【正文】 最后通過 5V 三端穩(wěn)壓模塊 LM7805 得出穩(wěn)定的 5V 輸出。 電路圖如圖 39 所示。在實際的大屏幕 LED 顯示屏設計中，用電腦 USB 供電明顯不切實際。在該顯示 系統(tǒng)中， MAX232 為通信系統(tǒng)中最重要的硬件組成部分 [15]。但單片機串行口采用正邏輯 TTL 電平，即數 字 “1”時為＋ 5V 數字 “0”時為 5V，所以單片機與計算機不能直接相連進行通信必須將 RS232C 與 TTL 電平進行轉換 [14]。除了單片機要與 PC 機制定通信協(xié)議，確定發(fā)送速率外還需要解決的問題就是信號電平問題。具體電路如圖 37 所示。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 ULN2803 作為列驅動執(zhí)行的是列選的工作，當選通的列輸入高電平時其對應的輸輸出低電平。所有器件有集電極開路輸出和用于瞬變抑 制的續(xù)流箝位二極管。 ULN2803 是一種高電壓大電流達林頓管陣列內部結構如圖，該陣列中的八個 NPN 達林頓連接晶體管是低邏輯電平數字電路（如TTL,CMOS 或 PMOS）和大電流高電壓的燈，繼電器，打印機錘和其他類似負載間的接口的理想器件。故 8550 在驅動電路中起到提供驅動電流和選通開關的作用。發(fā)射極產生和電子擴散方向相反的電流，由于基極電子大量擴散到發(fā)射極集電極電子擴散到基極中形成了電流 cI 。發(fā)射極 e 接 5V 電源，基極接譯碼信號輸出端，集電極接輸出驅動 LED 點陣屏。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 驅動電路設計 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 行驅動電路設計 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 發(fā)光二極管， LED(Light Emitting Diodes)，即是在在某些半導體材料的 PN 結中，注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。當 LE 為低電平時， O被鎖存在已建立的數據電 平。當 OE 為高電平時，O0~O7 呈高阻態(tài)，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚 障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 74LS373 為八 D 鎖存器 (3S,鎖存允許輸入有回環(huán)特性 )。因此在串并轉換完成前就需要 74LS164 的輸出口不與驅動電路導通。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 鎖存器 74L373 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 由于 74LS164 芯片不具有鎖存功能，所 以在 74LS164 進行八位數據的串并轉換時，串行數據的第一位會從 QA 依次移位到 QH,第二位數據會從 QA 依次移位到QG，依次類推在八位數據轉換完成之前 74LS164 芯片的輸出會出現(xiàn)一段時間的亂序輸出，這一結果會通過驅動電路表現(xiàn)在顯示屏上。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 表 31 74LS164 工作參數 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿 疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 參數 最小值 標準值 最大值 單位 高電平輸入電壓 2 — — V 低電平輸入電壓 — — V 高電平輸出電壓 V 低電平輸出電壓 — V 時鐘頻率 0 — 25 MHZ 這就要求單片機的引腳輸出的高低電平要在芯片的識別范圍內，由于采用了列選通行傳送顯示代碼的方法所以行譯碼電路上也加上了 74L373 鎖存芯片。當 A、 B 任意一個為低電平，則禁止新數據輸入 ，在時鐘端（ CLOCK）脈沖上升沿作用下 Q0為低電平。當清除端（ CLEAR）為低電平時，輸出端（ QA－ QH）均為低電平。大大減少了 I/O 口的占用數目，為單片機擴展其他功能預留下來了空間。如果不采用譯碼電路完全依靠單片機的端口輸出來控制 1616 的 LED 點陣屏顯示，需要 32 個端口。行譯碼所用器件為串并轉換器 74LS164 和鎖存器 74LS373。所以 P1 和 P2 口留為外部數據存儲器和程序存儲器的擴展用，以備內部存儲器和程序存儲器不夠用的情況時使用 [12]。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂 惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 圖 32 控制部分電路圖 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I 本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 由于 P3 口是特殊功能口，在該系統(tǒng)中基本是采用其第二功能。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H－ FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 接 164 芯片的使能控制端，當為高電平使允許輸出； 和 接鎖存器 74LS373 的 OE 和 LE 端控制鎖存器的工作狀態(tài)。其中 還復用為 ISP 下載功能口。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 在該系統(tǒng)中， P1 各口主要用作 LED 顯示數據的控制輸出。 AT89S51 的最小系統(tǒng)包括了外界時鐘電路和復位電路，選定一定數量的 IO 口作為控制口控制外 部的各種器件和數據的輸出。掉電方式保存 RAM 中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。同時， AT89S51可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電標識和快速編程特性 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計 與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 全雙工串行 UART 通道 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 2 個 16 位定時 /計數器 基于 51 單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 1288 字節(jié)內部 RAM 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 全靜態(tài)工作模式： 0Hz－ 33MHz 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 1000 次擦寫周期 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 與 MCS51 產品指令系統(tǒng)完全兼容 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 它集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用 8 位微處理器于單片芯片中，ATMEL 公司的功能強大，低價位 AT89S51 單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。根據這兩點要求，選擇美國 ATMEL 公司生產的AT89S51 為控制單元的主控芯片。根據題目的要求該芯片必須要具有的就是方便的編程能力，因為在軟件設計時方便的程序下載對程序的驗證和編寫非常有用。并且直接輸出數據通過譯碼電路控制 LED 顯示屏的顯示內容和顯示狀態(tài)。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 6）由串口完成單片機與上位機的通信，通信速度和數據傳輸的可靠性要達到顯示要求。執(zhí)行頻率要能達到掃描顯示的最低要求。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 3） 譯碼電路的高低電平的區(qū)分能力以及譯碼的輸入輸出頻率必須滿足單片機以及驅動電路的要求。并且顯示要清晰。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 根據硬件的功能結構圖選取合適器件，器件不但要求能實現(xiàn)所要求的功能還要能兼容至整個系統(tǒng)之中。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟 奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 第 3 章 系統(tǒng)硬件設計 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 硬件整體設計概述及功能分析 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II 本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊 昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 顯示系統(tǒng)具體設計主要由上位機，通信系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)，譯碼電路，顯示驅動電路和 1616 的點陣屏六部分組成。課題設計題目對顯示的實時性要求較低且所設計的顯示屏尺寸不大同時顯示的內容不多，所以實時顯示就沒有必要。存儲顯示是將顯示內容處理過后存儲在上位機中通 過通信系統(tǒng)傳輸到顯示屏顯示 [9]。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 LED 顯示上位機的內容一般有實時顯示和存儲顯示兩種方法。 基于 51單 片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 上位機控制傳輸軟件 基于 51單片機的 LED點陣顯示