基于at89c5151的82158點(diǎn)陣led數(shù)碼字符顯示器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-03-12 05:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 TTL、 CMOS 的輸出端，其高態(tài)輸出電流都不是很高，不過 1～ 2mA而已。因此很難直接高態(tài)驅(qū)動(dòng) LED，這時(shí)候就需要額外的驅(qū)動(dòng)電路，通常有共陽型與共陰型 LED 陣列驅(qū)動(dòng)電路，本設(shè)計(jì)才用共陰型高態(tài)掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。 共陰型 LED 陣列驅(qū)動(dòng)電路采用高態(tài)掃描，也就是任何時(shí)間只有一個(gè)高態(tài)信號(hào)，其它則為低態(tài)。一行掃描完成后，再把高態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)化到近鄰的其他行，掃描信號(hào)接用一個(gè)反向驅(qū)動(dòng)器 ， AT89C51 本身內(nèi)置一個(gè)反向驅(qū)動(dòng)器，本設(shè)計(jì)將AT89C51 作為 點(diǎn)矩陣顯示 控制系統(tǒng) 的 控制核心，通過 點(diǎn)矩陣 實(shí)時(shí)顯示 并移動(dòng)字符。 單片機(jī)的串口與 行 驅(qū)動(dòng)器相連，用來 發(fā) 送顯示數(shù)據(jù) 信息 。 P0 口與 LED 陣列的行引腳 相連，送出 數(shù)據(jù)、地址以及系統(tǒng)控制 信號(hào) 。輸出低態(tài)時(shí)，最大可吸取，即 500mA，若每個(gè) LED 取 30mA， 7個(gè) LED 同時(shí)點(diǎn)亮，需要 210mA，完全滿足 LED 點(diǎn)亮的基本條件。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 圖 驅(qū)動(dòng)電路圖 所要顯示的信號(hào)各個(gè)經(jīng)過一個(gè)限流電阻送入晶體管的基極，而每個(gè) NPN 晶體管的的集極連接 VCC、射極輸出經(jīng)一個(gè) 100Ω 的限流電阻連接到 LED 陣列的列陣腳。對(duì)于高態(tài)的顯示信號(hào)，將可提供其所連接 LED 的驅(qū)動(dòng)電流，而這個(gè)驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)過 LED 到輸出端，形成正向回路，即可點(diǎn)亮該 LED。其中每個(gè)晶體管任何時(shí)間只需負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)一個(gè) LED，所以選擇 30mA 射極電流的晶體管。驅(qū)動(dòng)電路如圖 所示。 LED 點(diǎn)陣顯示設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 采用 ATMEL 公司的 AT89C51 作矩陣顯示控制系統(tǒng)控制核心， 12MHZ晶振 ,8?8點(diǎn)陣共陽 LED 顯示器。其中， P0 口作為字符數(shù)據(jù)輸出口 ,P2 口為字符顯示掃描 輸出口 ,第 31 腳 (EA)接電源， 開關(guān) S1，改變電阻（ 270*8）的大小可改變顯示字符的亮度，驅(qū)動(dòng)用 9012 三極管。 本設(shè)計(jì) LED 矩陣顯示器電路選用 88 點(diǎn)陣模塊，系統(tǒng)由單片機(jī)控制。 LED顯示屏是將發(fā)光二極管按行按列布置的，在掃描驅(qū)動(dòng)方式下可以按行掃描按列控制，也可以按列掃描按行控制。本文就是使用 1 塊 88 點(diǎn)陣，采用按列掃描按行控制控制方式，掃描順序 自左向右 ，以滿足漢字顯示的要求。 88 點(diǎn)陣 LED結(jié)構(gòu)如 圖 所示 。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 8 abcdefgh81 234 5 6 78 8 點(diǎn) 陣 L E D 圖 .1LED 數(shù)碼顯示管 88 點(diǎn)陣 LED 的工作原理。 圖 為 8 8 點(diǎn)陣 LED 外觀及引腳圖，其等效電路如圖 8所示，只要其對(duì)應(yīng)的 X、 Y 軸順向偏壓，即可使 LED 發(fā)亮。例如如果想使左上角 LED 點(diǎn)亮，則 Y0=1， X0=0 即可。應(yīng)用時(shí)限流電阻可以放在 X軸或 Y 軸。 圖 8 8點(diǎn)陣 LED外觀及引腳圖 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 圖 8 8點(diǎn)陣 LED等效電路 一個(gè) 8 8 點(diǎn)陣是由 64個(gè)發(fā)光二極管按規(guī)律組成的，如圖 所示。圖中，行接低電平，列接高電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 第四章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)思想 主程序先進(jìn)行設(shè)置中斷，并啟動(dòng)，再進(jìn)行鍵盤掃描載入“ 8051”字型，然后判斷一組字型是否掃描完，按不同情況進(jìn)行循環(huán)調(diào)用子程序。進(jìn)入子程序后，首先設(shè)置相應(yīng)的程序，反復(fù)調(diào)用顯示子程序，并在顯示過程中反復(fù)調(diào)用鍵盤掃描子程序進(jìn)行延時(shí)，判斷是否退出相應(yīng)的方式顯示子程序。設(shè)計(jì)過程中，能很好得提高按鍵響應(yīng)速度。如圖 所示為軟件系統(tǒng)框圖。 主 程 序按 鍵延 時(shí)動(dòng) 態(tài) 顯 示中 斷 圖 軟件系統(tǒng)框圖 字符編碼： 88 點(diǎn)陣可以看成是從上至下 8個(gè) 字節(jié)，每個(gè)字節(jié) 8 位，因?yàn)樵擖c(diǎn)陣為共陰型點(diǎn)陣，因此若該燈亮，則該位為“ 1”；該燈不亮，則該位為“ 0”。所以“ 元旦快樂 ”的編碼為，從上至下： “ 元 ” ： 0xe2 0xa4 0x24 0x24 0xff 0x00 0x7e 0x00； “ 旦 ” ： 0xff 0x00 0x7e 0x42 0x7e 0x42 0x7e 0x00； “ 快 ” ： 0x46 0x2a 0x12 0xfe 0x57 0x52 0x7e 0x12； “ 樂 ” ： 0x10 0x18 0x92 0x54 0xfe 0x12 0x12 0x7e。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 11 主程序流程圖 主程序首先設(shè)置并啟動(dòng) T0中斷，然后調(diào)用初始化程序，為后面程序要用到的數(shù)據(jù)調(diào)入，并清零一些用到的數(shù)據(jù)單元，然后載入“ 元旦快樂 ”字型，進(jìn)行掃描。圖 10為主程序流程圖，詳細(xì)主程序清單及子程序設(shè)計(jì)見附錄 C。 開 始設(shè) 置 T 0 中 斷 ，啟 動(dòng)初 始 化鍵 盤 掃 描 載 入“ 8 0 5 1 ” 字 型延 遲 時(shí) 間下 一 個(gè) 字 型是 否 掃 描 完 4 個(gè) 字 型 ？是否 圖 主程序流程圖 沈陽
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