【正文】 ........ ３ MCS51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 ........................................... ３ MCS51 系列單片機(jī)及其特點(diǎn) .................................. ３ 單片機(jī)的發(fā)展歷史簡(jiǎn)介 ...................................... ３ .............................................................. ４ .............................................................. ４ 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ............................................... ５ 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路 ........................................ ５ 列驅(qū)動(dòng)電路 .................................................. ５ 行驅(qū)動(dòng)器 .................................................... ６ ................................................... ６ 顯示驅(qū)動(dòng)程序 ................................................ ６ 系統(tǒng)主程序 .................................................. ７ 5性能分析與總 結(jié) ......................................................... ８ 性能分析 ........................................................ ８ 總結(jié) ............................................................ ９ 致謝 .................................................................... ９ 參考文獻(xiàn) ................................................................ ９ 附錄 A 16ｘ 16 的點(diǎn)陣 LED圖文顯示屏的硬件原理圖 ..................... １０ 附錄 B 主要匯編程序清單 ............................................. １１ １ 摘要 ： LED點(diǎn)陣顯示屏作為一種新興的顯示器件 ,是由多個(gè)獨(dú)立的 LED發(fā)光二極管封裝而成 . LED點(diǎn)陣顯示屏可以顯示數(shù)字或符號(hào) , 通常用來(lái)顯示時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。 在負(fù)載范圍內(nèi) , 只需通過(guò)簡(jiǎn)單的級(jí)聯(lián)就可以對(duì)顯示屏進(jìn)行擴(kuò)展 ,是一種成本低廉的 圖文 顯示方案。 ３ LED 及 LED 顯示屏 LED 就是 Light Emitting Diode（ 發(fā)光二極管 ） 的縮寫。 發(fā)光二極管是由 p 型和 n 型半導(dǎo)體組成的二極管。 LED 顯示屏 是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。 它的優(yōu)點(diǎn)：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、性能穩(wěn)定。 ②便于擴(kuò)展： 片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件，片外有很多供擴(kuò)展用的 (總線，并行和串行的輸入 /輸出 )管腳，很容易組成一定規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。在片內(nèi)：CPU 有 4 位或 8位； ROM 有 1KB或 2KB； RAM 有 64B 或 128B；只有并行接口，無(wú)串行接口；只有 1 個(gè) 8 位的定時(shí) /計(jì)時(shí)器；中斷源只有 2 個(gè)。在片外：尋址范圍有 64KB；芯片引腳 ４ 有 40 個(gè)。 以上 MCS51系列以其優(yōu)良的性價(jià)比，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。 16ｘ 16的點(diǎn)陣共有 256 個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒(méi)有這么多的端口，如果我采用鎖存器來(lái)擴(kuò)展端口，按 8 位的鎖存器來(lái)計(jì)算， 16ｘ 16 的點(diǎn)陣需要 256/8=32 個(gè)鎖存器。具體就 16ｘ 16 的點(diǎn)陣來(lái)說(shuō)，把所有同1 行的發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同 1 列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽(yáng)極的接法），先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 1行使其燃亮一定時(shí)間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第 2 行使其燃亮相同的時(shí)間，然后熄滅；以此類推，第 16 行之后，又重新燃亮第 1行 ，反復(fù)輪回。顯示時(shí)要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器上去，這就存在一個(gè)顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。 采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信?hào)線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動(dòng)器，在硬件方面無(wú)疑是十分經(jīng)濟(jì)的。 解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和列數(shù)據(jù)顯示的時(shí)間矛盾問(wèn)題，可以采用重疊處理的方法。對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說(shuō)，它應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并處的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說(shuō)，應(yīng)具有并行鎖存的功能。 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路 單片機(jī)采用 MSC51 或其兼容系列芯片，采用 24MHZ 或更高頻率晶振，以獲得較高的刷新頻率，時(shí)期顯示更穩(wěn)定。 16ｘ 16 的點(diǎn)陣 顯示屏的硬件原理圖如圖 2所示（在附錄 A）。它的輸入側(cè)有 8 個(gè)串行移位寄存器，每個(gè)移位寄存器的輸出都連接一個(gè)輸出鎖存器。 RCK是輸出鎖存器的打入信號(hào)，其上升沿將移位寄存器的輸出打入輸出鎖存器。芯片的輸出端為 QA～ QH，最高位 QH 可作為多片 74HC595 級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)，向上一級(jí)的級(jí)聯(lián)輸出。 顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸 74HC595 ７ 出新的行號(hào)，重新打開(kāi)顯示。 系統(tǒng)主程序開(kāi)始以后，首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口、定時(shí)器、中斷和端口；然 后以“卷簾出”效果顯示圖形，停留約 3s；接著向上滾動(dòng)顯示“我愛(ài)單片機(jī)”這 5 個(gè)漢字及一個(gè)圖形，然后以“卷簾入”效果隱去圖形。 圖 5 系統(tǒng)主程序流程圖 5 性能分析與總結(jié) 性能分析 LED 顯示屏硬件電路只要硬件質(zhì)量可靠，引腳焊接正確，一般無(wú)需調(diào)試 即可 正常工作。試驗(yàn)證明，在目測(cè)條件下刷新頻率 40Hz 一下的畫(huà)面看起來(lái)閃爍較嚴(yán)重，刷新頻率 50Hz 以上的已基本察覺(jué)不出畫(huà)面的閃爍，刷新頻率達(dá)到 85Hz 以上時(shí)再增加畫(huà)面閃爍沒(méi)有明顯的改善。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。 六，存在缺陷：沒(méi)有考慮抗干擾的問(wèn)題。 以下為用匯編語(yǔ)言編寫的字符顯示控制程序： ； *************************************** ； * * ； * 單個(gè) 16ｘ 16的點(diǎn)陣電子屏字符顯示器 * ； * ATA89C52 12MHz 晶振 * ； * LRM * ； *************************************** ；顯示字用查表法，不占用內(nèi)存，字符用 16ｘ 16共陽(yáng) LED點(diǎn)陣， ；效果：向上滾動(dòng)顯示 5個(gè)字，再重復(fù)循環(huán)。 MOV TH0,0FCH ； 1ms 初值（ 12MHz） MOV TL0,18H MOV SCON,00H ；串口 0 方式傳送顯示字節(jié) MOV IE， 82H ； T0 中斷允許，總中斷允許 MOV SP， 70H MAIN： LCALL DISI ；顯示準(zhǔn)備，黑屏， MOV DPTR,TAB LCALL MOVDISP ；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（ 8個(gè)字） INC DPH LCALL MOVDISP ；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（ 8個(gè)字） INC DPH LACLL MOVDISP ；向上滾動(dòng)顯示一頁(yè)（ 8個(gè)字） AJMP MAIN ； ； ； ***********************； ； 多字滾動(dòng)顯示程序 ； ； ***********************； ；每次 8 個(gè)字，入口時(shí)定義好 DPTR 值 ； MOVDISP: MOV B,00H ；向上移動(dòng)顯示，查表偏值暫存（從 00開(kāi)始） DISLOOP: MOV R3,07H ；移動(dòng)速度 DISMOV： MOV R2,00H ；第 0行開(kāi)始 MOV R1,B SETB TR0 ；開(kāi)掃描 (每次一幀 ) WAITMOV: JBC 01H,DISMOV1 ；標(biāo)志為 1掃描一幀結(jié)束（ 16ms 為 1 幀，每行 1ms） AJMP WAITMOV DISMOV1: DJNZ R3,DISMOV ； 1幀重復(fù)顯示 (控制移動(dòng)速度 ) INC B ；顯示字的下一行（每行 2字節(jié)） INC B MOV A,R1 ； R1為 0， 8個(gè)字顯示完 JZ MOVOUT AJMP DISLOOP MOVOUT: RET ；移動(dòng)先是結(jié)束 ； ； ； ****************； ； 單字顯示程序 ； ； ****************； ；顯示表中某個(gè)字 ； ； ****************； DIS1: MOV R3,5AH