單片機(jī)字符點(diǎn)陣課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-08 10:11 本頁面
【正文】 摘 要本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)AT98S51構(gòu)成的最小系統(tǒng)作為主控制模塊，利用簡單的外圍電路來驅(qū)動(dòng)1616點(diǎn)陣LED顯示屏。本設(shè)計(jì)通過兩片74HC138 3線8線譯碼器作為點(diǎn)陣行驅(qū)動(dòng)，兩片74HC595 8位串入并出移位鎖存寄存器級聯(lián)后構(gòu)成點(diǎn)陣列驅(qū)動(dòng)，最終能夠?qū)崿F(xiàn)分時(shí)循環(huán)顯示“河南理工大學(xué)電氣學(xué)院”十個(gè)漢字。硬件方面，主要包括四個(gè)部分：由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路構(gòu)成的單片機(jī)最小系統(tǒng)；由兩片74HC138構(gòu)成的行驅(qū)動(dòng)電路；由兩片74HC595構(gòu)成的列驅(qū)動(dòng)電路； 16*16 LED點(diǎn)陣屏。軟件方面，在繪制出硬件電路圖的基礎(chǔ)上，用單片機(jī)C語言C51編寫出源程序后，通過proteus軟件構(gòu)成仿真電路，進(jìn)行仿真調(diào)試，找出程序的錯(cuò)誤，直至能夠調(diào)試出設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。最后，進(jìn)行硬件調(diào)試。通過燒錄器，將源程序生成的HEX文件燒寫入單片機(jī)，并插入已經(jīng)焊好的電路板進(jìn)行調(diào)試，找出虛焊及設(shè)計(jì)不合理的地方，進(jìn)行修改。通過以上步棸設(shè)計(jì)出的顯示屏，字體顯示清晰，肉眼觀察無明顯閃動(dòng)，能夠基本滿足題目要求。 目 錄1 概述 3 LED及LED顯示屏 3 功能要求 4 方案論證 42 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 5 顯示屏總體方案 5 行驅(qū)動(dòng)電路 5 列驅(qū)動(dòng)電路 73 軟件設(shè)計(jì) 10 系統(tǒng)主體流程 10 顯示一個(gè)漢字 10 列驅(qū)動(dòng)輸出更新 11 行驅(qū)動(dòng)輸出更新 124 Proteus軟件仿真 13 Proteus軟件簡介 13 Proteus仿真過程 13 Proteus仿真效果圖 145 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 15參考文獻(xiàn) 16附1 源程序代碼 17附2 系統(tǒng)原理圖 20 1 概述 LED及LED顯示屏LED發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體器件。它利用固體半導(dǎo)體晶片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。LED的內(nèi)在特征，決定了它與傳統(tǒng)光源相比具有很多的優(yōu)點(diǎn)，如體積小、耗電量低、使用壽命長、高亮度低熱量、環(huán)保、堅(jiān)固耐用等。LED顯示屏，則是利用眾多LED發(fā)光二極管按一定規(guī)則排列構(gòu)成的點(diǎn)陣顯示屏，是一種通過控制燈的亮滅，來顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻等各種信息的顯示屏幕。LED顯示屏按顏色劃分，可以分為以下幾種：全彩顯示屏，單基色顯示屏（單紅、單白、單黃）和雙基色顯示屏（紅綠色、藍(lán)綠色）；按顯示性能，則可分為：視頻顯示屏（一般為全彩），文本顯示屏（一般為單基色），圖文顯示屏（一般為雙基色），行情顯示屏（一般為數(shù)碼管或單基色）。LED點(diǎn)陣顯示屏與其他顯示屏相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 亮度高：戶外LED顯示屏的亮度大于8000mcd/m2，是目前唯一能夠在戶外全天候使用的大型顯示終端。（2） 壽命長：LED壽命長達(dá)100,000小時(shí)（十年）以上，保證了顯示屏的長期有效利用。（3） 視角大：室內(nèi)視角可大于160度，戶外視角可大于120度。視角的大小取決于LED發(fā)光二極管的形狀。（4） 使用靈活：屏幕面積可大可小，小至不到一平米，大則可達(dá)幾百、上千平米。與電腦借口簡便，可方便修改顯示的圖像、文字內(nèi)容。正是基于以上這些優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在的LED顯示屏已經(jīng)廣泛運(yùn)用于日常的生產(chǎn)生活服務(wù)中，如：商場促銷宣傳，發(fā)布促銷廣告信息，起到公告板的作用；廠礦企業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校等主要建筑正門上方，顯示歡迎語，節(jié)日助詞等，既烘托了氣氛，又省去了懸掛橫幅的浪費(fèi)與麻煩；廣場矗立大型顯示屏，播放文明宣傳圖文及新聞、天氣、時(shí)事等，豐富人民的文化需求…… 功能要求設(shè)計(jì)一個(gè)16*16點(diǎn)陣LED顯示屏，分時(shí)顯示“河南理工大學(xué)電氣學(xué)院”十個(gè)漢字。要求屏幕各點(diǎn)亮度均勻、充足；顯示字體清晰、穩(wěn)定，無串?dāng)_及明顯的閃動(dòng)；相鄰漢字切換時(shí)，不能因余輝而顯示重疊，出現(xiàn)馬賽克。 方案論證16*16點(diǎn)陣LED顯示屏共有256個(gè)發(fā)光二極管，顯然51單片機(jī)沒有這么多端口。如果我們采用鎖存器來擴(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，這里我們僅僅是1616的點(diǎn)陣，顯然已不合算，而在實(shí)際中的顯示屏往往要大的多，這樣在鎖存器上的花銷將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。動(dòng)態(tài)掃描，簡單的說就是逐行輪流掃描。具體到本設(shè)計(jì)，就
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