【正文】 e sent to , the Keil software which uses the C programming language , and Proteus the FBI , and finally by Proteus simulation software realize their vision effect, the overall design of the system is simple , clear display and low cost. Keywords: microcontroller LED dot matrix display C language Proteus simulation 蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目錄 1 引言 ................................................................1 2 系統(tǒng)的概述和方案 ....................................................2 設(shè)計(jì)方案 .......................................................2 單片機(jī)的選擇 ..............................................2 數(shù)據(jù)傳輸方案 ..............................................2 時(shí)間矛盾問題的解決 ........................................2 字模點(diǎn)陣工具使用說明 ...........................................3 功能介紹 ..................................................3 使用方法解析 ..............................................4 3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ..................................................6 芯片功能說明 ...................................................6 74HC154 功能簡(jiǎn)介 ..........................................6 74HC595 功能簡(jiǎn)介 ..........................................7 74HC04 功能簡(jiǎn)介 ...........................................8 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路 ...........................................9 16 64 點(diǎn)陣顯示屏設(shè)計(jì) ..........................................11 LED 點(diǎn)陣顯示器的掃描驅(qū)動(dòng)電路 ...................................12 行驅(qū)動(dòng)電路 ...............................................12 列驅(qū)動(dòng)電路 ...............................................13 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) .....................................................15 單片機(jī)語言的選擇 ..............................................15 點(diǎn)陣屏顯示原理 ................................................15 顯示功能簡(jiǎn)述 ..................................................16 顯示模式 ......................................................16 5 軟件調(diào)試及仿真 .....................................................19 結(jié)論 ..................................................................21 蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 致謝 ..................................................................22 參考文獻(xiàn)： ............................................................23 附錄 1：總源程序 ......................................................24 蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 1 頁(yè) 共 33 頁(yè) 1 引言 LED 顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新興信息顯示媒體，顯示屏由幾萬甚至幾十萬個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管排列組成，利用不同的材料可以制成不同色彩的 LED 像素點(diǎn)。 短短 十年中， LED 點(diǎn)陣顯示屏以亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)迅速成長(zhǎng)為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)代信息社會(huì)中，作為人機(jī)信息視覺傳播媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。 圖 21單片機(jī)處理框圖 數(shù)據(jù)傳輸方案 顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。這樣，對(duì)于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示 兩部分。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的顯示就需要具有所存功能。圖 12 為顯示屏電路實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)框圖。 ：逐行（就是橫向逐行取點(diǎn)）；逐列（縱向逐列取點(diǎn)）；行列（先橫向取第一行的 8個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)字節(jié)，然后縱向取第二行的 8 個(gè)點(diǎn)作為第二個(gè)字節(jié)??）；列行（先縱向取第一列的前 8個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)字節(jié)，然后橫向取第二列的前 8個(gè)點(diǎn)作為第二個(gè)字節(jié)??） （亮點(diǎn)為 1），陽碼（亮點(diǎn)為 0）取模 （第一位為低位）（，倒向第一位為高位）取模 16 進(jìn)制或 10 進(jìn)制 ，用于在生成的大量字庫(kù)中可快速檢索到需要的漢字 蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 4 頁(yè) 共 33 頁(yè) ，可調(diào)節(jié)彷真面板象素點(diǎn)大小和顏色 ，左鍵畫圖，右鍵擦圖。 ★生成自定義的小字 庫(kù)： PCTOLCD 的各種調(diào)整功能調(diào)整出您需要的文字樣式 ,如字體 ,字樣 (下劃、傾斜、加粗 ),大小 (各種點(diǎn)陣大小的字體 ,可鎖定點(diǎn)陣本身大小 (如 16*16),然后在這個(gè)固定的點(diǎn)陣大小內(nèi)調(diào)節(jié)文字的大小 (例如在 16*16的點(diǎn)陣中居中顯示 12*12大小的漢字 )，如圖 14 “導(dǎo)入文本”的按鈕 “生成二進(jìn)制字庫(kù)”被選中 (建議選中 生成索引文件 原因后析 ) “開始生成”按鈕，選擇生成的字庫(kù)文件名 （與處理文本大小有關(guān)），在 此期間建議不要?jiǎng)渔I盤和鼠標(biāo) ★生成國(guó)標(biāo)一二級(jí)漢字庫(kù)： PCTOLCD 的各種調(diào)整功能調(diào)整出您需要的文字樣式 ,如字體 ,字樣 (下劃 ,傾斜，加粗 ),大小 (各種點(diǎn)陣大小的字體 ,可鎖定點(diǎn)陣本身大小 (如 16*16),然后在這個(gè)固定的點(diǎn)陣大小內(nèi)調(diào)節(jié)文字的大小 (例如在 16*16的點(diǎn)陣中居中顯示 12*12大小的漢字 ) “導(dǎo)入文本”的按鈕 蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 5 頁(yè) 共 33 頁(yè) 生成國(guó)標(biāo)漢字庫(kù) 按鈕 當(dāng)然，如果不選中“生成二進(jìn)制字庫(kù)”的復(fù)選框，生成的 字庫(kù)將是文本格式的字模數(shù)據(jù)，生成英文點(diǎn)陣字庫(kù)功能，使用方法同上。 74HC154 譯碼器可接 受 4 位高有效二進(jìn)制地址輸入，并提供 16個(gè)互斥的低有效輸出。當(dāng)其余的使能輸入端置低時(shí)，地址輸出將會(huì)跟隨應(yīng)用的狀態(tài)。 以下是 74HC154 的特點(diǎn)： 與大部分 TTL 和 DTL 電路完全兼容 引腳功能： 引腳 端 符號(hào) 名稱及功能 蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 7 頁(yè) 共 33 頁(yè) 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15,16,17 Y0~Y15 輸出低電平 18,19 G1,G2 使能輸入 (低電平 ) 23,22,21,20 A~D 地址輸入 12 GND 接地 (0V) 24 VCC 電源電壓 真值表（ H 表示高電平 L表示低電平）： 輸入 選定輸出 (L) G1 G2 D C B A L L L L L L Y0 L L L L L H Y1 L L L L H L Y2 L L L L H H Y3 L L L H L L Y4 L L L H L H Y5 L L L H H L Y6 L L L H H H Y7 L L H L L L Y8 L L H L L H Y9 L L H L H L Y10 L L H L H H Y11 L L H H L L Y12 L L H H L H Y13 L L H H H L Y14 L L H H H H Y15 X H X X X X NONE H X X X X X NONE 74HC595 功能簡(jiǎn)介 74HC595 的工作原理： 74HC595 具有 8 位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能。移位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（ Ds），和一個(gè)串行輸出（ Q7’） ,和一個(gè)異步的低電平復(fù)位，存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行 8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能 OE 時(shí)（為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。 /SCLR(MR)(10腳 ): 芯片復(fù)位端，低點(diǎn)平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。 RCK(STCP)(12腳 )：存儲(chǔ)寄存器的時(shí)鐘 脈沖輸入口，上升沿時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，下降沿時(shí)存儲(chǔ)寄存器數(shù)據(jù)不變。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。這在串行速度慢的場(chǎng)合很有用處，數(shù)碼管沒有閃爍感。 管腳功能說明： 名稱 功能說明 管腳號(hào) 1A6A 數(shù)據(jù)輸入 1 13 1Y6Y 數(shù)據(jù)輸出 12 VDD 邏輯電源 14 GND 邏輯地 7 圖 31 74HC04管腳圖和內(nèi)部邏輯圖 真值表： 最大額定值 電源電壓 to + DC輸入電壓 to Vcc+ 直流輸出電壓 to Vcc+ 鉗位二極管電流 177。 P3口低 4位與行驅(qū)動(dòng)器相連，送出行選信號(hào)； 口則用來發(fā)送控制信號(hào)。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。 蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 11 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 32 AT89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖 16 64 點(diǎn)陣顯示屏設(shè)計(jì) 圖 33是一種 8 8 的 LED 點(diǎn)陣單色行共陰模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，其單點(diǎn)工作電壓為 V，正向