【導讀】研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內容外，本論文不含。對本文的研究做出重。要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權歸徐州工程學院所擁有。和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。示漢字、數(shù)字、符號等,通常用來顯示文字、時間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。文章給出了一種基于AT89C51單片機的16×32點陣LED顯示屏的設計方案。系統(tǒng)具體的硬件設計方案,軟件流程圖和c編語言程序等方面。LED點陣顯示屏是將要顯示。的顯示方式顯示在點陣屏上，主要適用于室內外漢字顯示。在負載范圍內,只需通過簡單。的級聯(lián)就可以對顯示屏進行擴展,是一種成本低廉的圖文顯示方案。

　　

【正文】 ，延時約 1 秒鐘，然后以左移的方式顯示事先寫在芯片里 的 “ 徐工 — 孫華奮斗吧、努力吧，小小的嘗試 嘻嘻 ?” 這 22 個字，等到全都顯示完畢，延時約 5 秒鐘。轉向 while 死循環(huán)，又從顯示 “ 培養(yǎng) ” 開始一個新的周期。 程序流程圖如 圖 41 所示 。 圖 41 主程序流程圖 串行顯示一個字節(jié)程序設計 串行 顯示一個字節(jié) 程序 簡述：單片機發(fā)送一個 bit 的數(shù)據(jù)，輸出移位時鐘 （ SRCLK） ，循環(huán)執(zhí)行 8 次 ，關 74HC154 四十六譯碼器，輸出鎖存時鐘（ RCLK），開四十六譯碼器選中的對應行，接著返回子程序。 I/O 口定義及初始化 調用顯示子程序顯示 培養(yǎng) 調用延時子程序 延時約 1 秒 左移程序 調用延時子程序 延時約 5 秒 開始 徐州工程學院畢業(yè) 論文 19 選中顯示屏第一行 調用 串行傳送一個字節(jié)子程序 四六譯碼器選擇下一行 點陣地址偏移 2 個字節(jié) 16 行是否全部掃完？ 第一行 是否全部 發(fā)送 ？ 是 否 子程序返回 是 否 圖 42 串行 顯示 一個字節(jié)程序 流程圖 顯示程序設計 靜止顯示是所有顯示方式中最簡單的一種。在發(fā)送點陣數(shù)據(jù)給單片機時，根據(jù)已經(jīng)制 作好的顯示屏的結構特征，即一屏能顯示 2 個漢字，將漢字每 2 個分為一組，按組發(fā)送。而單片機接收漢字時是將一組漢字按行的順序存儲后再按組依次存儲下去， 其存儲的結構如圖 310 所示。顯示時是將按組順序存儲的點陣數(shù)據(jù)，按行掃描依次取出，逐行點亮 LED。在一屏漢字顯示完畢后，循環(huán)顯示一段時間后，點陣地址偏移 2 個字節(jié)，接著顯示下一屏 數(shù)據(jù)，其流程圖如圖 43 所示。 圖 43 顯示流程圖 移一位數(shù)據(jù)輸出 輸出移位時鐘 關四十六譯碼器 8 位發(fā)送完？ 輸出鎖存時鐘 開四十六譯碼器并選中對應行 子程序返回 否 是 徐州工程學院畢業(yè) 論文 20 軟件調試 編譯、連接項目，形成目標文件 打開 Keil 新建工程文件，然后添加源程序文件，可以是現(xiàn)在 word 或是其它文本編輯軟件中寫好源程序 ，最后把文件后綴名改成“ .c”，再直接導入新建的工程中，還可以在工程中直接新建源程序本件。 把 源 程序 全部錄入后 ， 先粗略的檢查一遍，主要改正明顯的各種錯誤，這樣可以減少之后的修改工作量。 接著 Options for Target “ Target 1” ，點擊 Output ，勾選 Create Hex 那個選項，一邊生成可執(zhí)行的文件。然后點擊 Project 菜單下的 Built Target 命令 然后再 進行編譯、連接，形成目標文件。編譯、連接用 Project 菜單下的 Built Target 命令（或快捷鍵 F7）， 也可以直接點擊工具欄中相對應的圖標。編譯、連接和形成目標文件分別 如下圖44 和圖 45 所示 。 編譯、連接時，如果程序存在語法有錯，則不會通過編譯，并在下面的信息窗口給出相應的出錯提示信息，其中錯誤是一定得改正的，警告可以忽略，當然沒有警告是最好的。雙擊下面顯示錯誤信息的那一 行，可以直接定位錯誤所在的行，用戶可以方便的對程序進行修改。修改后再編譯、連接，繼續(xù)進行調試，這個過程可能會重復多次。如果沒有任何語法上的錯誤，則編譯、連接成功，并且信息窗口給出提示信息。 運行調試 、 觀察結果 當工程項目順利的通過項目編譯、連接后，就可以運行它來觀察結果。運行調試過程：先用 Debug 菜單下的 Start/Stop Debug Session 命令，啟動調試過程。用 Debug 菜單下的GO 連續(xù)運行。用 Debug 菜單下的 Stop Running 命令停止運行。用 View 菜單調出各種輸出窗口 觀察結果。運行結果如圖 46 所示： 徐州工程學院畢業(yè) 論文 21 圖 44 程序編譯 圖 45 連接創(chuàng)建目標文件 徐州工程學院畢業(yè) 論文 22 圖 46 系統(tǒng)軟件運行結果 徐州工程學院畢業(yè) 論文 23 5 系統(tǒng) 仿真與分析 在 Proteus軟件中先從元件庫中加載要使用的那些元件，然后把元件放在圖紙上一個一個的接線，盡量不讓線交錯 ，便于查看、分析，有必要時，使用接線標號法。畫好后的電路原理圖見附錄 2。 完成所有元器件的接線后， 在單片機上右擊選 Edit Properties，在 Program file 那一行右側點擊，然后選擇前面生成的 以“ .hex”為后綴名的文件， 為單片機 AT89C51添加可執(zhí)行文件 。 然后 點擊左下角的相關圖表， 開始進行仿真。前幾次仿真時，因為程序中的幾個比較關鍵的延時時間沒有控制的很好，所以出現(xiàn)過 LED上就一行 LED上的燈點亮，而且從上到下，不斷地循環(huán)掃描，如圖 51所示。 圖 51 仿真時顯示的不完整字符 “孫華” 該圖原本應該顯示完整的“孫華”兩個字，但實際卻只是顯示了前五行的數(shù)據(jù)。也就是說看上去一次只能點亮五行的，雖然是能夠顯示所需要的字符，但延時太大了。估計是刷新頻率過低造成的，因為頻率低，每次掃描的間隔時間長 ，很明顯就出上圖中現(xiàn)逐行掃描的情況。 出現(xiàn)這種情況，硬件原因一般是晶振或單片機的主頻太低，軟件原因一般是顯示程序中的延時時間過長。先是查看比較簡單的硬件原因， 當我把晶振頻率調調至 12MHz時，點陣屏顯示效果比原來要強一點，能感覺到顯示的行數(shù)比之前多了。但當 我把晶振頻率調高到 24MHz，再仿真試了一次，發(fā)現(xiàn)問題 并 沒有 很好的 解決 ，雖然顯示的行數(shù)多了，但中間好幾行沒有正常顯示，如圖 52所示。該圖原來顯示“孫華奮斗”中的“華奮”兩個字，實際還是僅僅顯示了某些行的數(shù)據(jù)。 徐州工程學院畢業(yè) 論文 24 圖 52仿真時顯示的不完整字符“華奮” 由此，可以斷定程序代碼也存在著問題。 然后轉而查看顯示程序代碼。先是仔細看了看 SendByte（）（ 送一個字節(jié)的程序 ） ， 因為其延時時間極短，所以 基本可以忽略不計。也就是問題 主要 出在 Display（）這個函數(shù)中。 先粗略的 看了整個函數(shù)， 定位 到了最后一行的delay(50)，它調用了延時函數(shù)。而每個延時函數(shù)延時約 1毫秒， 50*1ms=，刷新率 為1／（ *16） =,這個 刷新頻率值 實在是太低了，造成了就顯示一行的情況。 從理論上講， 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，顯示就 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。實驗證明，在目測條件下刷新率在 40Hz 以下的畫面看起來閃爍比較嚴重，刷新率在 50Hz 以上基本察覺不出畫面的閃爍，刷新率達到 85Hz 以上時再增加畫面閃爍將沒有明顯改善。 在這里刷新頻率先按 50計算，即延時時間為 1/(50*16)ms=，也就是說延時只要小于 ，為了方便，并本次畢業(yè)設計中取延時 1ms。 修改延時參數(shù)，在重新編譯生成可執(zhí)行文件，再 次進行仿真 （晶振的頻率為 12MHz） ，雖然這次顯示了完整的字符， 但 還是 出現(xiàn)了新的問題 ： 字符的對應點 移動速度快，前一屏顯示的字還沒來的急讓它滅掉，新一屏的字又考試兩了，某一時刻顯示的除了本來應該顯示的，還包括了前一時刻的，簡單的說 就是 左移顯示于存在殘影，當移動速度很快使，就會出現(xiàn)“粗體”，如圖 53所示。 因為程序中并沒設置左移速度相關的參數(shù)，所以左移速度主要是由晶振的頻率決定的。在這方面，分別在多中頻率下進行了軟件仿真。發(fā)現(xiàn)在 晶振的頻率為 6MHz時，左移顯示基本上沒有再出現(xiàn)重影的現(xiàn)象了，如圖 54所示。仿真時完整的圖見附 3仿真圖。 徐州工程學院畢業(yè) 論文 25 圖 53 顯示了完整 （有重影） 的 “徐工” 圖 54 無重影、完整的顯示“徐工” 徐州工程學院畢業(yè) 論文 26 結論 在 這 3個月的時間里， 通過不斷地努力 完成了以下任務： 1 、 使用 Proteus設計系統(tǒng)電路圖中使用網(wǎng)絡標號法，可以讓原理圖更清晰、明了，減少連線，容易 理解、 分析 。 2 、 在理論分析基礎上，使用 Proteus設計了系統(tǒng)電路圖，包括串行通信電路、單片機外圍電路、 LED點陣顯示電路等，仿真完成了單片機控制 LED點陣顯示屏顯示漢字。 3 、 沒有選擇匯編語言，使用 C語言編寫了單片機部分的程序，實現(xiàn)系統(tǒng)控制。 更 容易理解、調試、修改。 4 、 硬件和軟件完 成以后，對系統(tǒng)進行了 仿真 測試， 并 對測試結果進行了 適當?shù)?分析。 本設計中存在 的只要 不足： 1 、沒有實現(xiàn)與 PC 上位機的通信，只是把字模代碼寫在單片機內部，顯示內容固定。 2 、顯示方式單一，僅僅實現(xiàn)了左移，而且左移速度無法控制。 3 、設計顯示程序時，方法存在缺陷， 編寫 并排顯示四個 漢子的程序時，編譯通過但無法生成可執(zhí)行文件。 4 、硬件電路中沒有設計相關的抗干擾電路，軟件中沒有設計容錯層序之類的部分。 5 、沒有設計 PCB 版圖，沒有自己動手做一個實物。 在本次畢業(yè)設計中，我深刻體會到以下幾點： 1 、 要多參考 相關的圖書、文檔， 并 從中汲取知識、方法， 適當?shù)?加以運用。 2 、 此次畢業(yè)設計也遇到了不少困難，如仿真軟件中沒有現(xiàn)成的 16X16LED 點陣、一時忘了如何用一根線實現(xiàn)通信、漢字字模的提取等，必須認真思考并參考相關書籍，從中得到解決的方法 ，一個一個的解決出現(xiàn)各種的問題。 3 、 通過畢業(yè)設計，讓我深刻體會到 學好專業(yè)知識的重要性 ，此次設計硬件和軟件相結合，電路的設計和調試需要熟練掌握單片機、模擬電路、數(shù)字電路、通信電路等知識，而軟件的設計要熟練掌握 C 語言。讓我懂得理論與實踐相結合的重要，看似很簡單的事可能其中有某些點 比較難處理，畢業(yè)設計時遇到的問題通過老師和其他同學的幫助得以解決。 徐州工程學院畢業(yè) 論文 27 致謝 本文是在陳奎老師的悉心指導下完成的。 歷時三個月的畢業(yè)設計已經(jīng)告一段落 ，在 這幾個月的時間里，從對課題的理解，方案的設計，到電路的制作，再到論文的寫作，中間有著自己的努力，更有著老師和同學的關心和巨大的幫助。 在課題進行期間，經(jīng)過自己不斷的搜索努力以及白老師的耐心指導和熱情幫助，本設計已經(jīng)基本完成。 因為平常不常使用 Word，在編寫 word 文檔時，對有些應該掌握的功能不了解，比如分頁符等，導致每次前面稍有改動，后面的排版就 全亂。陳老師也給出了諸多修改意見，使本文無論從內容上還是排版上更加的充實、完善。 在此，我非常真切地向他們表示感謝。 雖然在這次設計中對于知識的運用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的工作和學習中繼續(xù)努力、不斷完善。這三個月的設計是對過去所學知識的系統(tǒng)提高和擴充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎。 由于自身水平有限，設計中一定存在很多不足之處，敬請各位老師批評指正。 徐州工程學院畢業(yè) 論文 28 參考文獻 [1] 張毅剛等 .MCS51 單片機應用設計 [M]. 哈爾濱： 哈爾濱工業(yè)電子出版社， 1996. [2] 陳保江等 .MCS 單片機應用系統(tǒng)實用指南 [M].北京 ： 機械工業(yè)出版社， 1997. [3] 馬忠梅 .單片機的 C 語言應用程序設計 [M]．北京 ： 航空航天大學出版杜， 1999. [4] 諸昌衿 .LED 顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術 [M].電子科技大學出版社 ,2020. [5] 諸昌鈐 .LED 顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術 [M].電子科技大學出版社 ,2020. [6] 羅浚民 ..基于信息分段動態(tài)預裝的滾動顯示 [J].電子技術， 2020. [7] 范風強 .單片機語言 C51 應用戰(zhàn)集錦 [M].北京 ： 電子工業(yè)出版社 ,2020. [8] 李廣飛 .樓然苗，胡佳文，謝像佐 .單片機課程設計實例指導 [M].北京：北京航空航天大學出版社，2020. [9] 周興華 .單片機智能化產(chǎn)品 C 語言設計實例詳解 [M ]. 北京： 北京航空航天大學出版社 , 2020. [10] 郭兆正 .LED 點陣顯示屏系統(tǒng)設計 [J].渤海大學學報 :自然科學版 ,2020. [11] 周潤景 .基于 Proteus 的電路與單片機仿真系統(tǒng)設計與仿真 [M ] .北京： 北京航空航天大學出版社 , 2020. [12] 翟淑霞 .基于單片機的 LED 顯示屏的漢字顯示 [J].今日科苑 ,2020. [13] 戢衛(wèi)平 .單片機系統(tǒng)開發(fā)實例經(jīng)典 [M].北京 ： 冶金工業(yè)出版社 ,2020. [14] 周志敏 .LED 驅動電路設計與應用 /電能變換與應用叢書 [M].人民郵電出版社 ,2020. [15] 楊延寧 ..劉立軍 ,張志