基于單片機(jī)的led點(diǎn)陣顯示屏論文(編輯修改稿)
2024-11-29 18:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)框圖如圖 21 所示，系統(tǒng)主要由三大模塊組成即 LED 驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、 PC 機(jī)通信模塊。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路由串行 EEPROM 24C256組成。 24C256是 美國 CATALYST 公司出品的一個(gè) 1256K位的支持 I2C總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議的串行 CMOS E2PROM， 可用電擦除 ， 可編程自定時(shí)寫周期 （ 包括自動(dòng)擦除時(shí)間不超過 10ms 典型時(shí)間為5ms） 的串行 E2PROM。 該芯片有 兩種寫入方式 ， 一種是字節(jié)寫入方式 ， 還有另一種頁寫入方式 。 允許在一個(gè)寫周期內(nèi)同時(shí)對 1個(gè)字節(jié)到一頁的若干字節(jié)的編程寫入 。 24C256的引腳排列及引腳功能描述如圖 321和表 321 圖 321 24C256 的引腳排列圖 A T 8 9 C 5 1串行EE P R OM驅(qū)動(dòng)模塊LED 顯示模塊M AX 2 32電平轉(zhuǎn)換PC 機(jī)通信 基于單片機(jī)的 LED 點(diǎn)陣顯示屏 10 表 321引腳功能描述 該存儲(chǔ)電路僅由芯片 24C256組成， SCL為 串行時(shí)鐘引腳，用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘。 SDA為 串行數(shù)據(jù) /地址，這是一個(gè)雙向傳輸端，用于傳送地址和所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。當(dāng) LED顯示屏控制系統(tǒng)工作時(shí)，單片機(jī) 89C51通過讀 SDA和 SCL腳讀取 24C256中的內(nèi)容，并將其顯示于 LED顯示屏上。也可以通過上位機(jī)（ PC機(jī)）將編輯好的數(shù)據(jù)內(nèi)容下載到 24C256芯片內(nèi) 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 下位機(jī)軟件 流程 本系統(tǒng)中下位機(jī)（單片機(jī) 89C51）的主要功能就是實(shí)現(xiàn) LED 顯示屏上字樣的移位、顯示、數(shù)據(jù)的讀取等功能。其主程序流程如圖 421 所示。 開機(jī) 機(jī) 系統(tǒng)初始化 否 是 判斷是否處于通信狀態(tài)？ 移位顯示 讀取顯示內(nèi)容 圖 421 主程序流程圖 讀取 24C256 的標(biāo)志位 等待 判斷是否有中斷標(biāo)志？ 是 否 基于單片機(jī)的 LED 點(diǎn)陣顯示屏 11 設(shè)計(jì)過程 總體設(shè)計(jì) 圖 31 顯示屏電路框圖 如 圖 31 所示 ， 本產(chǎn)品擬采用以 AT89C51 單片機(jī)為核心芯片的電路來實(shí)現(xiàn)，主要由 AT89C51 芯片、 電源 、 行驅(qū)動(dòng)器 、列驅(qū)動(dòng) 器 、 16 16 LED 點(diǎn)陣 5 部分組成 。 從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置 相對應(yīng)的 LED 器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。 16ｘ 16 的點(diǎn)陣共有256 個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多的端口，如果我采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按 8 位的鎖存器來計(jì)算， 16ｘ 16 的點(diǎn)陣需要 256/8=32 個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是 16ｘ 16 的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用這種設(shè)計(jì)，而采用另外一種稱為動(dòng)態(tài)掃描的顯示方法。 動(dòng)態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐 行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如 16 行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。具體就 16ｘ 16 的點(diǎn)陣來說，把所有同 1 行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同 1 列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽極的接法），先送出對應(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 基于單片機(jī)的 LED 點(diǎn)陣顯示屏 12 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。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒 24 次以上），由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就能夠看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。 采用掃描方式 進(jìn)行顯示時(shí)，每一行有一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器，各行的同名列共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按 8 位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。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)膯栴}。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式時(shí)，從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹? 系統(tǒng)硬件選擇 由圖 32 可知此次設(shè)計(jì)的硬件選擇如下： AT89C51 芯片 、 LED、 74LS13 LED 的驅(qū)動(dòng) 三極管、電阻等 一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路 組成。 硬件電路實(shí)現(xiàn) 經(jīng)分析本設(shè)計(jì)的電路原理圖如下 圖 31 所示： 基于單片機(jī)的 LED 點(diǎn)陣顯示屏 13 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 編譯、裝載、連續(xù)運(yùn)行程序，點(diǎn)陣顯示模塊應(yīng)循環(huán)顯示“ 民族職業(yè) 學(xué)院歡迎你！”字樣。 。16 16 點(diǎn)陣顯示程序清單如下： ORG 0000H LJMP XB13 。==========點(diǎn)陣掃描子程序 ==================== X01A: CLR A 。清列值 MOV 0EH, A 。指向零列 X023: MOV A, 0EH 。取列值 CLR C SUBB A, 10H 。減 16(十進(jìn)制數(shù) ) JC X0D2 。末滿 16 列繼續(xù)掃描下一列 RET 。本次掃描完畢返回主程序 X0D2: MOV 0F0H, 02H MOV A, 0EH MUL AB 。當(dāng)前列 值與“ 2”進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)正 MOV 82H, A 。調(diào)正結(jié)果送數(shù)據(jù)指針 DPTR MOV 83H, 0F0H LCALL XB1F 。取與當(dāng)前列對應(yīng)的掃描代碼 MOV 20H, A 。===================== LCALL XB4E 。掃描代碼送高八位鎖存器 。===================== MOV A, 0EH 。取列值 MOV 0F0H, 02H 。當(dāng)前列值與“ 2”進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)正 MUL AB ADD A, 01H 。調(diào)正結(jié)果加 1 送數(shù)據(jù)指針 DPTR MOV R7, A CLR A ADDC A, 0F0H
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