 1; /啟動(dòng)定時(shí)器t0conio = 0x3f; /conio端口初值ie = 0x82; /允許定時(shí)器t0中斷/while (1) delay(2000); /2秒/第一種顯示效果:卷簾出顯示笑臉圖案 for (i=0;i32;i+) for

31、(q=0;qblkn/2;q+) disprami+q*32=bmp15i; if (i%2) delay(120); delay(1000);/卷簾出顯示文字,每次字?jǐn)?shù)為blkn/2,共顯示total*2/blkn次for (w=0;wtotal*2/blkn;w+)for (i=0;i32;i+) for(q=0;qblkn/2;q+) disprami+q*32=bmpq+w*blkn/2i; if (i%2) delay(120); delay(3000);/第一種顯示效果:卷簾出顯示笑臉圖案 for (i=0;i32;i+) for(q=0;qblkn/2;q+) disprami+

32、q*32=bmp15i; if (i%2) delay(120); delay(1000);/第二種顯示效果：向上滾屏,每次blkn/2個(gè)字 for (i=0; itotal*2/blkn; i+) for (j=0; j16; j+) for (k=0; k15; k+) for(q=0;qblkn/2;q+) dispramk*2+q*32 = dispram(k+1)*2+q*32;dispramk*2+1+q*32 = dispram(k+1)*2+1+q*32; for(q=0;qblkn/2;q+) dispram30+q*32 = bmpq+i*blkn/2j*2;dispram

33、31+q*32 = bmpq+i*blkn/2j*2+1; delay(100); delay(3000);/滾動(dòng)暫停 /第一種顯示效果:卷簾出黑屏 for (i=0;i32;i+) for(q=0;qblkn/2;q+) disprami+q*32=0xff; if (i%2) delay(120); delay(1000);/第三種顯示效果：左移出顯示 for (i=0; itotal; i+) for (j=0; j2; j+) for (k=0; k8; k+) for (l=0; l16; l+) for(q=0;qblkn/2;q+) dispraml*2+q*32 = dispr

34、aml*2+q*327; if(q=blkn/2-1) dispraml*2+1+q*32 = dispraml*2+1+q*32(7-k); else dispraml*2+1+q*32 = dispraml*2+1+q*327; delay(100); delay(3000);/第一種顯示效果:卷簾出黑屏 for (i=0;i32;i+) for(q=0;qblkn/2;q+) disprami+q*32=0xff; if (i%2) delay(120); delay(1000);/第三種顯示效果：右移出顯示 for (i=0; i0; j-) for (k=0; k8; k+) for

35、 (l=0; l16; l+) for(q=0;q1 | dispraml*2+q*321 | bmpil*2+j-11 | dispraml*2+1+(q-1)*327; delay(100); delay(3000);/第四種顯示效果：卷簾入 for (i=0;i32;i+) for(q=0;qblkn/2;q+) disprami+q*32= 0x00; if (i%2) delay(100); /主函數(shù)結(jié)束/*顯示屏掃描（定時(shí)器t0中斷）函數(shù)*/void leddisplay(void) interrupt 1 using 1register unsigned char m, n=bl

36、kn;th0 = 0xfc; /設(shè)定顯示屏刷新率每秒62.5幀(16毫秒每幀)tl0 = 0x18;m = conio; /讀取當(dāng)前顯示的行號(hào)m = +m & 0x0f; /行號(hào)加1，屏蔽高4位do n-; sbuf = dispramm*2+(n/2)*30 + n; /送顯示數(shù)據(jù) while (!ti); ti = 0; while (n); /完成一行數(shù)據(jù)的發(fā)送g = 1; /消隱（關(guān)閉顯示）conio &= 0xf0; /行號(hào)端口清clk=1; /顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器conio |= m; /寫(xiě)入行號(hào)clk=0; /鎖存顯示數(shù)據(jù)g = 0; /打開(kāi)顯示/5性能分析5.1 性能分析led顯示屏硬件電路只要硬件質(zhì)量可靠，引腳焊接正確，一般無(wú)需調(diào)試即可 正常工作。軟件部分需要調(diào)試的主要有顯示屏刷新頻率及顯示效果兩部分。顯示屏刷新率由