基于mcs-51的16x16點(diǎn)陣led電子顯示屏的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-02 12:32 本頁(yè)面
【正文】 目 錄摘要 １關(guān)鍵詞 １Abstract １Key words １引言 １ ２ LED及LED顯示屏 ２ MCS51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 ２ MCS51系列單片機(jī)及其特點(diǎn) ２ 單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介 ２ ３ ３ 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ４ ４ ４ ５ ５ ５ ６5性能分析與總結(jié) ７ 性能分析 ７ 總結(jié) ８致謝 ８參考文獻(xiàn) ８附錄A 16ｘ16的點(diǎn)陣LED圖文顯示屏的硬件原理圖 ９附錄 B 主要匯編程序清單 １０ 基于MCS51的16ｘ16點(diǎn)陣LED電子顯示屏的設(shè)計(jì)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生 劉隆超 指導(dǎo)教師 黃金明摘要：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MCS51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：MCS51；LED；單片機(jī)a kind of simple 16ｘ16 LED display screen design process based on MCS51Student majoring in Automation LiuLongChao Tutor HuangJinMingAbstract：As a popular display device ponent, LED dotmatrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode). The LED dotmatrix 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 MCS51 single chip miniputer . 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 lowcost and effective. Key words: MCS51；LED；MCU引言 LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫，動(dòng)如電影，廣泛應(yīng)用于車站、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16ｘ16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及LED顯示屏 LED 就是Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。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hν(h 為普朗克常數(shù),ν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)λ(nm) 的關(guān)系為λ= 1239. 6PEg。LED顯示屏是一種通過控制半導(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、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、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、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強(qiáng)，靜如油畫，動(dòng)如電影，廣泛應(yīng)用于車站、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。 MCS51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 MCS51系列單片機(jī)及其特點(diǎn)①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(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。②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)。③控制功能強(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。④實(shí)用性好：體積小，功耗低，價(jià)格便宜，易于產(chǎn)品化。 單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介①第1階段(1971年—1978年)，以MCS48系列為代表，稱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)。②第2階段(1978年—1983年)，
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