【正文】 1632 點陣 LED 電子顯示屏系統(tǒng)硬件部分的各功能模塊分述，經過合理的設計論證后和就可以整體結合在一起，再根據設計配備好各元器件實物，通過組裝后等在單片機的程序存儲器里放入編制好的程序即可成為一個完整的應用系統(tǒng)。行信號 A、 B、 C、 D 的順序變化范圍從 0000、 00000至 l111，來一個選通信號，行信號順序就變化一次，其頻率由掃描電路決定。 SCLR 信號是移位寄存器的清零輸入端，當其為低時移位寄存器的輸出全部為零。單片機振蕩器反相 放大器的輸入端（ XTAL1）和輸出端（ XTAL2）之間接上 12MHz 或更高頻率的晶振，以獲得較高的刷新頻率，使顯示更穩(wěn)定。當 EA保持低電平時，則只訪問外 ROM，不管芯片內有否內 ROM。當 ALE 信號有效時， P0 口傳送的是低 8 位地址信號； ALE 信號無效時， P0 口傳送的是低 8 位地址信號。全靜態(tài)擦寫周期： 0Hz— 33Hz 系統(tǒng) 硬件部分電路大致上可以分成穩(wěn)壓電源、單片機系統(tǒng)及外圍電路、列驅動器電路、行驅動器電 路和 LED 顯示屏電路五部分。顯然，采用并行方式時，從控制電路到列驅動 器的線路數(shù)量大，相應的硬件數(shù)目多。 LED。 19 參考文獻 10 2. 5 LED 顯示屏電路 4 2. 2. 1 單片機的選擇 評分人 評 價 內 容 滿分 得分 評 閱 教 師 1. 論文選題的價值與合理性 15 2. 論文的難度、工作量大小和創(chuàng)新性 30 3. 論證過程的合理性與結果的正確性 25 4. 文字表達水平、文章的邏輯性與寫作規(guī)范 30 合 計 100 是否同意答辯： 評閱教師簽字： 年 月 日 評分人 評 價 內 容 滿分 得分 答 辯 小 組 1. 內容的科學性、創(chuàng)新性或應用性 35 2. 論文寫作水平及知識掌握程度 25 3. 語言表達能力、邏輯思維能力、 回答問題的正確性 40 合 計 100 答辯是否通過： 答辯小組組長簽字： 年 月 日 評定成績 指導教師評定成績（ 40%） 論文評閱成績（ 30%） 論文答辯成績（ 30%） 總成績 論文等級 系部畢業(yè)論文領導小組負責人簽字（系部公章）： 年 月 日 學生畢業(yè)論文（設計）鑒定表 題 目 基于單片機的 LED 點陣電子顯示屏設計 姓 名 黃慧敏 學號 20xx540330110 系 部 電子信息工程系 專 業(yè) 電子信息工程技術 指導教師 彭高豐 職稱 講師 20xx 年 11 月 17 日 長沙師范?？茖W校教務處制 中文摘要： 電子顯示屏的應用范圍越來越廣泛，它作為一個重要的宣傳平臺，已經受到全社會 的普遍認可。但同時應該清楚的認識到我國的 LED 技術雖然發(fā)展迅速但和世界先進水平還有一定的差距。因此此課題不論是對自己的就業(yè)還是對我國 LED 顯示技術的發(fā)展都有非?，F(xiàn)實與積極的意義。本課題以單片機為控制核心，通過 8 8LED 電子顯示屏及相關的外圍電路，設計制作了一個 16 32 點陣 LED 電子顯示屏。 7 2. 3 列驅動電路 20 附錄 Lattice display。當列數(shù)很多時，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹? 2． 1 電源設計 穩(wěn)壓電源的功能是把來自電網的 220V 交流電壓轉變?yōu)樗璧?、穩(wěn)定的直流電壓。三級加密程序存儲器 在 ALE 信號的下降沿，鎖定 P0 口傳送的內容，即低 8 位地址信號。 （ 2） VPP 功能：片內有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳用于施加編程電源。電容 C C5 是晶振的負載電容，主要起頻率微調和穩(wěn)定的作用。由于 SCK 和 RCK 兩個信號是互相獨立的，所以能夠 做到輸入串行移位與輸出鎖存互不干擾。 由于行驅動電路一條行線上要帶動 16 列的 LED 進行顯示，按每一 LED 器件20mA 電流計算， 16 個 LED 同時發(fā)光時，就需要 1620=320mA 的驅動電流，選用三極管 8550 作為驅動管可以在邏輯功能和驅動能力上符合 LED 的驅動要求。系統(tǒng)綜合電路原理圖見附錄一。根據總體結構，可將程序劃分為幾個功能化模塊：串行口中斷服務程序、 多字滾動顯示子程序、單字顯示子程序、掃描程序 。但編制好的程序或焊接好的線路不能按預計的那樣正常工作是常見的事，多少會出現(xiàn)一些硬件、軟件上的錯誤。 根據實踐證明， 這個方案設計的 1632 點陣 LED 圖文顯示屏， 結構合理 ，成本較低，且較容易擴展成更大的顯示屏；顯示屏各點亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩(wěn)定、清 晰無串擾；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。電子設計競賽實訓教程 [M]．北京：北京航空航天大學出版社， [2]繆思恩 .LED 大屏幕顯示電路設計 [J]。 LED點陣的應用很廣，對于不同的應用環(huán)境和應用要求，可以有各種各樣的應用方式 ，在這里就不做詳盡敘述。調試可分為硬件調試和軟件調試。這樣可方便程序調用，程序整 體層次清晰，結構一目了然，方便 開 始 系統(tǒng)初始化 顯示時間溫度 “左滾屏”顯示效果循環(huán) 圖 31 系統(tǒng)主程序的總體結構 KEY4 個按鍵 K1 切換 K2 調整 K3 加 K4 減 顯示數(shù)據 顯示 退出中斷 圖 32 顯 示驅動程序流程圖 閱讀。軟件的設計 是設計控制系統(tǒng)的應用程序。在掃描驅動方式下可以按行掃描按列控制，當然也可以按列掃描按行控制。但因 QH受輸出鎖存器打入控制，所以還從輸出鎖存器前引出了 QH’，作為與移位寄存器完全同步的級聯(lián)輸出。移位數(shù)據的發(fā)送和接收均以 8 位為一幀，不設起始位和停止位，無論輸入 /輸出，均低位在前高位在后。 P0口是一組 8 位漏級開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據總線復用口。但是，當CPU 執(zhí)行 MOVX 指令時， ALE 將跳過一個 ALE 脈沖。 32 個可編程 I/O 口線 圖中變壓器 T 將來自電網的 220V 交流電壓變換為整流電路所需要的 交流電壓，再經整流電橋（ 4 個二極管） D1 將交流電壓變換成脈動的直流電壓，隨后電解電容器 C1 將脈動直流電壓中的大部分紋波加以濾除，以得到較 為平滑的直流電壓。但 是，串行傳輸過程較長，數(shù)據按順序一位一位地輸出給列驅動器，只有當一行的各 列數(shù)據都已傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進行顯示。 Assembly language. 第一章 系統(tǒng)整體設計方案 需要實現(xiàn)的功能 設計一個室內用 1632 點陣 LED 圖文顯示屏，要求在目測條件下 LED 顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯 示圖形或文字應穩(wěn)定、清晰無串擾。 1 1． 2 設計方案論證 論文重點闡述了顯示模塊及相關驅動模塊等的模塊設計思路與制作方法。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示 方式。并且通過該設計課題掌握了 51 單片機的的軟硬件開發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關行業(yè)的工作積累了實際工 作經驗。 未完成的工作： 寫出系統(tǒng)軟件代碼； 后期調試和測試； 畢業(yè)答辯。一份裝入學生檔案；一份按此表、開題報告、中期檢查表、成績評定表、論文正文的順序裝訂成冊，留院（系）存檔。 11 第三章 系統(tǒng)軟件部分設計 關鍵詞： AT89C55 單片機； LED；點陣顯示；動態(tài)顯示；匯編語言。顯示時要把一行中各列的數(shù)據都 傳送到相應的列驅動器上去，這就存在一個顯 示數(shù)據傳輸?shù)膯栴}。單片機及相應軟件，主要負責存儲（或生成）顯示數(shù)據、安排控制信號的定時與順序等。 20K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲器 （ 1） ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低八位地址。 AT89C55 單片機 ROM 尋址范圍為 64KB，其中 20KB在片內， 60KB 在片外。 P3 口是帶內部上拉電阻的雙向 I/O口，向 P3口寫入 1時 P3口被內部上拉為高電平可用作輸入口，當作為輸入腳時被外部拉低的 P3口會因為內部上拉而輸出電流 。 RCK 是輸出鎖存器的打入信號，其上升沿將移位寄存器的輸出打入到輸出鎖存器。如 0Y 端輸出低電平，此信號 傳至相應的 PNP 型三極管 Q1，此時，三極管的基極為低電平，因此，發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置，三極 管導通，其集電極再將高電平加于 LED 陣列的對應的行上，即將此行選通；而同時 74HC154 的其它端輸出高電平而致使該行對應的 三極管截止，從而所對應 LED行線不被選通。例如：如果想使屏幕左上角 LED 點亮，左下角 LED 熄滅的話，在掃描到第一行時，第一列的電位就應該為低，而掃描到第八行 時第一列的電位就應該為高。首先是顯示時間，按鍵有 4 個。系統(tǒng)程序清單見附錄二。 從理論上來說， 24Hz 以上的刷新率就能看到連續(xù)穩(wěn)定的顯示，刷新率越高，顯示越穩(wěn)定，同時刷新率越高，顯示驅動程序占用的 CPU 時間也越多。在此，謹向彭高豐老師以及幫助過我的同學以誠摯 的謝意！ 最后，衷心感謝在百忙之中抽出寶貴時間對此論文進行評閱與審議的老師們。從課題選擇、方案論證到具體設計，每一步對我來說無疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，我不斷地給自己提出新的問題，然后去論證、推翻，不懂就請教老師 或同學，再接著提出新的問題，在這個往復的過程中，我這篇稚嫩的設計日趨完善。在對各個硬件模塊進行測試時，要保證軟件正確的情況下去測試硬件，要不然發(fā)生錯誤時，不知道到底是哪一方出錯了。顯示驅動程序在進入中斷后首先要對定時器 T0 重新賦初值，以保證顯示屏刷 新率的穩(wěn)定， 1/16 掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計算公式如下： 刷新率（幀頻） = 161 T0 溢出率 =321)65536(12 0tfosc ? 其中 fosc 為晶振頻率， t0 為定時器 T0 初值（工作在 16 位定時器模式）。本設計的 LED 顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據，并產生各種控制信號，使屏幕按設計的要求顯示。 88 LED 點 陣是最基本的點陣顯示模塊，理解了 88 LED 點陣的工作原理就可以基本掌握 LED 點陣顯示技術。 74HC154 為 變量譯碼器，也稱二進制譯碼器，它是一種 四線 — 十六線譯碼器 , 譯碼的輸入端有 4 個，輸出端有24=16 個， 并有兩個選通端（使能端），它的管腳形式如圖 26 所示，當選通端 E E 2 均為低電平時，譯碼器處于工作狀態(tài)，可將地址輸入端（ A0～ A3）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。 P1 口的低 4 位與行驅動器相連，送出二進制的行選信號； ～ 口則用來發(fā)送控制信號。在 Flash 編程時， P0 端口接收指令字節(jié)；而在驗證程序時，則輸出指令字節(jié)。 89C51 讀外 ROM 時，每個機器周期內 PSEN 兩次有效輸出。低功耗空閑和掉電模式 功能特性概述： 這個 AT89C55 的是一種低功耗，高性能 8 位 CMOS 單片機，具有 20K 字節(jié)可重擦寫 Flash閃速存儲