【正文】 ....................................................................... 9 89C51 單片機最小系統(tǒng) ................................................................................ 10 顯示驅(qū)動電路 .................................................................................................... 11 行驅(qū)動驅(qū)動芯片 ............................................................................................ 11 列驅(qū)動電路設計 ............................................................................................ 13 顯示驅(qū)動電路 .................................................................................................... 15 存儲器與 89C51 連接 電路設計 ....................................................................... 17 存儲器選擇 .................................................................................................... 17 上位機與下位機通信電路 ................................................................................ 18 上下位機通信標準 ........................................................................................ 18 通信部分設計 ................................................................................................ 18 通信電平轉(zhuǎn)換芯片選擇 ................................................................................ 19 通信電路設計 ................................................................................................ 20 供電電路設計 .................................................................................................... 22 供電電路設計圖 ............................................................................................ 22 4 軟件設計 ................................................................................................................ 24 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 4 軟件設計思路 .................................................................................................... 24 算法實現(xiàn) ........................................................................................................ 25 主 程序流程圖 .................................................................................................... 27 部分主程序設計 ................................................................................................ 28 串行中斷程序 .................................................................................................... 30 串行中斷流程圖 ............................................................................................ 30 串行中斷程序 ................................................................................................ 30 移位子程序 ........................................................................................................ 32 移位子程序流程圖 ........................................................................................ 33 移位子程序 .................................................................................................... 34 延時 子程序 ........................................................................................................ 34 5 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................................................................................ 36 硬件調(diào)試 ............................................................................................................ 36 軟件調(diào)試 ............................................................................................................ 36 6 總結(jié)與展望 ............................................................................................................ 37 致謝 ............................................................................................................................ 38 7 參考文獻 ................................................................................................................ 39 8 附錄 ........................................................................................................................ 40 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 5 1 緒論 選題目的和意義 LED（ Light Emitting Diode Panel）電子顯示屏是由幾十個到幾十萬個半導體發(fā)光二極管構(gòu)成的像素點 集（ Pixels），按矩陣均勻排列所構(gòu)成。因為采用串行通信傳輸方式，使本系統(tǒng)的可擴展性得到提升，便于以后多個顯示單元的級聯(lián)。利用 89C51 單片機本身具有的功能，實現(xiàn)單片機與上位機間的數(shù)據(jù)傳輸及存儲，并利用軟件程序進行顯示內(nèi)容的不同變化， LED 點陣顯示屏用途較為廣泛，可以方便的應用于各種公共場所公告，場所的視覺美化，因此本設計具有很強的實用性。 本設計所做的 LED 點陣顯示屏是以動態(tài)掃描的方式，同時顯示 16 16 點陣屏，并通過上位機軟件修改顯示內(nèi)容和顯示效果。并且闡述了 LED 動態(tài)顯示的過程，以及硬件電路的設計、計算和軟件的算法。利用不同的半導體材料可以制造顯示不同色彩的 LED。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文字和圖形；而條狀顯示屏則適用于小容量的文字符號信息顯示。 LED 點陣顯示屏可以顯示數(shù)字，文字或者符號圖形。 LED產(chǎn)業(yè)鏈較長，從上游的襯底材料、外延、芯片到器件封裝以及應用，涵蓋了半導體工業(yè)和照明工業(yè)，是各學科交叉融合的產(chǎn)業(yè)。 目前國外的企業(yè)掌握著外延片的生產(chǎn)，國內(nèi) 企業(yè)沒有一家能夠?qū)崿F(xiàn)外延片的量產(chǎn)。 設計任務 設計并制作一個單片機為控制核心的單色 LED 點陣顯示系統(tǒng)，系統(tǒng)實現(xiàn)的功能及要求如下： (1)顯示圖形畫面，清晰無閃爍； (2)顯示漢字； (3)漢字移動的變化功能； 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 7 2 方案論證 設計方案一 圖 21 方 案一設計框圖 此方案主要由單片機作為重要的控制部件外，還包括外部數(shù)據(jù)存儲器、上位機與下位機之間的通信電路?？刂破髋c計算機的連接根據(jù)通信距離的遠近選用 RS232 標準總線或者距離再遠可以選擇 RS485 總線。本電路采用串口通信電路，上位機向單片機控制電路發(fā)送漢字或字符內(nèi)碼；控制電路存儲該內(nèi)碼并在字庫中查找相應漢字或字符點陣，然后向驅(qū)動電路發(fā)送行列選通信號；顯示驅(qū)動電路負責根據(jù)行列選通信號，向指定 LED 發(fā)光器件提供驅(qū)動電流，然后 LED 顯示屏顯示所要求的文 字。其中，時鐘電路由 AT89C51 的的時鐘端 (XTAL l 及 XTAL2)以及 12 MHz 晶振、兩個電容組成，采用片內(nèi)時鐘振蕩方式。這種顯 示方式巧妙地利用了人眼的視覺暫留特性。該器件采用 ATMEL 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。因此，本設計將 89C51 作為選擇對象。 圖 31 時鐘電路 復位電路 復位電路在 89C51 單片機復位引腳 RST 出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，單片機就執(zhí)行復位操作。當單片機已在運行當中時，按下復位鍵 K 后松開，也能使 RST 為一段時間的高電平，從而實現(xiàn)上電或開關(guān)復位的操作。行掃描驅(qū)動由于 16 16點陣顯示器有 16 行，為充分利用單片機的 I/O 接口資源，本電路中在 89C51 和顯示驅(qū)動電路之間加入一個 416 線譯碼器 74LS154，其 4 個輸入端是一個 16進制數(shù)碼，解碼輸出為低電平掃描信號由 74LS154 行譯碼器給出行選通信號，74LS154 的 A、 B、 C、 D 四腳為輸入端。從第一行開始 ，按順序依次對各行進行掃描（把該行與電源的一端接通）。全部的各行都掃描過一遍之后（一個掃描周期），又從第一行開始下一個周期的掃描。普通 LED 的安全工作電流在 5~20mA 之間，為獲得較高亮度，又要兼顧其工作壽命。 對于基極偏流電阻，則起到對基極 15mA 偏置電流限流作用 : 基極限流電阻： ?????? AVVI VVR B BEcc； 根據(jù)上述計算，綜合其成本、封裝、散熱等因素考慮。首先，單片機從存儲 器中讀出的 8Bit 并行數(shù)據(jù)要通過并串變換，按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動器。但是，對于串行傳輸方式來說，列準備時間可能會很長，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時間就太少了，可能影響 LED 的亮度。 經(jīng)上述分析，可以歸納出列驅(qū)動器電路應具有的主要功能：對列數(shù)據(jù)準備來說，它應實現(xiàn)串入并出的移位功能；對于列數(shù)據(jù)顯示來說，應具有并行鎖存功能。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）