基于at89c5151的82158點陣led數(shù)碼字符顯示器的設(shè)計(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 LED，這時候就需要額外的驅(qū)動電路，通常有共陽型與共陰型 LED 陣列驅(qū)動電路，本設(shè)計才用共陰型高態(tài)掃描信號驅(qū)動電路。 共陰型 LED 陣列驅(qū)動電路采用高態(tài)掃描，也就是任何時間只有一個高態(tài)信號，其它則為低態(tài)。一行掃描完成后，再把高態(tài)信號轉(zhuǎn)化到近鄰的其他行，掃描信號接用一個反向驅(qū)動器 ， AT89C51 本身內(nèi)置一個反向驅(qū)動器，本設(shè)計將AT89C51 作為 點矩陣顯示 控制系統(tǒng) 的 控制核心，通過 點矩陣 實時顯示 并移動字符。 單片機(jī)的串口與 行 驅(qū)動器相連，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 。輸出低態(tài)時，最大可吸取，即 500mA，若每個 LED 取 30mA， 7個 LED 同時點亮，需要 210mA，完全滿足 LED 點亮的基本條件。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計 7 圖 驅(qū)動電路圖 所要顯示的信號各個經(jīng)過一個限流電阻送入晶體管的基極，而每個 NPN 晶體管的的集極連接 VCC、射極輸出經(jīng)一個 100Ω 的限流電阻連接到 LED 陣列的列陣腳。對于高態(tài)的顯示信號，將可提供其所連接 LED 的驅(qū)動電流，而這個驅(qū)動電流經(jīng)過 LED 到輸出端，形成正向回路，即可點亮該 LED。其中每個晶體管任何時間只需負(fù)責(zé)驅(qū)動一個 LED，所以選擇 30mA 射極電流的晶體管。驅(qū)動電路如圖 所示。 LED 點陣顯示設(shè)計 本設(shè)計 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)動用 9012 三極管。 本設(shè)計 LED 矩陣顯示器電路選用 88 點陣模塊，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 點陣 LED結(jié)構(gòu)如 圖 所示 。 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計 8 abcdefgh81 234 5 6 78 8 點 陣 L E D 圖 .1LED 數(shù)碼顯示管 88 點陣 LED 的工作原理。 圖 為 8 8 點陣 LED 外觀及引腳圖，其等效電路如圖 8所示，只要其對應(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 點亮，則 Y0=1， X0=0 即可。應(yīng)用時限流電阻可以放在 X軸或 Y 軸。 圖 8 8點陣 LED外觀及引腳圖 沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計 9 圖 8 8點陣 LED等效電路 一個 8 8 點陣是由 64個發(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 10 第四章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 軟件設(shè)計思想 主程序先進(jìn)行設(shè)置中斷，并啟動，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，判斷是否退出相應(yīng)的方式顯示子程序。設(shè)計過程中，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 時動 態(tài) 顯 示中 斷 圖 軟件系統(tǒng)框圖 字符編碼： 88 點陣可以看成是從上至下 8個 字節(jié)，每個字節(jié) 8 位，因為該點陣為共陰型點陣，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 11 主程序流程圖 主程序首先設(shè)置并啟動 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)計見附錄 C。 開 始設(shè) 置 T 0 中 斷 ，啟 動初 始 化鍵 盤 掃 描 載 入“ 8 0 5 1 ” 字 型延 遲 時 間下 一 個 字 型是 否 掃 描 完 4 個 字 型 ？是否 圖 主程序流程圖 沈陽
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