【正文】 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 16 16 上滾模式 程序流程圖 32 32 左 滾模式程序流程圖 在 32 32 左滾模式下，文字信息由右 向 左滾動(dòng)顯示。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 靜態(tài)模式 程序流程圖 16 16 上滾模式程序流程圖 在 16 16 上滾模式下，文字信息由下至上滾動(dòng)顯示， 此模式可用于大量信息的快速顯示。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 主程序流程圖 靜態(tài) 模式 程序 流程圖 在 靜態(tài)模式 下， 顯示的文字信息停 留在顯示屏上 而 不做任何滾屏 操 作 ， 顯示屏可以作為電子條幅 屏 使用。 。 圖 Keil μ Vision3 軟件開發(fā)界面 。本設(shè)計(jì)所使用的開發(fā)軟件是 Keil μVision3。 74HC595的引 腳 定義 如圖 所示 。 這樣 顯示單元可以 在鎖存上一次數(shù)據(jù)的同時(shí)， 串行 輸入下一次待顯示的字符數(shù)據(jù)，節(jié)省了 串行 輸入 的時(shí)間 。 圖 LED 顯示單元的行驅(qū)動(dòng)電路 列驅(qū)動(dòng) 電路 列驅(qū)動(dòng)電路 采用鎖存器 74HC595 來實(shí) 現(xiàn) ， 74HC595 具有串入并出的鎖存功能，它可以串行輸入要顯示的字符數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)以并行的方式鎖存到對(duì)應(yīng)的列線地址上 。 行 、列 驅(qū)動(dòng) 電路 行驅(qū)動(dòng) 電路 行驅(qū)動(dòng) 電路 主要由行選通電路和行功率驅(qū)動(dòng) 電路 兩部分組成。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 單色 Φ 3mm 點(diǎn)陣 LG12088BH 實(shí)物圖 。 LED 顯示單元 電路 由于本設(shè)計(jì)的 LED 顯示屏是在室內(nèi)使用的，所以對(duì) LED 點(diǎn)陣模塊的亮度要求不是很高， 本設(shè)計(jì)采用單 色 Φ 3mm 點(diǎn)陣模塊 LG12088BH， 這種點(diǎn)陣 模塊的 的亮度 不僅可以滿足室內(nèi)使用的要求， 而且 它 最大的優(yōu)點(diǎn) 是單位面積 內(nèi)發(fā)光像素點(diǎn)較多，因此這種點(diǎn)陣模塊的 分辨率較高， 即使 在較近的距離也可以很清晰地顯示文字信息，此外，多個(gè)點(diǎn)陣模塊 拼接組合后的顯示屏體積也很小，擺放或懸掛更方便自由。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 單片機(jī)的時(shí)鐘 振蕩 電路 單片機(jī)的時(shí)鐘 振蕩 電路如圖 所示。 圖 采用 DIP40 封裝 的 AT89S52 單片機(jī)實(shí)物圖 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 采 用 DIP40 封裝 的 AT89S52 單片機(jī)引腳定義 單片機(jī)的復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位電路如圖 所示。 。 AT89S52 單片機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功能 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 當(dāng) 通信單片機(jī)接收完成后，再次向主控單片機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，主控 單片機(jī) 重新 開始執(zhí)行對(duì)應(yīng)模式的顯示任務(wù)。 系統(tǒng) 的工作過程 主控單片機(jī)在 上電 初始化完畢后會(huì)等待通信單片機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，主控單片機(jī)檢測(cè)到啟動(dòng)信號(hào)后，從 FLASH 存儲(chǔ)器中讀取控制信息，再根據(jù)控制信息 執(zhí)行 對(duì) 應(yīng) 模式的 顯示 任務(wù) 。 系統(tǒng)中擴(kuò)展的 FLASH 存儲(chǔ)器和 外部 RAM 共用相同 的 8 位并行數(shù)據(jù)總線和 16 位地址總線。 系統(tǒng) 總體結(jié)構(gòu) 框圖 通過 上述 對(duì)各種方案的比較與分析，構(gòu)建系統(tǒng) 總體 結(jié)構(gòu) 框圖 如圖 所示 。因此 系統(tǒng) 在每一級(jí) 的 顯示單元都加入了總線 驅(qū)動(dòng) 芯片 ，以保證控制信號(hào)和字 模 數(shù)據(jù)有足夠的功率 傳遞到 下一級(jí)顯示單元。 。 。 上位機(jī) 與 主控 單片機(jī) 的通信、實(shí)時(shí)時(shí)間和溫度 采集 的 設(shè)計(jì) 在 實(shí)際使用 中，更改顯示 內(nèi)容 和顯示方式 需要 主控 單片機(jī) 與上位機(jī)通信， 主控單片機(jī) 將上位機(jī)發(fā)送 過 來的控制信息和 字符的 字模信息保存在 FLASH 存儲(chǔ)器中，以保證在斷電時(shí)信息不會(huì)丟失 。 。 字模 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式 對(duì)于 字模 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的問題， 目前使用最廣泛的技術(shù)是 ： 通過上位機(jī)軟件將待顯示的字符 轉(zhuǎn) 換為點(diǎn)陣字模數(shù)據(jù)， 再 通過燒寫的方式將這些字模數(shù)據(jù)按一定的順序編址后存儲(chǔ)在 非易失性的存儲(chǔ)器 中。 滾屏 可以 由硬件 電路來 實(shí)現(xiàn)，但 完全依靠硬件電路來實(shí)現(xiàn)滾屏 無疑增加了 設(shè)計(jì)難度和 額外的硬件成本 ，而且對(duì)日后系統(tǒng)的維修和升級(jí)也帶來很大的 困難 ， 因此本設(shè)計(jì)采用軟件算法實(shí)沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 現(xiàn) 靜態(tài)、 左滾屏、 上滾屏 和靜態(tài)加左滾動(dòng)混合 等常見滾屏方式。 。 。 動(dòng)態(tài)顯示采用 動(dòng)態(tài) 掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅(qū)動(dòng)，從上到下逐次不斷地對(duì)顯示屏的各行進(jìn)行選通，同時(shí)又向各列送出表示圖形或文字信息的列數(shù)據(jù)信號(hào)，反復(fù)循環(huán)以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。 掃描方式的設(shè)計(jì) LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)中的顯示方式 可分為 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種。 傳輸方式和 可擴(kuò)展性的 設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 要求的 LED 顯示屏大小為 128 32。 根據(jù) 設(shè)計(jì)要求 ， 整個(gè)屏幕 應(yīng) 能 同時(shí) 顯示 兩行共 16 個(gè) 16 16點(diǎn)陣漢字 或一行共 4 個(gè) 32 32 點(diǎn)陣漢字。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 LED 顯示屏的總體方案 設(shè)計(jì)與分析 顯示單元的設(shè)計(jì) 用 LED 點(diǎn)陣 模塊 顯 示一個(gè) 漢字 字符 ， 通常 需要 4 塊 8 8 的 點(diǎn)陣 模塊 組合 成 大小為 16 16 的 LED 點(diǎn)陣顯示矩陣 來 實(shí)現(xiàn) 。 ⑵ 可以 有多種 文字的運(yùn)動(dòng)方式和顯示樣式，如文字的上移、下移、左移、右移等，以及陰文和陽(yáng)文樣式。 課題任務(wù) 及 要求 本設(shè) 計(jì)主要利用 AT89S52 單片機(jī) 控制 大小為 128 32 的 LED 點(diǎn)陣顯示屏 顯示文字信息 ，通過 與 VB 編寫的 上位機(jī)軟件進(jìn)行串行通信， 可以隨時(shí)改變 LED 顯示屏的顯示 內(nèi)容和顯示方式 。 圖 LED 條形屏 應(yīng)用實(shí)例 。 全彩色顯示屏：紅、綠、藍(lán)三基色， 256 級(jí)灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬(wàn)種顏色。 LED 點(diǎn)陣顯示屏的分類 ⑴ 按顏色分類 單基色顯示屏 ： 單一顏色（紅色或綠色）。這一時(shí)期的 LED 顯示屏在國(guó)外應(yīng)用較廣，國(guó)內(nèi)很少，產(chǎn)品以紅、綠雙基 色為主，灰度等級(jí)為單點(diǎn) 4 級(jí)調(diào)灰，成本較高。 LED 點(diǎn)陣顯示屏的發(fā)展 過程 第一階段， 1990 年以前 是 LED 顯示屏的成長(zhǎng)時(shí)期。 LED 點(diǎn)陣 顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像 以 及 視頻 流媒體，它 不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境 ，如 金融證券、體育場(chǎng)館、郵政電信、商場(chǎng)購(gòu)物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳及信息顯示 ； 。 Parallel store。 關(guān)鍵詞 ： LED 點(diǎn)陣 ； 單片機(jī) ； 并行存儲(chǔ) ； 動(dòng)態(tài) 掃描 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract This design uses AT89S52 MCU as the main controller,uses the special driving chip 4953 and the decoder chip to drive the 12832 LED dot matrix display monitor. Series of AT29C parallel FLASH memory expansion used to store character data and control external parallel static RAM in order to pensate the shortage of RAM inside the 51series MCU, the external RAM assisted the Main Control MCU to acplish each kind of trundle demonstration effect. The coordination between the Main Control MCU and The Communication MCU, update the character data and the control information as well as the time data and the temperature information realtime gathering. This LED display system can display two lines of 16 1616 lattice Chinese characters or one line of 4 3232 lattice Chinese characters,the current time and temperature can be displayed by this system,too. The display contents and the effects can be changed through the upperputer software. Extended parallel FLASH memory, so that the LED display system can save 2022 characters when the power is off. Each LED display unit is independent of each other,and uses the serial transmission mode to display the character data, therefore the extensibility of this system had greatly ascend, multiple LED display units of cascade is very dot matrix display products not only can be used for indoor environment, but also for plex, harsh outdoor environments, it has a strong practical applicability. Keywords: LED dot matrix。 因?yàn)?每個(gè) LED 顯示單元是 相互獨(dú)立 的，并且顯示 的 字符 數(shù)據(jù)是 采用串行 的 傳輸方式， 因此， 系統(tǒng) 的可擴(kuò)展性得到 了 大大 的 提升， 多個(gè)顯示單元的級(jí)聯(lián) 也十分 方便 。 系統(tǒng)中 的 LED 顯示屏可以同時(shí) 顯示 上下 兩行共 16 個(gè) 16 16 點(diǎn)陣漢字 或一行共 4個(gè) 32 32 點(diǎn)陣漢字 ， 并可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的時(shí)間和溫度， 通過上位機(jī)軟件 還可以 修改顯示內(nèi)容和顯示效果 。 擴(kuò)展 外部 并行 靜態(tài) RAM， 以彌補(bǔ) 51單片機(jī)內(nèi)部 RAM的不足，協(xié)助單片機(jī) 實(shí)現(xiàn)各種滾 動(dòng) 顯示 效果。 基于 AT89S52 單片機(jī)的 LED 點(diǎn)陣顯示屏 設(shè)計(jì) 系 別 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 /測(cè)控技術(shù)與儀器 班 級(jí) B941XXX 學(xué) 號(hào) B941XXXXX 姓 名 指導(dǎo)教師 負(fù)責(zé)教師 沈陽(yáng)航空 航天大 學(xué) 北方科技學(xué)院 2022 年 5 月沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 本設(shè)計(jì) 采 用 AT89S52單片機(jī) 作為主 控制器， 采 用 LED專用驅(qū)動(dòng)芯片 4953和譯碼器來驅(qū)動(dòng) 大小為 12832的 LED點(diǎn)陣 顯示屏。 擴(kuò)展 AT29C系列并行 FLASH存儲(chǔ)器 用于存儲(chǔ)字符 數(shù)據(jù) 和控制信息 。主控單片機(jī)與通信單片機(jī)相互配合， 完成顯示信息和控制參數(shù)的更新以及時(shí)間和溫度信息的實(shí)時(shí)采集 。 擴(kuò)展 的 并行 FLASH 存儲(chǔ)器， 使 本 LED 顯示系統(tǒng)能 夠 掉電存儲(chǔ) 2022 個(gè)字符 。 LED 點(diǎn)陣顯示屏 產(chǎn)品 不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境 ， 還可 用于 復(fù)雜、惡劣的 室外環(huán)境 ， 具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性。Microprocessor。 Dynamic scanning 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 1 緒 論 ............................................................................................................................... 1 課題背景和研究的意義 ............................................................................................. 1 LED 點(diǎn)陣顯示屏的發(fā)展過程 ...........................................................................