畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)led滾動(dòng)漢字顯示器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-10-07 10:11 本頁(yè)面
【正文】 sP LED 具有長(zhǎng)壽命高可靠性工作電流小可與 TTLCMOS 數(shù)字電路兼容等許多優(yōu)點(diǎn)因而卻一直受到使用者的青瞇最近十年高亮度化全色化一直是 LED材料和器件工藝技術(shù)研究的前沿課題超高亮度 UHB 是指發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)100mcd 的 LED 又稱坎德拉 cd 級(jí) LED 高亮度 A1GaInP 和 InGaN LED 的研制進(jìn)展十分迅速現(xiàn)已達(dá)到常規(guī)材料 GaA1AsGaAsPGaP不可能達(dá)到的性能水平 1991年日本東芝公司和美國(guó) HP 公司研制成 InGaA1P 620nm 橙色超高亮度 LED1992 年InGaA1p590nm 黃色超高亮度 LED 實(shí)用化同年?yáng)|芝公司研制 InGaA1P 573nm 黃綠色超高亮度 LED 法向光強(qiáng)達(dá) 2cd1994 年日本日亞公司研制成 InGaN 450nm 藍(lán) 綠 色超高亮度 LED至此彩色顯示所需的 三基色紅綠藍(lán)以及橙黃多種顏色的 LED都達(dá)到了坎德拉級(jí)的發(fā)光強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了超高亮度化全色化使發(fā)光管的戶外全色顯示成為現(xiàn)實(shí)我國(guó)發(fā)展 LED起步于七十年代產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)于八十年代全國(guó)約有 100多家企業(yè)95 的廠家都從事后道封裝生產(chǎn)所需管芯幾乎全部從國(guó)外進(jìn)口通過(guò)幾個(gè)五年計(jì)劃的技術(shù)改造技術(shù)攻關(guān)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備和部分關(guān)鍵技術(shù)使我國(guó) LED 的生產(chǎn)技術(shù)已向前跨進(jìn)了一步 1 按顏色基色分 單基色顯示屏單一顏色紅色或綠色 雙基色顯示屏紅和綠雙基色 256 級(jí)灰度可以顯示 65536 種顏色 全彩色顯示屏紅綠藍(lán)三基色 256 級(jí)灰度的全彩色顯示屏可 以顯示一千六百多萬(wàn)種顏色 2 按顯示器件分類 LED數(shù)碼顯示屏顯示器件為 7段碼數(shù)碼管適于制作時(shí)鐘屏利率屏等顯示數(shù)字的電子顯示屏 LED 點(diǎn)陣圖文顯示屏顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣顯示模塊適于播放文字圖像信息 LED 視頻顯示屏顯示器件是由許多發(fā)光二極管組成可以顯示視頻動(dòng)畫等各種視頻文件 3 按使用場(chǎng)合分類 室內(nèi)顯示屏發(fā)光點(diǎn)較小一般Φ 3mmΦ 8mm 顯示面積一般幾至十幾平方米 室外顯示屏面積一般幾十平方米至幾百平方米亮度高可在陽(yáng)光下工作具有防風(fēng)防雨防水功能 4 按發(fā)光 點(diǎn)直徑分類 室內(nèi)屏Φ 3mmΦ 375mmΦ 5mm 室外屏Φ 10mmΦ 12mmΦ 16mmΦ 19mmΦ 20mmΦ 21mmΦ 22mmΦ 26mm1 點(diǎn)陣模塊方案 最早的設(shè)計(jì)方案由室內(nèi)偽彩點(diǎn)陣屏發(fā)展而來(lái)優(yōu)勢(shì)原材料成本最有優(yōu)勢(shì)且生產(chǎn)加工工藝簡(jiǎn)單質(zhì)量穩(wěn)定 缺點(diǎn)色彩一致性差馬賽克現(xiàn)象較嚴(yán)重顯示效果較差 2 單燈方案為解決點(diǎn)陣屏色彩問(wèn)題借鑒戶外顯示屏技術(shù)的一種方案同時(shí)將戶外的像素復(fù)用技術(shù)又叫像素共享技術(shù)虛擬像素技術(shù)移植到了室顯示屏 優(yōu)勢(shì)色彩一致性比點(diǎn)陣模塊方式的好 缺點(diǎn)混色效果不佳視角不大水平方向左右觀看有色差加工較復(fù)雜抗靜電要求高實(shí)際像素分辨率做到 10000 點(diǎn)以上較難 3 貼片方案采用貼片發(fā)光管為顯示元件的方案 優(yōu)勢(shì)色彩一致性視角等重要顯示指標(biāo)是現(xiàn)有方案里最好的一種特別是三合一表貼的混色效果非常好 缺點(diǎn)加工工藝麻煩成本太高 4 貼方案實(shí)際上是單燈方案的一種改進(jìn)現(xiàn)在還在完善之中 優(yōu)勢(shì)在顯示色彩一致性視角等首要指標(biāo)和標(biāo)貼方案差別不大了但成本較低顯示效果很好缺點(diǎn)加工還是較復(fù)雜抗靜電要求高 1 起到商品宣傳吸引顧客的作用 2 起到店面裝飾提高企業(yè)檔次的作用 3 起到照明標(biāo)新立異的作用 4 起到普及知識(shí)的作用可用于播放企業(yè)產(chǎn)品的小信息相關(guān)行業(yè)的知識(shí) 5 起到公告板的作用促銷招聘信息發(fā)布 6 起到烘托氣氛的作用通過(guò)顯示屏幕可播放上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及各種貴賓蒞臨參觀指導(dǎo)的歡迎詞各種重大節(jié)日的慶祝詞等 不可否認(rèn)商家樹立廣告牌的最終目的就是宣傳商品信息吸引目標(biāo)顧客盡最大可能地賺取最大的利潤(rùn)而 LED 廣告牌正是為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的成為企業(yè)宣傳的頭項(xiàng)選擇目前由于顯示屏造價(jià)昂貴主要應(yīng)用于比較高檔的場(chǎng)所主要集中在城市的繁華場(chǎng)所作為多媒體廣告的一部分單雙色顯示屏主要應(yīng)用于交通高速公路銀行證券交易等金融場(chǎng)所隨著人們生活水平的提高顯示屏將逐漸應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)把行列總線接在單片機(jī)的 IO 口然后把掃描代碼送 總線將 LED 點(diǎn)陣的行列端口全部直接接入 89C51 單片機(jī)則需要使用 32 條 IO 口這樣會(huì)造成 IO 資源的耗盡系統(tǒng)也再無(wú)擴(kuò)充的余地因此我在中將 LED 點(diǎn)陣的 1 條線Ω的電阻連接選掃描信號(hào)由416線譯碼器 74154來(lái)選擇控制這樣一來(lái)列選控制使用了單片機(jī)的個(gè) IO口節(jié)約了很多 IO 資源為系統(tǒng)擴(kuò)提供了條件 圖 24 總體設(shè)計(jì)框圖 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 31 AT89C51 芯片的簡(jiǎn)要介紹 AT89C51 是一種帶 4kB 閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓高性能 CMOS型 8位微處理器俗 稱單片機(jī)該器件采用 ATMEL公司高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中能夠進(jìn)行 1 000 次寫／擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間為 10 年他是一種高效微型控制器它靈活性高價(jià)格低廉常用于嵌入式控制系統(tǒng)因此在智能化電子設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中經(jīng)常用到 AT89C51 芯片其引腳分配見圖 31 圖 31 AT89C51 引腳圖 AT89C51 擁有 40 個(gè)引腳 32 個(gè)外部雙向輸入輸出 IO 端口同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 2 個(gè)全雙工串行通信口 AT89C51 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程也可以在線編程其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本 AT89C51 的主要性能參數(shù) 1 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 24k 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 31000 次擦寫周期 41288 字節(jié)內(nèi)部 RAM 532 個(gè)可編程 I O 口線 6 低功耗空閑和掉電模式 76 個(gè)中斷源 在這次設(shè)計(jì)中所用到的 AT89C51 管腳說(shuō)明 P1 口 P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 IO口 P1 口緩沖器能接出 4個(gè) TTL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 P3 口 P3 口管腳是 8 個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的雙向 IO 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表 31 所示 表 31 P3 口的特出功能 管腳號(hào) 管腳名 備選功能 P30 RXD 串行輸入口 P31 TXD 串行輸出口 P32 INT0 外部中斷 0 P33 INT1 外部中斷 1 P34 T0 記時(shí)器0 外部輸入 P35 T1 記時(shí)器 1 外部輸入 P36 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 P37 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 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(lái)自反向振蕩器的輸出 32 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是為單片機(jī)提供精確定時(shí)的內(nèi)置電路用于計(jì)時(shí) 通訊時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)間中斷源等 圖 32 時(shí)鐘電路圖 33 復(fù)位電路 復(fù)位電路的基本功能是系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤銷復(fù)位信號(hào)為可靠起見電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)以
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