【正文】 摘 要 本文介紹一個點陣 LED顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)以美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 40腳單片機 AT89S51為核心，采用串行傳輸、動態(tài)掃描技術。以 LED 屏的顯示電路和單片機控制電路為核心，采用 C語言編程通過串行通信接口對 LED 顯示系統(tǒng)顯示參數(shù)的設定，實現(xiàn)點陣 LED 屏顯示簡單的數(shù)字、字母、漢字、圖形等。該系統(tǒng)是通過 S51 芯片控制一個行驅動器 74HC154 和四個列驅動器 74HC595 來驅動顯示屏顯示。設計過程中 綜合應用了數(shù)字電路，模擬電路，單片機等方面的知識，并且還要學習 protel 軟件和新的器件。 該系統(tǒng)特點是 電路設計新穎、顯示效果好、實用性強。理論與實際結合，本設計符合應用電子專業(yè)的培養(yǎng)目標。 關鍵字： AT89S51 單片機； LED 點陣顯示； 動態(tài)顯示 Abstract This article describes a dotmatrix LED display system, which produced the United States, 40 feet ATMEL AT89S51 microcontroller core, the use of serial transmission, dynamic scanning techniques. LEDscreen display circuit and the MCU control circuit as the core, the use of C language programming via the serial munication interface display on the LED display system parameter setting and realize the simple dotmatrix LED display numbers, letters, characters, graphics and so on. The system is controlled by S51 chip, a line drive and four column driver 74HC154 74HC595 to drive the display shows. Comprehensive application of the design process of digital circuits, analog circuits, microcontroller and other aspects of knowledge, and also to learn protel software and new devices. The system features innovative circuit design, display a good, practical. Combination of theory and practice, the use of electronic expertise designed to meet the training objectives. Keyword ： AT89S51 microcontroller。 LED dot matrix display。 dynamic display 目 錄 摘 要 ................................................................................................................... 0 目 錄 ................................................................................................................. 1 第一章引言 ........................................................................................................... 2 1． 1 LED 電子顯示屏概述 ......................................................................... 2 1． 2 LED 電子顯示屏的分類 ..................................................................... 2 1． 3 設計功能 ............................................................................................. 3 第二章系統(tǒng)硬件設計與制作 ................................................................................ 3 單片機的最小系統(tǒng) ................................................................................... 4 系統(tǒng)總電路 .............................................................................................. 5 16 32 點陣屏 ......................................................................................... 6 行驅動電路 .............................................................................................. 6 列驅動電路 .............................................................................................. 7 電源模塊 .................................................................................................. 7 系統(tǒng) PCB 模塊 ........................................................................................ 8 第三章程序流程圖 ................................................................................................ 9 第四章結果調試與討論 ...................................................................................... 10 總結 ..................................................................................................................... 11 參考文獻 ............................................................................................................. 12 致謝 ........................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 第一章引言 1． 1 LED 電子顯示屏概述 LED 電子顯示屏（ Light Emitting Diode Panel）是由幾百 幾十萬個半導體發(fā)光二極管構成的像素點，按矩陣均勻排列組成。利用不同的半導體材料可以制造不同色彩的 LED像素點。目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色 LED 的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。 LED 顯示屏是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的亮度的方式，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條幅顯示屏，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；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。 LED顯示屏因為其像素單元是主動發(fā)光的，具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點。因而被廣泛應用于車站、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。 LED 顯示屏的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。 1． 2 LED 電子顯示屏的分類 按顏色分類 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 級灰度、可以顯示 65536 種顏 色。 全彩色顯示屏：紅、綠、藍三基色， 256 級灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬種顏色。 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，適于制作時鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。 LED 點陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點陣顯示模塊，適 于播放文字、圖像信息。 按使用場合分類 室內顯示屏：發(fā)光點較小，一般Φ 3mmΦ 8mm，顯示面積一般零點幾至十幾平方米。 室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽光下工作，具有防風、防雨、防水功能。 按發(fā)光點直徑分類 室內屏：Φ 3mm、Φ 、Φ 5mm、 室外屏：Φ 10mm、Φ 12mm、Φ 16mm、Φ 19mm、Φ 21mm、Φ 26mm 室外屏發(fā)光的基本單元為發(fā)光筒，發(fā)光筒的原理是將一組紅、綠、藍發(fā)光二極管封在一個塑料筒內共同發(fā)光增強亮度。 1． 3 設計功能 本設計的任務就是完成一個可以隨意擴展顯示單元數(shù)目的單色動態(tài)條幅屏。 任務要求： 能同時顯示六個簡體漢字 能實現(xiàn)漢字在屏幕上的移動 第二章系統(tǒng)硬件設計與制作 本系統(tǒng)由 AT89S5 1個 74HC15 4個 74HC595 及 LED顯 示屏為核心組成的點陣式 LED漢字顯示屏，主要由 24MHZ 晶振 電路 、復位電路、 51單片機、點陣陽極驅動電路、點陣陰極驅動電路、 16 32 顯示屏 6部分組成。 采用的 AT89S51 單片機最小化應用設計， P1口作為 I/O 口，輸出行數(shù)據(jù)和控制信號，P2 口作為 I/O 口，與“寫” 控制信號配合，輸出列控制信號。 LED 顯示采用動態(tài)掃描方式 實現(xiàn)，控制電路部分由 1片 74HC154和 4片 74HC595傳輸信號，傳輸出來的信號通過 74HC595輸出。再通過編譯最終達到依次顯示漢字的目的。 其 系統(tǒng)設計框圖如圖 1 所示 圖 1 系統(tǒng)設計 框 單片機的最小系統(tǒng) AT89S51 是一個低功耗，高性能 8 位單片機，片內含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000次的 Flash只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結構，芯片內集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash存儲單元 。 該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 若將 LED 點陣的行列端口全部直接接入 89S51 單片機，則需要使用 32 條 I/O 口，這樣會造成 I/O 資源的耗盡，系統(tǒng)也再無擴充的余地，因此，我們在實際應用中只是將 LED點陣的 416 線譯碼器 74HC154 來選擇控制，至于列選掃描信號則是由 74HC595 譯碼器來選擇，這樣一來列選擇控制只使用了單片機的 4個 I/O 口，節(jié)約了很多 I/O 口資源，為單片機系統(tǒng)擴充使用功能提供了條件。該電路總共用到 12 個 I/O 口，采用 P1口作為輸出行數(shù)據(jù)和控制信號。 P2口的 4個口與“寫”控制信號配合，輸出列控制信號。 P2 口的另外 4個 I/O口是用作按鍵開關。 單片機模塊電路如圖 2 所示。