【正文】 劉欣銘、張廣斌： LED 顯示屏 技術(shù)綜述，黑龍江電力， ， P294P296 [3] 李群芳、肖看、張士軍：單片微型計算機與接口系數(shù)，電子工業(yè)出版， P88P90 [4] 何立民 :單片機初級教程 ,北京航空航天大學(xué)出版社， ， P18P3 [5] 陽進：基于單片機的 LED 顯示屏的漢字顯示，中國科技信息， ，P112 [6] 徐愛鈞、彭秀華： .Keil Cx51 單片機高級語言編程與 Vision2 應(yīng)用實踐，北京電子工業(yè)出版社， ， P34P45 [7] 李朝青：單片 機原理及接口技術(shù)（第三版），北京航空航天大學(xué)出版， ，P122P125 [8] 王宜懷：單片機原理及其嵌入式應(yīng)用教程，北京希望電子出版社， ，P111P113 [9] 韓潤萍、陳小萍：點陣 LED 顯示屏控制系統(tǒng)，微計算機信息， ，P50P51 [10] 諸昌鈴： LED 顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)，電子科技大學(xué)出版社， ，P10P20 [11] 李群芳：單片微型計算機與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版設(shè)， ，P22P23 [12] 周志敏、周紀(jì)海、紀(jì)愛 華： LED 驅(qū)動電路設(shè)計實例，電子工業(yè)出版社， P45P60 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的 16*16LED 點陣顯示屏設(shè)計 32 基于單片機的 led 點陣顯示屏的設(shè)計 文獻綜述： 1 引言 LED 顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。在信息社會中， LED 顯示屏是作為人機信息視覺傳播媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)迅速發(fā)展，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 [3]。顯示內(nèi)容可以實現(xiàn)漢字的循環(huán)顯示、上下左右滾動顯示。而光效差不多的白熾燈可見光效率僅為 1020%. (2)光線質(zhì)量高 ：由于光譜中沒有紫外線和紅外線，故沒有熱量，沒有輻射，屬于典型的綠色照明光源。一個半導(dǎo)體燈正常情況下可以使用 50 年，即使長命百歲的人，一生最多也就用 2 只燈。 （ 8）綠色環(huán)保：廢棄物可回收，沒有污染，不像熒光燈一樣含有汞成分。 近年來，由于 LED 市場不斷擴大，國際高亮度 LED 市場從 1995 年起每年以 %的平均速度高速增長，行業(yè)進入了迅速反戰(zhàn)階段。在技重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的 16*16LED 點陣顯示屏設(shè)計 34 術(shù)上由于歐盟國家在制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時經(jīng)常由于各國的利益和出發(fā)點不同，造成很多制度和規(guī)范出臺較為遲滯，目前歐洲相關(guān) 的市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)門檻相對寬松， CE 在針對固態(tài)光源（ SSL）方面的技術(shù)修訂草案至目前仍然大部分參照傳統(tǒng)光源的一些技術(shù)要求，并未有較大的改動。 在亞洲地區(qū)超高亮度的 LED 藍(lán)光技術(shù)是由日本人于八十年代搞出來的，所以日本社會對 LED 照明應(yīng)用抱有全世界最高的熱情，所以日本市場對 LED 應(yīng)用的支持力度非常大，隨著近些年政府強力推出積分換購 LED 產(chǎn)品的計劃， LED產(chǎn)品在日本市場的銷售增長率一直遙遙領(lǐng)先于其他國家；而對于韓國和臺灣地區(qū)由于擁有較為成熟的半導(dǎo)體制造和研發(fā)技術(shù)，目前全世界 70%的中高端 LED 芯片制造都是在這個區(qū)域完成的，就連日本日亞 \西鐵城 \歐司朗 \美國bridgelux\semileds 等幾乎大部分都是在臺灣代工生產(chǎn)的。 在美洲由于金融危機的影響，美國人開始拿起計算器斤斤計較其支出費用，對于 LED 照明產(chǎn)品價格高于傳統(tǒng)照明的現(xiàn)實，一向出手大方 的美國有些猶豫和觀望，因此在各大市場和超市暫時還看不到 LED 照明應(yīng)用產(chǎn)品上架和大規(guī)模的推廣，偶爾零星能看到的也只是一些低電壓的手電筒和小夜燈類的產(chǎn)品。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 隨著全球能源的日益枯竭，地表溫度的不斷上升，人類節(jié)能環(huán)保意識的逐步加強，具有節(jié)能環(huán)保概念的 LED 產(chǎn)業(yè)目前繁華似錦，在全世界都大放異彩。 （ 10）節(jié)能： LED 燈具電光轉(zhuǎn)換率高， LED 日光管比傳統(tǒng)日光省電 75%80%，壽命長，采用 LED 發(fā)光二級管作為光源壽命長達 6 萬小時，是傳統(tǒng)日光燈管壽命的 10 倍。 （ 6）應(yīng)用靈活：體積小，可以平明封裝， 易開發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品，做成點、線、面各種形式的具體應(yīng)用產(chǎn)品。以其作為光源，在同樣亮度下耗電量僅為普通白熾燈的1/81/10。 設(shè)計的意義 導(dǎo)體發(fā)光二極管（ LED）作為第三代導(dǎo)體照明光源。 本設(shè)計是基于 AT89C52 單片機的一種適用于室內(nèi)的 LED 電子顯示屏設(shè)計。并廣泛的應(yīng)用于公交汽車，碼頭，商店，學(xué)校和銀行等公共場合的信息發(fā)布和廣告宣傳。衷心感謝米曾真老師在學(xué)習(xí)和工作上的鼓勵與關(guān)心，其 敏感的思維，富于創(chuàng)新的精神使我一生受益，同時感謝與我一起工作學(xué)習(xí)的同學(xué)們營造了活躍、緊張、認(rèn)真的學(xué)習(xí)氣氛，使我在校期間的各方面能力有了長足的進步。 本次畢業(yè)設(shè)計使我學(xué)到了很多知識，增強了自己的動手能力和解決實際文藝的能力，將理論知識得到實踐的檢驗，并增強了自己在電子設(shè)計方面的興趣，希望自己在以后的工作中不斷進步。 圖 57 滾動效果實物圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的 16*16LED 點陣顯示屏設(shè)計 29 結(jié)束語 本次設(shè)計的是基于單片機的 LED 點陣顯示屏設(shè)計，軟件采用 C語言編寫。 在焊接完成后，我們使用 USB 連接線將開發(fā)板與個人電腦連接起來，即可進行對之前 KEIL 軟件所生成的 16*16 點陣顯示屏 hex 文件的燒寫。 圖 52 左滾動顯示效果 再次點擊 KEY 按鍵時， 16*16 點陣顯示屏不斷右滾動顯示效果，如圖 53。再出現(xiàn)的對話框中，選擇“ output”選項卡， 選中“ Create hex file”生成“文件名 .hex”文件。 新建文本，保存為“ .C”的格式， 如果用匯編形式。 打開 Keil uVision4軟件，建立系統(tǒng)軟件工程，針對實驗要求編 寫 程序 。 if(X=8*((zishu+1)*2)) // if(X==8*34) { X=0。//顯示內(nèi)容 Wei_154(i)。i17。每執(zhí)行完兩個 for 循環(huán)的嵌套語 句，執(zhí)行 x++語句，即掃描下一個字點陣代碼的第一列的代碼進入點陣的最后一列，而上一個字代碼的第 2 列進入點陣的第一列，這樣不斷執(zhí)行 x++語句，每次執(zhí)行完 x++語句，重新判斷標(biāo)志位 flag_c=0？若沒有，重復(fù)執(zhí)行，這樣就形成漢字的滾動顯示。當(dāng) i=1,X=0 時，首先 WriteS(0xff,0xff)進行清屏處理，Wei_154(i) 函 數(shù) 表 示 由 74HC154 譯 碼 器 選 中 的 點 陣 第 1 行 有 效 ，WriteS(HanZi[i*22+2*X],HanZi[i*21+2*X])即 WriteS（ HanZi[0],HanZi[1]表示某個漢字字模代碼點亮的第 1行 16個 LED 燈的亮滅情況，當(dāng) for 語句執(zhí)行i++,Wei_154(i)這個函數(shù)表示由 74HC154 譯碼器選中的點陣第 2 行有效， WriteS函數(shù)就變成 WriteS（ HanZi[2],HanZi[3]某個漢字字模代碼點亮的 第 2 行 16個LED 燈的亮滅情況，以此類推，當(dāng)掃描完第 16 行、 16 列，由于是快速的掃描，人眼的視覺暫留現(xiàn)象，我們會看到完整沒有閃爍的漢字。當(dāng)按鍵 KEY 按下，通過延時程序和 if 的判斷語句進行消抖動處理，消抖動處理后 KEY仍為 0，對狀態(tài)標(biāo)志位 flag_c 進行取反處理，判斷 flag_c 為 1還是為 0，如果不為 0進行右滾動顯示效果。當(dāng)有按鍵 KEY 按下時，顯示屏實現(xiàn)漢字的連續(xù)有滾動顯示效果。單片機的 I/O口分別與行驅(qū)動器與列驅(qū)動器相連，用來傳送數(shù)據(jù)。 當(dāng)我們 了解漢字 、字符、圖像的 的顯示原理，如何得到重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的 16*16LED 點陣顯示屏設(shè)計 20 字模信息呢？ 目前網(wǎng)上有很多 漢字字模生成軟件，可以從網(wǎng)上下載漢字字模軟件，圖 310 所示的字模生成軟件 PCtolCD2020， 設(shè)計的是 16*16 點陣漢字滾動顯示，在字模選項中選擇 16 行 16 列，輸出進制選擇 16 進制， 軟 自定義格式 C51格式，軟 件打開后輸入漢字，點擊生成字模之后，就可以得到我們所需要的漢字代碼。如圖 所示，首先掃描第一個字型，同樣是 16 行， 16 次掃描， 16 次顯示；完成一個字型的掃描以后，再掃描第二個字型；完成第二個字型的掃描之后，再掃描第三個字型第 3 次掃描從點陣數(shù)組中取第5~20 個數(shù)據(jù)（第 20 個數(shù)據(jù)碼與第 2 個數(shù)據(jù)碼相同）掃描；這樣每掃描完一幀使方框右移一列，最后第 16 次（第 16幀）時，罩住左邊數(shù)起的第 16列開始的 16列，就掃描顯示這 16 列。每掃描一幀取 8 個數(shù)據(jù)顯示，下一幀取數(shù)要在數(shù)組中后移一個數(shù)取數(shù)。無論是哪一種組字方式，可以讓顯示屏產(chǎn)生橫向移動，又可以讓顯示屏產(chǎn)生縱向移動。 G G2必須都為低電平才能操作芯片。 OE為輸出允許高電平禁止輸出。下降沿移位寄存器中的端口數(shù)據(jù)保持不變。 74HC595 有 8 個 串行移位寄存器 ， 每個 串行 移位寄存器 連接著一個輸出鎖存器，當(dāng) 8位數(shù)據(jù)全部傳輸完畢保存在輸出鎖存器中，當(dāng)上升沿到來時，進行數(shù)據(jù)輸出 。 P0 口的低四位與 416 線譯碼器相連用來發(fā)送行數(shù)據(jù) ， ~ 口與兩片級聯(lián)的 74HC595 組成的 16 位輸出的移位寄存器相連， 用來 發(fā)送列數(shù)據(jù) 。 P（ ）：奇偶標(biāo)志。在 進行 帶符號 位 加減運算 指令中 ， 運算結(jié)果超過累加器的 有效范圍時 ，累加器 A 就會溢出，溢出即產(chǎn)生運算錯誤的結(jié)果，溢出標(biāo)志位 =1。設(shè)定標(biāo)志位狀態(tài)以后 ， 通過 軟件測試 F0 來 控制程序的流向。輔助進位標(biāo)志指的是當(dāng)執(zhí)行加減運算指令時，低四位向高四位有進位借位時， AC會被置成 1，否則就會被清零。 PSW 的標(biāo)志 和 格式 如下： 表 31 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV —— P 此寄存器各位的含義如下： 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的 16*16LED 點陣顯示屏設(shè)計 12 CY（ ） :進位標(biāo)志。 寄存器 B 也是一個 8位寄存器， 寄存器 B用于乘法和除法指令中 。 主要性能 ◆ 4/8 可程序設(shè)計的 Flash 內(nèi)存 ◆ 32 個可程序設(shè)計 I/O 口線 ◆ 5 個中斷源 ◆可編程的串行通道 ◆ 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 ◆ 1000 次擦寫周期 AT89C51 系列單片機的基本組成 ◆片內(nèi) Flash 內(nèi)存，用來一些原始數(shù)據(jù)表格 和程序 ◆片內(nèi) RAM,用來存放經(jīng)常讀、寫的數(shù)據(jù) ◆ 1 個 8位中央處理單元 ◆多個優(yōu)先級的嵌套中斷結(jié)構(gòu) ， 并可實現(xiàn)多個優(yōu)先級的嵌套 ◆ 1 個全雙工口 UART 的串行接口，通過它可以和計算機或其他外設(shè)進行通信 ◆ 2 個 16 位的計數(shù) /定時器，對外部事件進行計數(shù)， I/O口 置成定時器 或者置成計時器 ，并根據(jù)計數(shù)或定時的結(jié)果對單片機 實時 進行控制。這樣本列數(shù)據(jù)在點亮顯示屏的時候， 74HC595 就已經(jīng)在準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，不會影響上一行的數(shù)據(jù)顯示。 為了解決影響顯示屏亮度的問題，即數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)備過程和數(shù)據(jù)顯示的時間較長的問題，我們可以采用重疊處理的方法。根據(jù) 74HC595特點， 串行傳輸數(shù)據(jù)方式只要 用一根線， 單片機的某個 I/O口 就可以 將數(shù)據(jù)一位一位的傳送到 行 驅(qū)動器中 ，當(dāng)上升沿到來時，行驅(qū)動器 74HC595 對 16 位 數(shù)據(jù)一次性輸出 ， 驅(qū)動 16*16 的 LED 點陣顯示屏， 所以 硬件 方面很 經(jīng)濟。由于單片機的 工作 特性， 時鐘速度達到 20M， 我們將采用動態(tài)顯示方式 方式 ， 把設(shè)計好的程序燒進單片機。 具體 16*16 的點陣來說 ，把 LED 點陣的列與列驅(qū)動器相連，點陣的行與行驅(qū)動器相連。靜態(tài)點亮 LED 顯示屏的顯示方式 LED亮度 均勻、穩(wěn)定、清晰等 優(yōu)點，但是靜態(tài)顯示存在很大的缺陷，由于單片機的I/O 口資源少，當(dāng) LED 點陣顯示屏龐大時，單片機沒有那么多的 I/O口同時控制可取。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計 基于單片機的 16*16LED 點陣顯示屏設(shè)計 6 第二章 功能要求及方案論證 功能要求 本方案設(shè)計 的是由 4個 8 8 組成的 16 16 的點陣顯示屏，具體滿足要求如下： （ 1）要求 AT89C51 單片機作為芯片 （ 2）通過 4個 8*8 的點陣 led 進行滾動顯示 （ 3）要求 led 顯示屏各點亮度均勻、充足、穩(wěn)定、清晰 （ 4）按鍵控制文字的 滾動顯示 切換 顯示 模塊方案論證 4個 8*