【導(dǎo)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(nèi)容外，本論文不含。對(duì)本文的研究做出重。要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)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(hào)等,通常用來(lái)顯示文字、時(shí)間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。文章給出了一種基于AT89C51單片機(jī)的16×32點(diǎn)陣LED顯示屏的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計(jì)方案,軟件流程圖和c編語(yǔ)言程序等方面。LED點(diǎn)陣顯示屏是將要顯示。的顯示方式顯示在點(diǎn)陣屏上，主要適用于室內(nèi)外漢字顯示。在負(fù)載范圍內(nèi),只需通過(guò)簡(jiǎn)單。的級(jí)聯(lián)就可以對(duì)顯示屏進(jìn)行擴(kuò)展,是一種成本低廉的圖文顯示方案。

　　

【正文】 ，延時(shí)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(gè)字，等到全都顯示完畢，延時(shí)約 5 秒鐘。轉(zhuǎn)向 while 死循環(huán)，又從顯示 “ 培養(yǎng) ” 開始一個(gè)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(gè)字節(jié)程序設(shè)計(jì) 串行 顯示一個(gè)字節(jié) 程序 簡(jiǎn)述：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)送一個(gè) bit 的數(shù)據(jù)，輸出移位時(shí)鐘 （ SRCLK） ，循環(huán)執(zhí)行 8 次 ，關(guān) 74HC154 四十六譯碼器，輸出鎖存時(shí)鐘（ RCLK），開四十六譯碼器選中的對(duì)應(yīng)行，接著返回子程序。 I/O 口定義及初始化 調(diào)用顯示子程序顯示 培養(yǎng) 調(diào)用延時(shí)子程序 延時(shí)約 1 秒 左移程序 調(diào)用延時(shí)子程序 延時(shí)約 5 秒 開始 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 19 選中顯示屏第一行 調(diào)用 串行傳送一個(gè)字節(jié)子程序 四六譯碼器選擇下一行 點(diǎn)陣地址偏移 2 個(gè)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(gè)字節(jié)程序 流程圖 顯示程序設(shè)計(jì) 靜止顯示是所有顯示方式中最簡(jiǎn)單的一種。在發(fā)送點(diǎn)陣數(shù)據(jù)給單片機(jī)時(shí)，根據(jù)已經(jīng)制 作好的顯示屏的結(jié)構(gòu)特征，即一屏能顯示 2 個(gè)漢字，將漢字每 2 個(gè)分為一組，按組發(fā)送。而單片機(jī)接收漢字時(shí)是將一組漢字按行的順序存儲(chǔ)后再按組依次存儲(chǔ)下去， 其存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)如圖 310 所示。顯示時(shí)是將按組順序存儲(chǔ)的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，按行掃描依次取出，逐行點(diǎn)亮 LED。在一屏漢字顯示完畢后，循環(huán)顯示一段時(shí)間后，點(diǎn)陣地址偏移 2 個(gè)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(shí)鐘 關(guān)四十六譯碼器 8 位發(fā)送完？ 輸出鎖存時(shí)鐘 開四十六譯碼器并選中對(duì)應(yīng)行 子程序返回 否 是 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 20 軟件調(diào)試 編譯、連接項(xiàng)目，形成目標(biāo)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(dǎo)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(cuò)誤，這樣可以減少之后的修改工作量。 接著 Options for Target “ Target 1” ，點(diǎn)擊 Output ，勾選 Create Hex 那個(gè)選項(xiàng)，一邊生成可執(zhí)行的文件。然后點(diǎn)擊 Project 菜單下的 Built Target 命令 然后再 進(jìn)行編譯、連接，形成目標(biāo)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(diǎn)擊工具欄中相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)。編譯、連接和形成目標(biāo)文件分別 如下圖44 和圖 45 所示 。 編譯、連接時(shí)，如果程序存在語(yǔ)法有錯(cuò)，則不會(huì)通過(guò)編譯，并在下面的信息窗口給出相應(yīng)的出錯(cuò)提示信息，其中錯(cuò)誤是一定得改正的，警告可以忽略，當(dāng)然沒(méi)有警告是最好的。雙擊下面顯示錯(cuò)誤信息的那一 行，可以直接定位錯(cuò)誤所在的行，用戶可以方便的對(duì)程序進(jìn)行修改。修改后再編譯、連接，繼續(xù)進(jìn)行調(diào)試，這個(gè)過(guò)程可能會(huì)重復(fù)多次。如果沒(méi)有任何語(yǔ)法上的錯(cuò)誤，則編譯、連接成功，并且信息窗口給出提示信息。 運(yùn)行調(diào)試 、 觀察結(jié)果 當(dāng)工程項(xiàng)目順利的通過(guò)項(xiàng)目編譯、連接后，就可以運(yùn)行它來(lái)觀察結(jié)果。運(yùn)行調(diào)試過(guò)程：先用 Debug 菜單下的 Start/Stop Debug Session 命令，啟動(dòng)調(diào)試過(guò)程。用 Debug 菜單下的GO 連續(xù)運(yùn)行。用 Debug 菜單下的 Stop Running 命令停止運(yùn)行。用 View 菜單調(diào)出各種輸出窗口 觀察結(jié)果。運(yùn)行結(jié)果如圖 46 所示： 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 21 圖 44 程序編譯 圖 45 連接創(chuàng)建目標(biāo)文件 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 22 圖 46 系統(tǒng)軟件運(yùn)行結(jié)果 徐州工程學(xué)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(kù)中加載要使用的那些元件，然后把元件放在圖紙上一個(gè)一個(gè)的接線，盡量不讓線交錯(cuò) ，便于查看、分析，有必要時(shí)，使用接線標(biāo)號(hào)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(jī)上右擊選 Edit Properties，在 Program file 那一行右側(cè)點(diǎn)擊，然后選擇前面生成的 以“ .hex”為后綴名的文件， 為單片機(jī) AT89C51添加可執(zhí)行文件 。 然后 點(diǎn)擊左下角的相關(guān)圖表， 開始進(jìn)行仿真。前幾次仿真時(shí)，因?yàn)槌绦蛑械膸讉€(gè)比較關(guān)鍵的延時(shí)時(shí)間沒(méi)有控制的很好，所以出現(xiàn)過(guò) LED上就一行 LED上的燈點(diǎn)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(shí)顯示的不完整字符 “孫華” 該圖原本應(yīng)該顯示完整的“孫華”兩個(gè)字，但實(shí)際卻只是顯示了前五行的數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)看上去一次只能點(diǎn)亮五行的，雖然是能夠顯示所需要的字符，但延時(shí)太大了。估計(jì)是刷新頻率過(guò)低造成的，因?yàn)轭l率低，每次掃描的間隔時(shí)間長(zhǎng) ，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(jī)的主頻太低，軟件原因一般是顯示程序中的延時(shí)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。先是查看比較簡(jiǎn)單的硬件原因， 當(dāng)我把晶振頻率調(diào)調(diào)至 12MHz時(shí)，點(diǎn)陣屏顯示效果比原來(lái)要強(qiáng)一點(diǎn)，能感覺到顯示的行數(shù)比之前多了。但當(dāng) 我把晶振頻率調(diào)高到 24MHz，再仿真試了一次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 并 沒(méi)有 很好的 解決 ，雖然顯示的行數(shù)多了，但中間好幾行沒(méi)有正常顯示，如圖 52所示。該圖原來(lái)顯示“孫華奮斗”中的“華奮”兩個(gè)字，實(shí)際還是僅僅顯示了某些行的數(shù)據(jù)。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 24 圖 52仿真時(shí)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(wèn)題。 然后轉(zhuǎn)而查看顯示程序代碼。先是仔細(xì)看了看 SendByte（）（ 送一個(gè)字節(jié)的程序 ） ， 因?yàn)槠溲訒r(shí)時(shí)間極短，所以 基本可以忽略不計(jì)。也就是問(wèn)題 主要 出在 Display（）這個(gè)函數(shù)中。 先粗略的 看了整個(gè)函數(shù)， 定位 到了最后一行的delay(50)，它調(diào)用了延時(shí)函數(shù)。而每個(gè)延時(shí)函數(shù)延時(shí)約 1毫秒， 50*1ms=，刷新率 為1／（ *16） =,這個(gè) 刷新頻率值 實(shí)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(shí)刷新率越高，顯示驅(qū)動(dòng)程序占用的 CPU 時(shí)間也越多。實(shí)驗(yàn)證明，在目測(cè)條件下刷新率在 40Hz 以下的畫面看起來(lái)閃爍比較嚴(yán)重，刷新率在 50Hz 以上基本察覺不出畫面的閃爍，刷新率達(dá)到 85Hz 以上時(shí)再增加畫面閃爍將沒(méi)有明顯改善。 在這里刷新頻率先按 50計(jì)算，即延時(shí)時(shí)間為 1/(50*16)ms=，也就是說(shuō)延時(shí)只要小于 ，為了方便，并本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中取延時(shí) 1ms。 修改延時(shí)參數(shù)，在重新編譯生成可執(zhí)行文件，再 次進(jìn)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(wèn)題 ： 字符的對(duì)應(yīng)點(diǎn) 移動(dòng)速度快，前一屏顯示的字還沒(méi)來(lái)的急讓它滅掉，新一屏的字又考試兩了，某一時(shí)刻顯示的除了本來(lái)應(yīng)該顯示的，還包括了前一時(shí)刻的，簡(jiǎn)單的說(shuō) 就是 左移顯示于存在殘影，當(dāng)移動(dòng)速度很快使，就會(huì)出現(xiàn)“粗體”，如圖 53所示。 因?yàn)槌绦蛑胁](méi)設(shè)置左移速度相關(guān)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(jìn)行了軟件仿真。發(fā)現(xiàn)在 晶振的頻率為 6MHz時(shí)，左移顯示基本上沒(méi)有再出現(xiàn)重影的現(xiàn)象了，如圖 54所示。仿真時(shí)完整的圖見附 3仿真圖。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 25 圖 53 顯示了完整 （有重影） 的 “徐工” 圖 54 無(wú)重影、完整的顯示“徐工” 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 26 結(jié)論 在 這 3個(gè)月的時(shí)間里， 通過(guò)不斷地努力 完成了以下任務(wù)： 1 、 使用 Proteus設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路圖中使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)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(chǔ)上，使用 Proteus設(shè)計(jì)了系統(tǒng)電路圖，包括串行通信電路、單片機(jī)外圍電路、 LED點(diǎn)陣顯示電路等，仿真完成了單片機(jī)控制 LED點(diǎn)陣顯示屏顯示漢字。 3 、 沒(méi)有選擇匯編語(yǔ)言，使用 C語(yǔ)言編寫了單片機(jī)部分的程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。 更 容易理解、調(diào)試、修改。 4 、 硬件和軟件完 成以后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了 仿真 測(cè)試， 并 對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了 適當(dāng)?shù)?分析。 本設(shè)計(jì)中存在 的只要 不足： 1 、沒(méi)有實(shí)現(xiàn)與 PC 上位機(jī)的通信，只是把字模代碼寫在單片機(jī)內(nèi)部，顯示內(nèi)容固定。 2 、顯示方式單一，僅僅實(shí)現(xiàn)了左移，而且左移速度無(wú)法控制。 3 、設(shè)計(jì)顯示程序時(shí)，方法存在缺陷， 編寫 并排顯示四個(gè) 漢子的程序時(shí)，編譯通過(guò)但無(wú)法生成可執(zhí)行文件。 4 、硬件電路中沒(méi)有設(shè)計(jì)相關(guān)的抗干擾電路，軟件中沒(méi)有設(shè)計(jì)容錯(cuò)層序之類的部分。 5 、沒(méi)有設(shè)計(jì) PCB 版圖，沒(méi)有自己動(dòng)手做一個(gè)實(shí)物。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我深刻體會(huì)到以下幾點(diǎn)： 1 、 要多參考 相關(guān)的圖書、文檔， 并 從中汲取知識(shí)、方法， 適當(dāng)?shù)?加以運(yùn)用。 2 、 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)也遇到了不少困難，如仿真軟件中沒(méi)有現(xiàn)成的 16X16LED 點(diǎn)陣、一時(shí)忘了如何用一根線實(shí)現(xiàn)通信、漢字字模的提取等，必須認(rèn)真思考并參考相關(guān)書籍，從中得到解決的方法 ，一個(gè)一個(gè)的解決出現(xiàn)各種的問(wèn)題。 3 、 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我深刻體會(huì)到 學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性 ，此次設(shè)計(jì)硬件和軟件相結(jié)合，電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試需要熟練掌握單片機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路、通信電路等知識(shí)，而軟件的設(shè)計(jì)要熟練掌握 C 語(yǔ)言。讓我懂得理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要，看似很簡(jiǎn)單的事可能其中有某些點(diǎn) 比較難處理，畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)遇到的問(wèn)題通過(guò)老師和其他同學(xué)的幫助得以解決。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 27 致謝 本文是在陳奎老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 歷時(shí)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落 ，在 這幾個(gè)月的時(shí)間里，從對(duì)課題的理解，方案的設(shè)計(jì)，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(xué)的關(guān)心和巨大的幫助。 在課題進(jìn)行期間，經(jīng)過(guò)自己不斷的搜索努力以及白老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。 因?yàn)槠匠２怀Ｊ褂?Word，在編寫 word 文檔時(shí)，對(duì)有些應(yīng)該掌握的功能不了解，比如分頁(yè)符等，導(dǎo)致每次前面稍有改動(dòng)，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(wú)論從內(nèi)容上還是排版上更加的充實(shí)、完善。 在此，我非常真切地向他們表示感謝。 雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。這三個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 28 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛等 .MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) [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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)用指南 [M].北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1997. [3] 馬忠梅 .單片機(jī)的 C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M]．北京 ： 航空航天大學(xué)出版杜， 1999. [4] 諸昌衿 .LED 顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù) [M].電子科技大學(xué)出版社 ,2020. [5] 諸昌鈐 .LED 顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù) [M].電子科技大學(xué)出版社 ,2020. [6] 羅浚民 ..基于信息分段動(dòng)態(tài)預(yù)裝的滾動(dòng)顯示 [J].電子技術(shù)， 2020. [7] 范風(fēng)強(qiáng) .單片機(jī)語(yǔ)言 C51 應(yīng)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(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020. [9] 周興華 .單片機(jī)智能化產(chǎn)品 C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)實(shí)例詳解 [M ]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020. [10] 郭兆正 .LED 點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].渤海大學(xué)學(xué)報(bào) :自然科學(xué)版 ,2020. [11] 周潤(rùn)景 .基于 Proteus 的電路與單片機(jī)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 [M ] .北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020. [12] 翟淑霞 .基于單片機(jī)的 LED 顯示屏的漢字顯示 [J].今日科苑 ,2020. [13] 戢衛(wèi)平 .單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例經(jīng)典 [M].北京 ： 冶金工業(yè)出版社 ,2020. [14] 周志敏 .LED 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用 /電能變換與應(yīng)用叢書 [M].人民郵電出版社 ,2020. [15] 楊延寧 ..劉立軍 ,張志