【正文】 單片機課程設計報告書設計題目：基于AT89C51單片機的16*16點陣LED顯示器設計姓 名： 院 系： 專 業(yè)： 學 號： 指導教師： 教師職稱： 2012年11月25日目錄摘要 ………………………………………………………………………………1第1章 引言 ………………………………………………………………………1 LED及LED顯示屏 ……………………………………………………………1 功能要求 ………………………………………………………………………2 方案論證 ………………………………………………………………………2第2章 系統(tǒng)總體方案及硬件設計 ………………………………………………3 AT89C51的原理及說明 …………………………………………………………3 顯示屏總體設計方案 …………………………………………………………3 列驅動電路 ……………………………………………………………………4 行驅動部分 ……………………………………………………………………4第 3 章 系統(tǒng)硬件電路的設計 …………………………………………………8 單片機系統(tǒng)及外圍電路 ………………………………………………………8 列驅動電路 ……………………………………………………………………8 行驅動電路 ……………………………………………………………………9第 4 章 系統(tǒng)程序的設計 ………………………………………………………10 …………………………………………………………………10 ……………………………………………………………………11 …………………………………………………………………11第5章 系統(tǒng)調試 ………………………………………………………………22第6章 設計心得 ………………………………………………………………22參考文獻 ………………………………………………………………………22附錄 ………………………………………………………………………… 23摘要：本設計使用簡單單片機AT89C51作為主控制模塊，利用簡單的外圍電路來驅動1616的點陣LED顯示屏。在本設計中主要用兩個74HC595來驅動1616點陣顯示屏的列，用AT89C51來驅動1616點陣顯示屏的行，可以最終實現(xiàn)——“十六乘十六點陣可調速顯示屏設計” 十五個漢字的自動左移，而且它們的“進”和“出”是以滾動形式設計的。也就是說，硬件電路大致上可以分成單片機系統(tǒng)及外圍電路、列驅動電路和行驅動電路三部分。從而可以實現(xiàn)一個室內用的1616點陣LED圖文顯示屏，在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應穩(wěn)定、清晰無串擾，圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。最后，利用燒錄器可以很方便的實現(xiàn)單片機與PC機等外圍存儲設備的數(shù)據(jù)傳輸，并能利用軟件方便的進行顯示內容的多樣變化，另一方面，LED點陣顯示屏作為一種新興的顯示器件,是由多個獨立的LED發(fā)光二極管封裝而成。進行了單片機AT89C51的軟件仿真并成功完成了仿真驗證。結果表明包括系統(tǒng)具體的硬件設計方案,軟件流程圖和部分C語言程序等方面。具有在負載范圍內, 只需通過簡單的級連就可以對顯示屏進行擴展,是一種成本低廉的圖文顯示方案意義。它在實際生活中具有廣泛的應用。關鍵詞：單片機、16*16點陣、滾動顯示 第1章 引言 LED及LED顯示屏LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。在實際應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態(tài)掃描的顯示方法。LED 就是Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，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。LED顯示屏是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號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。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。它的優(yōu)點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩(wěn)定。 功能要求設計一個室內用1616點陣LED圖文顯示屏，要求在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應穩(wěn)定、清晰無串擾，圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。 方案論證1616的點陣顯示屏共有256個發(fā)光二極管，顯然單片機沒有這么多端口，如果我們采用鎖存器來擴展端口，按8位的鎖存器來計算，1616的點陣需要256/8=32個鎖存器。這個數(shù)字很龐大，因為我們僅僅是1616的點陣，在實際應用中的顯示屏往往要大的多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個很龐大的數(shù)字。因此在實際應用中的顯示屏幾乎都不采用這種設計，而采用另一種稱為動態(tài)掃描的顯示方法。動態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點亮，這樣掃描驅動電路就可以實現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套列驅動器。具體就1616的點陣來說，我們把所有同一行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽的接法），先送出對應第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第一行使其燃亮一定的時間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第二行使其燃亮相同的時間，然后熄滅；…… 第十六行之后又重新燃亮第一行，這樣反復輪回。當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，我們就能看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信號線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅動器，在硬件方面無疑是十分經濟的。但是，串行傳輸過程較長，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅動器，只有當一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進行顯示。這樣，對于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩個部分。對于串行傳輸方式來說，列數(shù)據(jù)準備時間可能相當長，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時間就太少了，以至影響到LED的亮度。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準備和列數(shù)據(jù)顯示的時間矛盾問題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行