【文章內容簡介】 入 1后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為低八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當 P2 口被寫“ 1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存 儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。 P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸 入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計論文 第 11 頁 共 33 頁 圖 32 AT89C52單片機最小系統(tǒng)原理圖 16 64 點陣顯示屏設計 圖 33是一種 8 8 的 LED 點陣單色行共陰模塊的內部結構圖，其單點工作電壓為 V，正向電流露為 8～ 10 mA。當某一行線為低電平而某一列線為高電平時，其行列交叉的點就被點亮；而當其某一列線為低電平時，其行列交叉的點為暗；當某一行線為高電平時，無論列線如何，對應這一行的點全部為暗。用 4個 8 8 點陣顯示可構成 16 16 點陣顯 示器，其連接方法如圖 34 所示。圖中，將 (A)和 (B)的 8列、 (C)和 (D)的 8列分別對應相連，同時將 (A)和 (C)的 8行、 (B)和 (D)的 8行分別對應相連。即可形成一個 16行 (每一行有 16 個 LED)、 16列 (每一列也有 16 個 LED)的 16 16 點陣顯示器?？蓪⑦@ 256 個點稱為一頁，這樣，顯示字符時，只要對一頁中對應的亮滅進行控制即可。把 4 個 16 16 點陣顯示器相連從而構成 16 64 的點陣顯示器如圖 35。 圖 33 8 8的 LED點陣行共陰模塊的內部結構圖 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計論文 第 12 頁 共 33 頁 圖 34 16 16點陣連接圖 圖 35 16 64點陣連接圖 LED 點陣顯示器的掃描驅動電路 LED 顯示屏驅動電路的設計應與所用控制系統(tǒng)相配合。驅動通常分為動態(tài)掃描型驅動和靜態(tài)鎖存型驅動兩大類。本文以動態(tài)掃描型驅動電路的設計為例來進行分析。動態(tài)掃描型驅動方式是指顯示屏上的 16 行發(fā)光二極管共用一組列驅動寄存器，然后通過行驅動管的分時工作，來使每行 LED 的點亮時間占總時間的 1／ 16。只要每行的刷新速率大于 50 Hz，利用人眼的視覺暫留效應，人們就可以看到一幅完整的文字或畫面。 AT89S52 單片機有四個 I／ O 口 (P0、 P P P3)。每個 I／ O 口有 8 位，如果都采用并行輸出，顯然不能滿足要求。因此，本設計中的行掃描驅動采用并口輸出，而場掃描驅動采用串口輸出。 行驅動電路 由于 16x64 點陣顯示器有 16行，為充分利用單片機的接口。本電路中加入了一個 4— 16 線譯碼器 74LSl54，其輸入是一個 16進制碼，解碼輸出為低態(tài)掃描信號，它們的管腳示意圖如圖 26所示。把 74LSl54 的 E2引腳接地， E1 引腳作為控制端，然后以 A、 B、 C、 D 四腳為輸入端，就會形成 16種不同的輸入狀態(tài)，分別為 0000～1111，然后使每種狀態(tài)只控制一路輸出， 即會有 16路輸出。如果一行 64 點全部點蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計論文 第 13 頁 共 33 頁 亮，則通過 74LSl54 的電流將達 640 mA，而實際上， 74LSl54 譯碼器提供不了足夠的吸收電流來同時驅動 64 個 LED 同時點亮，因此，應在 74LSl54 每一路輸出端與16x64 點陣顯示器對應的每一行之間用一個反相器來將電流信號放大，本文選用的是 74HC04。這樣， 74LSl54 某一輸出腳為低電平時，對應的反相器可以提高電流幅值，從而使點陣顯示器的對應行能較清晰的顯示。 圖 36 74HC154引腳圖 列驅動電路 本系統(tǒng)列掃描驅動電路的設計可用串人并出 的通用集成電路 74HC595 來作為數(shù)據(jù)鎖存。 74HC595 是一個八位串行輸入三態(tài)并行輸出的移位寄存，其管腳見圖 28所示，其中 DS 是串行數(shù)據(jù)的輸入端， STCP 是存儲寄存器的輸入時鐘， SHCP 是移位寄存器的輸入時鐘。 Q7’是串行數(shù)據(jù)的輸出 MR 是對輸入數(shù)據(jù)的輸出使能控制， Q0～Q7為串入數(shù)據(jù)的并行輸出。從 DS口輸入的數(shù)據(jù)可在移位寄存器的 SHCP 腳上升沿的作用下輸入到 74HC595 中。并在 STCP 腳的上升沿作用下將輸入的數(shù)據(jù)鎖存在74HC595 中，這樣，當 MR 為低電平時，數(shù)據(jù)便可并行輸出。為了避免與 PC機串口輸入的數(shù)據(jù)相互干擾，也可使用模擬串口 ～ 來分別輸出串行數(shù)據(jù)、移位時鐘 SHCP、存儲信號 STCP。 圖 37 74HC595引腳圖 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計論文 第 14 頁 共 33 頁 圖 38列驅動電路 將 8 片 74HC595 進行級連，可共用一個移位時鐘 SHCP 及數(shù)據(jù)鎖存信號 STCP。這樣，當?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過 8 8=64 個 SHCP 時鐘后便可將其全部移入74HC595 中，此時還將產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)鎖存信號 STCP 將數(shù)據(jù)鎖存在 74HC595 中，并在使能信號 OE 的作用下，使串入數(shù)據(jù)并行輸出，從而使與各輸出位對應的場驅動管處于放大或截止狀態(tài)； 同時由行掃描控制電路產(chǎn)生信號使第一行掃描管導通，相當于第一行 LED的正端都接高，顯然，第一行 LED管的亮滅就取決于 74HC595 中的鎖存信號；此外，在第一行 LED 管點亮的同時，再在 74HC595 中移入第二行需要顯示的數(shù)據(jù)，隨后將其鎖存，同時由行掃描控制電路將第一行掃描管關閉而接通第二行，使第二行 LED管點亮，以此類推，當?shù)谑袙呙柽^后再回到第一行，這樣，只要掃描速度足夠高，就可形成一幅完整的文字或圖像。 圖 39行列驅動總電路 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計論文 第 15 頁 共 33 頁 4 系統(tǒng)軟件的設計 單片機語言的選擇 匯編語言編程，由于匯編 語言是比較低層的開發(fā)語言，它要求開發(fā)者非常熟悉單片機的結構，存儲器的結構等等。再者匯編語言的可讀性差，一般人是很難看懂的。還有其致命的一點，可移植性比較差，所以使用匯編語言編程需要大量的時間用于軟件的編寫和調試。 C 語言編程，它不要求開發(fā)者深入了解單片機和硬件接口的結構。編譯器自動完成變量和存儲單元的分配，可讀性比較好，可移植性強，這是 C語言最大的優(yōu)勢，而且現(xiàn)在很多編譯器都能很好的支持 C 語言的編譯和調試，因此本設計采用 C 語言編程 點陣屏顯示原理 四個 8 8 的點陣構成一個 16 16 的點陣，共 由 256個 LED 構成。如果 LED 的陰極與行相連，而陽極與列相連，那么只要給該 LED對應的行以低電平，列以高電平，那么對應的 LED 就發(fā)光。 圖 22畫出了可顯示一個漢字的 16 16 的點陣屏模塊。這種模塊由 256 個發(fā)光LED 以 16 16 的形式構成一個正方形模塊，然后引出 2 列 16 針的引腳將內部電路接口引出，供驅動電路使用。 圖 41 LED 點陣顯示原理圖 行對應的給 LED 的陰極，先給第一行以低電平，隨后給 16列送驅動代碼，則第一行的第 7個 LED被點亮，再給第二行以低電平，隨后給 16 列送驅動代碼則第二行蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計論文 第 16 頁 共 33 頁 的第 8個 LED被點亮，接著給第三行以低電平，同時給列以驅動代碼，這樣不斷地進行的掃描，只要速度夠快，由于人的視覺暫留作用，就不會感覺到明顯的閃爍感。點陣上會看到一個清晰的“歡”字。 顯示功能簡述 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，使屏幕按設計的要求顯示。 根據(jù)軟件分層次設計的原理，可以把顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩層，第一層是底層的顯示驅動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應用程序。顯示驅動程序負責向屏體輸送顯示數(shù)據(jù)，并負責產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完成 LED 顯示屏的掃描顯示工作；系統(tǒng) 應用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設置（初始化）、顯示效果處理等工作，從而有利于實現(xiàn)較復雜的算法（顯示效果處理）和有利于程序結構化。 顯示模式 本文設計的系統(tǒng)軟件能使 LED 顯示屏顯示圖形和中英文文字，顯示的圖形和文字穩(wěn)定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有向上移入、靜止、向上移出等顯示方式。 系統(tǒng)主程序開始以后，首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設置定時器、中斷等。然后“向上移動”顯示漢字和圖形，停留約 1s，“靜止”顯示圖案和文字，接著“向上移動”顯示漢字和圖形。由于單片機沒有停機指令，所以可以設置系統(tǒng)程序不斷的循環(huán)執(zhí)行上述 顯示效果。單元顯示屏可以接收來自控制器（主控制電路板）或上一級顯示單元模塊傳輸下來的數(shù)據(jù)信息和命令信息，并可將這些數(shù)據(jù)信息和命令信息不經(jīng)任何變化地再傳送到下一級顯示模塊單元中，因此顯示板可擴展至更多的顯示單元，用于顯示更多的顯示內容?？刂骑@示程序如下： while(1) { for(x=0。x24。x=x+4) //控制總共可以現(xiàn)實的字數(shù) { for(i=0。i16。i++) //字符從下往上滾動出現(xiàn) { k=1。 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計論文 第 17 頁 共 33 頁 for(j=i+1。j0。j) { write_595(display[x+3][k])。 write_595(display[x+3][k1])。 write_595(display[x+2][k])。 write_595(display[x+2][k1])。 write_595(display[x+1][k])。 write_595(display[x+1][k1])。 write_595(display[x][k])。 write_595(display[x][k1])。 k+=2。 hang=hangsz[16j]。 stcp=1。stcp=0。 } delay_ms(80)。 } TR0=1。flag=1。 while(flag) //停留 1秒，字符靜止顯示 1秒 { uchar j。 for(j=0。j16。j++) { write_595(display[x+3][j*2+1])。