【正文】 通知、廣告等信息。這些優(yōu)點概括起來是：高亮度、工作電壓低、功耗小、小型化而與集成電路匹配，目前 應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色 LED。而 LED 的光輸出直接與 LED 電流相關(guān)，所以 LED 驅(qū)動電路在輸入電壓和環(huán)境溫度等因素發(fā)生變動的情況下最好能控制 LED 電流的大小。 新的光源呼喚新的電子鎮(zhèn)流器，飛利浦照明電子在致力研發(fā)新的 LED的同時，已于近年在全球各大開發(fā)中心開始了 LED 驅(qū)動電路的研究，在此研發(fā)領(lǐng)域已占據(jù)了世界領(lǐng)先的地位。采用不同的材料，可制成不同顏色的發(fā)光二極管。 PA 口接按鍵， PC 口則用于控制狀態(tài)顯示所用 LED 點陣。 向控制寄存器寫入不同的數(shù)據(jù)可以使 8255 工作在三種不同的方式下。而控制寄存器的數(shù)據(jù)則表明 PA、 PB、 PC 的工作方式。對 8255 輸入不同的指令可改變 I／ O 口的工作方式。為可靠起見，電源穩(wěn)定后 還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。 XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用做對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在 Flash 編程時 ,P0口作為原碼輸入口 ,當 FLASH 進行校驗時 ,P0 輸出原碼 ,此時 P0 外部必須被拉高 . P1 口 :P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口 ,P1 口緩沖器能接出 4TTTL 門電流 .P1 口管腳寫入 1 后 ,被內(nèi)部上拉為高 ,可用作輸入 ,P1口被外部下拉為低電平時 ,將輸出電流 ,這是由于內(nèi)部上拉的緣故 .在 FLASH 編程和校驗時 ,P1 口作為第八位地址接收。 GND：接地。 其主要參數(shù)及引腳圖及其功能如下： 主要性能參數(shù)： 1） 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 2） 4k字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲器 3） 1000 次擦寫周期 4） 全靜態(tài)操作： 0Hz— 24MHz 5） 三級加密程序存儲器 6） 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 7） 32個可編程 I /O 口線 8） 低功耗空閑和掉電模式 9） 6個中斷源 基于單片機的 LED 顯示屏的動態(tài)顯示 12 圖 32 AT89C51引腳圖 AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ EPROM）和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲器單元，內(nèi)置功能強大的微型計算機的 AT89C51 提供了高性價比的解決方案。該器件采用 ATMEL 公司 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。在我國改革開放之后，特別是進入 90 年代國民經(jīng)濟高速增長，對公眾場合發(fā)布信息的需求日益強烈， LED 顯示屏的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這一市場形勢，因而在 LED 顯示屏的設(shè)計制造技術(shù)與應(yīng)用水平上都得到了迅速的提高?？紤]到P0 口必需設(shè)置上拉電阻，我們采用 kΩ 排電阻作為上拉電阻。同時為了降低制作難度， 僅作了一個字的輪流顯示，實際使用時可根據(jù)這個原理自行擴充顯示的字數(shù)。 工作原理 利用單片機進行 LED 漢字顯示平設(shè)計與制作是利用單片機控制技術(shù)，編寫程序，通過程序控制 LED 的顯示，顯示所要顯示的內(nèi)容。 電源模塊選擇 采用干電池作為 LED 點陣系統(tǒng)的電源，由于點陣系統(tǒng)耗電量較大，使用干電池需經(jīng)常換電池，不符合節(jié)約型社會的要求。 電路中行方向由 AT89C51 的 p0 口和 p2 口完成掃描，由于 p0 口沒有上拉電阻，因此接一個 *8 的排阻上拉。我采用動態(tài)顯示。 通過實驗發(fā)現(xiàn) , 當掃描刷新頻率 (發(fā)光二極管的停 閃頻率 ) 為 50Hz, 發(fā)光二極管導(dǎo)通時間≥ 1m s 時 , 顯示亮度較好 , 無閃爍感。動態(tài)顯示方式 ,可以避免靜態(tài)顯示的問題。若為 1 則表示二極管被點亮。第六部分是致謝，第七部分是參考文獻。 文章 的結(jié)構(gòu)安排 本設(shè)計在緒論里主要介紹 LED 顯示的發(fā)展背景，設(shè)計的目標及采取的方案，本設(shè)計的章節(jié)結(jié)構(gòu)安排及使用的技術(shù)。 3） 進行系統(tǒng)分析，通過系統(tǒng)分析，確定該系統(tǒng)該具有那些功能，有那些模塊，各個模塊之間是怎樣聯(lián)系的，以及怎樣組合的。 通過本設(shè)計不僅把以前學(xué)過的知識重新溫習(xí)，而且在查閱課外資料時 還有好多芯片都是以學(xué)過的芯片為基礎(chǔ)，并且在其基礎(chǔ)上改進和完善的。 本設(shè)計的理論基礎(chǔ)是單片機 技術(shù)基礎(chǔ) ，微機原理，模擬和數(shù)子電路。由于它具有發(fā)光效率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內(nèi)室外環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點，自 20世紀80 年代后期開始，隨著 LED 制造技術(shù)的不斷完善，在國外得到了廣泛的應(yīng)用。 LED 行業(yè)已成為一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展， LED顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外需要進行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場所，例如戶內(nèi)外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導(dǎo)信息、公交車輛報站系統(tǒng)、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、 交通信號燈、景觀照明等。在我國改革開放之后，特別是進入 90 年代國民經(jīng)濟高速增長，對公眾場合發(fā)布信息的需求日益強烈， LED 顯示屏的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這一市場形勢，因而在 LED 顯示屏的設(shè)計制造 技術(shù)與應(yīng)用水平上都得到了迅速的提高。比如 AT89C51 芯片的一些工作原理是在 MCS— 51 的基礎(chǔ)上通過改進完成的。 通過 這次 畢業(yè)設(shè)計使 我 在 學(xué) 校學(xué)習(xí)的理論知識和實際應(yīng)用有機地結(jié)合起來，同時也能培養(yǎng)我獨立思考、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和鉆研精神，為我將要踏上工作崗位做一次提前的鍛煉。 4） 確定所 需 的元器件，然后通過電路圖進行連接。把系統(tǒng)總體設(shè)計作為第二部分，在這部分里介紹了各種元器件以及芯片的選擇； 第三部分是硬基于單片機的 LED 顯示屏的動態(tài)顯示 6 件電路的設(shè)計；主要對 AT89C51 芯片的具體介紹，時鐘電路，復(fù)位電路，驅(qū)動電路， 8255 芯片，點陣式漢字 LED 顯示屏電路設(shè)計等一些硬件進行分析。 7 2 系統(tǒng)總體分析 本 節(jié) 是該設(shè)計的方案與 比較部分，對設(shè)計中所采用的芯片從多方面綜合的 進行比較， 最后經(jīng)過仔細的研究后決定所選的器件。若給每一個發(fā)光二極管一個驅(qū)動電路 ,一幅畫面輸入以后 ,所有 L ED 的狀態(tài)保持到下一幅畫。但設(shè)計上如果處理不當 ,易造成亮度低 ,閃爍問題。 由于靜態(tài)顯示方式 ,所需的譯碼驅(qū)動裝置很多 ,引線多而復(fù)雜 ,成本高 ,且可靠性也較低。 驅(qū)動電路的選擇 驅(qū)動電路 的選擇采取并口輸入，占用大量 I/O 口資源。為提供負載能力，接 16 個2N5551 的 NPN 三極管驅(qū)動。點陣系統(tǒng)要懸掛在墻上，電池總量大，使用會有較大安全隱患。技術(shù)線路為通過程序控制 AT89C51 芯片輸出高低電平，高低電平控制分別控制 LED 的亮和滅，最終達到所要顯示的內(nèi)容。 我們把行列總線接在單片機的 IO口，然后把掃描代碼送 入 總線，就可以得到顯示的漢字了。 總體設(shè)計 有上述工作原理，我畫出來該系統(tǒng)的框圖。 LED 顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏的發(fā)展過程。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存 儲器組合在單個芯片中，能夠進行 1 000 次寫／擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為 10 年。 AT89C51 是一個低功耗高性能單片機， 40 個引腳， 32 個外部 雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2個外中斷口， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器， 2個全雙工串行通信口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。 P0 口 ： P0 口為一個 8位漏極開路雙向 1/0 口，每腳可吸收 8TTL 門流。 P2口 :P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口 ,P2口緩沖器可接收 ,輸出 4個 TTL門電流 ,當 P2口被寫 “ 1” 時 ,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高 ,且作為輸入。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉 為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當用做外部存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000H— FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 XTAL2： 來自反向振蕩器的輸出。 基于單片機的 LED 顯示屏的動態(tài)顯示 16 采用簡易的上電復(fù)位電路，主要由電阻 R1， R2，電容 C1，開關(guān) K1組成，分別接至 AT89C51 的 RST 復(fù)位輸入端。 8255 與單片機系統(tǒng)連接方式簡單，工作方式由程序設(shè)定，圖 36 為 8255 的引腳圖。通過CS、 A0、 A RD和 WR 對 4 個寄存器進行操作。這里只介紹應(yīng)用最多的方式 0。每個按鍵都通過一個 10K的上拉電阻接電源 +Vcc,按鍵的另一端接地。作為一種新的光源，近年來各大公司和研究機構(gòu)對 LED 的研究方興未艾，使其光效得以大大提高，飛利浦與 Agilent的合資公司目前已研發(fā)并生產(chǎn)出光效達到 171M/W的白色 LED，已達到白熾燈的水平。 21 LED 的電壓和電流的匹配。否則， LED 的光輸出將隨輸入電壓和溫度等因素變化而變化，并且，若 LED 電流失控， LED 長期工作在大電流下將影響 LED 的可靠性和壽命，并有可能失效。而藍色和純綠色 LED 的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。 （ 2）、圖文顯示屏 該產(chǎn)品主要用計算機控制，具有處理速度快、存儲容量大等特點，適合顯示面積較大的圖文信息，可適時顯示系統(tǒng)當前日歷、時間、文件等，被廣泛運用在商場、街道、廣場、車站等人群或流動量大的場合。 23 漢字顯示屏廣泛應(yīng)用與汽車報站器，廣告屏等。當相應(yīng)的行接高電平，列接低電平時，對應(yīng)的發(fā)光二極管被點亮。 圖 312 LED 點陣顯示屏底視圖 我們把行列總線接在單片機的 IO 口，然后把上面分析到的掃描代碼送人總線，就可以得到顯示的漢字了。 漢字顯示的原理 我們以 UCDOS 中文宋體字庫為例，每一個字由 16 行 16 列的點陣組成顯示。 圖 313 16 行 16 列的點陣組成顯示圖 用 8 位的 AT89C51 單片機控制， 由于單片機的總線為 8 位，一個字需要拆分為 2 個部分。即二 進制 00000100，轉(zhuǎn)換為 16 進制為 04h.。 軟件打開