【正文】 單片機課程設(shè)計報告書設(shè)計題目：基于AT89C51單片機的16*16點陣LED顯示器設(shè)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(shè)計 ………………………………………………3 AT89C51的原理及說明 …………………………………………………………3 顯示屏總體設(shè)計方案 …………………………………………………………3 列驅(qū)動電路 ……………………………………………………………………4 行驅(qū)動部分 ……………………………………………………………………4第 3 章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 …………………………………………………8 單片機系統(tǒng)及外圍電路 ………………………………………………………8 列驅(qū)動電路 ……………………………………………………………………8 行驅(qū)動電路 ……………………………………………………………………9第 4 章 系統(tǒng)程序的設(shè)計 ………………………………………………………10 …………………………………………………………………10 ……………………………………………………………………11 …………………………………………………………………11第5章 系統(tǒng)調(diào)試 ………………………………………………………………22第6章 設(shè)計心得 ………………………………………………………………22參考文獻 ………………………………………………………………………22附錄 ………………………………………………………………………… 23摘要：本設(shè)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(qū)動1616的點陣LED顯示屏。在本設(shè)計中主要用兩個74HC595來驅(qū)動1616點陣顯示屏的列，用AT89C51來驅(qū)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(diào)速顯示屏設(shè)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(shè)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(qū)動電路和行驅(qū)動電路三部分。從而可以實現(xiàn)一個室內(nèi)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(yīng)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(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，并能利用軟件方便的進行顯示內(nèi)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(jié)果表明包括系統(tǒng)具體的硬件設(shè)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(nèi), 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(yīng)用。關(guān)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(yīng)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(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(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)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(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。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(yīng)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(qū)動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩(wěn)定。 功能要求設(shè)計一個室內(nèi)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)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(qū)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(qū)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(yīng)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(fù)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(qū)動器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)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(qū)動器，只有當一行的各列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢螅@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