多功能點陣電子顯示屏的設(shè)計說明

1、 . . . 摘 要 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的迅速發(fā)展，各種各樣的LED顯示屏、廣告牌樣式層出不窮，它們已被廣泛地應(yīng)用于商業(yè)市場的各個領(lǐng)域，如顯示器、戶外大屏幕、招牌廣告、電子公告欄等等，給我印象最深的還有公交車上的車載橫向拉幕單行顯示屏，它可以實時地顯示時間、地點、天氣和“文明乘車”等信息。LED顯示屏因其亮度高、方便維護和應(yīng)用靈活等優(yōu)點，給我們的生活帶來很大便利，同時它也具有很大的開發(fā)價值。 本設(shè)計是從實際應(yīng)用角度出發(fā)，針對當前市場上流行的LED產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計制作的多功能16*16點陣LED電子顯示屏。整機以單片機AT89S52為核心，介紹了以它為控制系統(tǒng)的LED點陣電子顯示屏的動態(tài)設(shè)計和

2、開發(fā)過程。該電子顯示屏可以顯示各種文字，全屏能顯示1個漢字，采用4塊8*8點陣LED顯示模塊來組成16*16點陣顯示模式。顯示采用動態(tài)顯示，使用文字能夠?qū)崿F(xiàn)靜止、移入移出等多種顯示方式。 單片機控制系統(tǒng)程序采用單片機匯編語言進行編輯，通過編程控制各顯示點對應(yīng)LED陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點的亮滅。關(guān)鍵詞：AT89S52LED點陣顯示 動態(tài)顯示 匯編語言 串行通信35 / 42ABSTRACTAs modern electronic technology of quickly development, variety of LED display, and advertisin

3、g licensing style emerging, they has was widely to should for commercial market of each area, as monitor, and outdoor large screen, and signs advertising, and electronic notice bar and so on, to I impression most deep of also has bus Shang of car transverse pull curtain line display, it can real-tim

4、e to display time, and locations, and weather and "civilization rides", information. LED display for its high brightness, easy maintenance and flexible benefits, bringing great convenience to our lives, but it also has great development value. This design is from a practical perspective, t

5、he current popular field of LED application products on the market and the design of multifunction 16*16 dot-matrix LED display. Total SCM AT89S52 as the core, describes it as a control system of LED dot matrix display dynamic design and development process. The display can show all kinds of text, f

6、ull screen can display Chinese characters 1, 4 8*8 dot-matrix LED display module to 16*16 dot matrix display mode. Display with dynamic displays, use text to achieve a static, moved out of the variety show. Single-chip computer control system using single-chip assembly language for editing, programm

7、atically display to control point LED anode and Yin extreme level, you can effectively control the display of points of light and death. Key words: AT89S52LED dot matrix display dynamic displays assembly-language serial communication目錄第一章引言11.1 選題背景11.2 多功能點陣顯示屏概述11.3 LED電子顯示屏簡介與應(yīng)用21.4 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢21.5

8、本設(shè)計的目的和意義41.6 主要研究的容和容安排4第二章總體設(shè)計方案62.1 設(shè)計思想62.2 顯示驅(qū)動電路設(shè)計72.3本章小結(jié)7第三章硬件部分設(shè)計83.1 器件介紹83.1.1 AT89S52芯片簡介83.1.2譯碼器的介紹123.2 了解16×16LED點陣器件的結(jié)構(gòu)和接口電路133.3 LED電子顯示屏顯示字符原理與制作153.4 硬件設(shè)計方案153.5 本章小結(jié)16第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計174.1 驅(qū)動電路174.2 漢字編碼184.3 PROTUES軟件描述294.4 軟件描述29第五章 16×16電子顯示屏功能的實現(xiàn)與測試315.1 顯示屏系統(tǒng)設(shè)計圖315.2 系統(tǒng)

9、測試32第六章總結(jié)與展望33致34參考文獻35第一章 引言1.1 選題背景 LED顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體，顯示屏由幾萬. . . . .幾十萬個半導(dǎo)體發(fā)光二極管像素點均勻排列組成。利用不同的材料可以制造不同顏色的LED想素點。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。LED顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像；不僅可以用于室環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點。 在短短的十幾年中，LED點陣顯示屏就以亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定的優(yōu)點迅速成長為平板顯示的主

10、流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。LED顯示屏的應(yīng)用涉與社會經(jīng)濟的許多領(lǐng)域，主要包括：（1）證劵交易、金融信息顯示。（2）道路交通信息顯示。（3）調(diào)度指揮中心信息顯示。（4）郵政、電信、商場購物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳與信息顯示。（5）廣告媒體新產(chǎn)品等。1.2 多功能點陣顯示屏概述 LED(Light Emitting Diode),即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光

11、。LED可以直接發(fā)出紅、黃、青、綠、橙、紫、白色的光。 LED顯示以其組構(gòu)方式靈活、顯示穩(wěn)定、功耗低、壽命長、技術(shù)成熟、成本低廉等特點在車站、證劵所、運動場館、交通干道與各種室外顯示場合的信息發(fā)布，公益宣傳，環(huán)境參數(shù)實時，重大活動倒計時等等得到廣泛的應(yīng)用。在實際應(yīng)用中的顯示屏由于成本低和可靠性的因素常采用一種稱為動態(tài)掃描的顯示方法。 電子顯示屏的構(gòu)成型式有多種，其中典型的有兩種，一種把所需展示的廣告信息燒寫固化到EPROM芯片中，能進行固定容的多幅漢字顯示，稱為單顯示型。另一種在機設(shè)置了字庫、程序庫，具有程序編制能力，能進行容可變的多幅漢字顯示，稱為程序型。 隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，如今的廣告

12、牌都存在著顯示容豐富、信息量大、信息更換速度快等特點。因此傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代廣告宣傳業(yè)的需要，而利用PC機通信技術(shù)控制LED顯示屏，則具有顯示容豐富，信息更換靈活等優(yōu)點。本設(shè)計基于單片機（AT89S52）講述了16*16漢字點陣顯示的基本原理、硬件組成與設(shè)計、程序編譯與下載等基本環(huán)節(jié)和相關(guān)技術(shù)。1.3 LED電子顯示屏簡介與應(yīng)用 LED大屏幕顯示系統(tǒng)，以AT89S52單片機為核心，介紹了以它為控制系統(tǒng)的LED點陣電子顯示屏的動態(tài)設(shè)計和開發(fā)過程。該電子顯示屏可以顯示各種文字，全屏能顯示1個漢字，采用4塊8*8點陣LED顯示模塊來組成16*16點陣顯示模式。顯示采用動態(tài)顯示

13、，使用文字能夠?qū)崿F(xiàn)靜止、移入移出等多種顯示方式。本系統(tǒng)大部分功能由軟件來實現(xiàn)，吸收了硬件軟件化的思想，大部分功能通過軟件來實現(xiàn)，使電路明了，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。點陣式LED組成的漢字顯示屏在公共場所應(yīng)用非常廣泛。例如，車站發(fā)車時間提示、股票大廳中的股票價格顯示板、商場的活動廣告欄、候機廳的起飛時間表。點陣顯示器的特點是可以按照需要的大小、形狀和顏色進行組合，用單片機控制實行各種文字或圖型的變化，達到廣告宣傳和提示的目的。1.4 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢（1）我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 我國的LED顯示屏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計，至1998年底，年度銷售總額在

14、1000萬元以上的企業(yè)有20多家，其銷售總額達6億元左右，占行業(yè)市場總額的85以上。全國從事LED顯示屏的各類企業(yè)有100余家，從業(yè)人員近6000人，行業(yè)年度銷售總額近8億元人民幣，1996年、1997年的增長速度均保持40左右，1998年有回落。在國市場上，國產(chǎn)LED顯示屏的市場占有率近100，國外同類產(chǎn)品基本沒有市場，四十三屆世賓賽主會館體育中心、京九鐵路、西客站、首都機場、浦東機場等，均由國代表企業(yè)中標。技術(shù)水平相對領(lǐng)先，我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)在規(guī)模發(fā)展的同時，產(chǎn)品技術(shù)推出新，一直保持比較先進的水平。90年代初即具備成熟的16級灰度256色視頻控制技術(shù)與無線遙控等國際先進水平技術(shù)，近年在全

15、彩色LED顯示屏、256級灰度視頻控制技術(shù)、集群無經(jīng)線控制、多級群控技術(shù)等方面軍有國先進、達到國際水平的技術(shù)和產(chǎn)品出現(xiàn)；LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路也已由國企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)并得到應(yīng)用。LED顯示屏產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)形成了一批LED顯示屏科技隊伍，在全國LED顯示屏行業(yè)的從業(yè)人數(shù)6000人中，科技人員有2800多人，將近50。LED顯示屏產(chǎn)業(yè)正成為我國電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是平板顯示領(lǐng)域唯一立足國形成的民族高科技產(chǎn)業(yè)。（2）LED顯示屏的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代信息社會中，作為人一機信息視覺傳播媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到迅速發(fā)展，進入二十一世紀的顯示技術(shù)將是平板顯示的時代，LED顯示屏作為平板顯示的主導(dǎo)產(chǎn)品

16、之一無疑會有更大的發(fā)展，幷有可能成為二十一世紀平板顯示的代表流產(chǎn)品。高亮度、全彩化藍色與純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件?；A(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化。使LED全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快。LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候的環(huán)境條件要求，同時，由于全彩色顯示屏價格性能比的優(yōu)勢，預(yù)計在未來幾年的發(fā)展中，全彩色LED顯示屏在戶外廣告媒體中會越來越多地替代傳統(tǒng)的燈箱、霓虹燈、磁翻板等產(chǎn)品，體育館的顯示方面全彩色LED屏更會成為主流產(chǎn)品。全彩色LED顯示屏的廣泛應(yīng)用會是LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個新的增長點。

17、1.5本設(shè)計的目的和意義 LED顯示屏是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形：視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可以顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以與現(xiàn)場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證劵市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。本課題的主要容是設(shè)計一個LED點陣顯示屏系統(tǒng)，在PC機方提供一個輸入界

18、面，供用戶輸入需要顯示的漢字。PC機程序?qū)⒋@示的漢字字模（點陣數(shù)據(jù)）通過串行口送往以單片機為核心的LED點陣顯示屏系統(tǒng)。 具體來說，LED點陣顯示屏的硬件設(shè)計，硬件設(shè)計首先要進行系統(tǒng)的規(guī)劃，在分析確定好功能需求后再選擇性價比高的通用元器件，必要時要對各個沒有把握的器件或模塊進行搭試、功能檢驗和性能測試。從模塊到系統(tǒng)找到相對優(yōu)化的方案。 該設(shè)計課題讓我們充分體會到啟動一個硬件開發(fā)項目的流程：首先，根據(jù)需要確定硬件方案，如考慮存大小、部結(jié)構(gòu)、對外接口的數(shù)量與類型等等細節(jié)；開始設(shè)計原理圖，主要的芯片選定后，也不容忽視外圍電路的設(shè)計，包括電源，時鐘和芯片間的互聯(lián)；再根據(jù)原理圖設(shè)計PCB圖，加工出PC

19、B板后，進行裝配和硬件調(diào)試；上述工作完成后，才開始軟件的設(shè)計。1.6 主要研究的容和容安排研究的主要容和安排：（一）通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細的了解了LED的發(fā)光原理和LED顯示屏的原理，了解了LED的現(xiàn)狀，清楚的了解了LED顯示屏與其他顯示屏相比較有那些優(yōu)點，明確了研究目標。幷通過對單片機資料的查閱和應(yīng)用，更進一步增加了對單片機知識的理解和應(yīng)用能力。幷證實了自己的思路：“查資料思考總結(jié)運用找出差錯，再查資料和向別人詢問再次應(yīng)用”的正確性。（二）本文設(shè)計的LED顯示屏能夠?qū)崿F(xiàn)在目測條件下LED顯示屏個點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰無串擾。（三）本文列出了系統(tǒng)具

20、體的硬件設(shè)計方案，硬件結(jié)構(gòu)電路圖，軟件流程圖和具體匯編語言設(shè)計與調(diào)試等方面。（四）在這次設(shè)計的過程中學會了PROTUES的基本使用，感到PROTUES對電子專業(yè)的同學來說是一個很有用的軟件。在運用PROTUES時可以運用一些快捷的標號，總線的方法畫圖，這樣既能使電路圖清晰，簡單，更能大大提高畫圖速度。（五）存在的問題：沒有考慮仿真軟件是一個理想的仿真環(huán)境，而實際連接的電路板會由于譬如連接不當，相鄰器件間的干擾等等的問題導(dǎo)致在仿真軟件中能良好運行的程序，出現(xiàn)顯示問題，經(jīng)過排查和合理的器件擺放焊接，問題解決。（六）總結(jié)了本課題幷提出后續(xù)的工作容。第二章 總體設(shè)計方案2.1 設(shè)計思想 本設(shè)計主要由硬

21、件設(shè)計和軟件設(shè)計組成。電路主要由單片機AT89S52、譯碼器和16×16點陣組成。本電路有4種顯示模式，可改變顯示速度。顯示模塊和顯示速度可以通過按鍵進行調(diào)節(jié)。電路中，由單片機的P0口、P2口和譯碼器分別對16×16點陣行和列進行掃描，從而顯示出不同的漢字。 顯示屏軟件模塊：初始化程序、主程序、多字滾動、顯示程序、掃描程序。顯示程序的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，幷產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設(shè)計的要求顯示。軟件設(shè)計中，顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩層：第一層是底層的顯示驅(qū)動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動程序負責向屏體送顯示數(shù)據(jù)，幷負責產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完

22、成LED的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動器程序由定時器T0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置、顯示效果處理等工作，由主程序?qū)崿F(xiàn)。2.2 顯示驅(qū)動電路設(shè)計驅(qū)動電路設(shè)計采用芯片自帶驅(qū)動來驅(qū)動LED點陣發(fā)光，驅(qū)動電路如下圖所示：2.3本章小結(jié) 本章主要概述了該點陣顯示屏的設(shè)計思想和驅(qū)動電路。為下面的展開說明做了一個統(tǒng)領(lǐng)的作用。 LED之所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點分不開的。這些優(yōu)點概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展。 本

23、次設(shè)計采用單片機AT89S52驅(qū)動8×點陣LED顯視屏，輪流顯示09的數(shù)字。第三章 硬件部分設(shè)計3.1 器件介紹3.1.1 AT89S52芯片簡介 AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。主要性能：1. 與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容；2. 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存

24、儲器；3. 1000次擦寫周期；4. 全靜態(tài)操作：0Hz-33MHz;5. 三級加密程序存儲器；6. 32個可編程IO口線；7. 三個16位定時器計數(shù)器；8. 八個中斷源；9. 全雙工UART穿行通道；10. 低功耗空閑和掉電模式；11. 掉電后中斷可喚醒；12. 看門狗定時器；13. 雙數(shù)據(jù)指針；14. 掉電標示符。引腳說明：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。AT89S52具有以下標準功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32IO口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片

25、晶振與時鐘電路。另外，AT89S52可降至0 Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式，CPU停止工作，允許RAM、定時器計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。AT89S52引腳圖P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向IO口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8為地址數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0不具有部上拉電阻。 P1口：P1口是一個具有部上拉電阻的8 位雙向IO口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯

26、電平。對P1端口寫“1”時，部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流（IIL）.P2口：P2口是一個具有部上拉電阻的8位雙向IO口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流（IIL）.P3口：P3口是一個具有部上拉電阻的8位雙向IO口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流（

27、IIL）. RST:復(fù)位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復(fù)位。ALEPROG:當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的16輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 PESN：程序儲存允許（PESN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S52由外部程序存儲器取指令時，每個機器周期兩次PESN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PESN信號。EAVPP：外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFF

28、H）,EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平，CPU則執(zhí)行部程序存儲器的指令。FLASH存儲器編程時，該引腳加上12V的編程允許電源Vpp,當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器和部時鐘發(fā)生電路的輸出端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。特殊功能寄存器:定時器 2 寄存器：寄存器T2CON 和T2MOD 包含定時器2 的控制位和狀態(tài)位（如表2和表3所示），寄存器對RCAP2H和RCAP2L是定時器2的捕捉/自動重載寄存器。中斷寄存器：各中斷允許位在IE寄存器中，六個中斷源的兩個優(yōu)先

29、級也可在IE中設(shè)置。表2 T2CON：定時器/計數(shù)器2控制寄存器T2CON 地址為0C8H 復(fù)位值：0000 0000B位可尋址TF2EXF2RLCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL276543210符號功能TF2定時器2 溢出標志位。必須軟件清“0”。RCLK=1 或TCLK=1 時，TF2不用置位。EXF2定時器2 外部標志位。EXEN2=1 時，T2EX 上的負跳變而出現(xiàn)捕捉或重載時，EXF2 會被硬件置位。定時器2 打開，EXF2=1 時，將引導(dǎo)CPU執(zhí)行定時器2 中斷程序。EXF2 必須如見清“0”。在向下/向上技術(shù)模式（DCEN=1）下EXF2不能引起中斷。RLCLK串

30、行口接收數(shù)據(jù)時鐘標志位。若RCLK=1，串行口將使用定時器2 溢出脈沖作為串行口工作模式1 和3 的串口接收時鐘；RCLK0，將使用定時器1計數(shù)溢出作為串口接收時鐘。TCLK串行口發(fā)送數(shù)據(jù)時鐘標志位。若TCLK=1，串行口將使用定時器2 溢出脈沖作為串行口工作模式1 和3 的串口發(fā)送時鐘；TCLK0，將使用定時器1計數(shù)溢出作為串口發(fā)送時鐘。EXEN2定時器2外部允許標志位。當EXEN2=1時，如果定時器2沒有用作串行時鐘，T2EX（P1.1）的負跳變見引起定時器2 捕捉和重載。若EXEN20，定時器2將視T2EX端的信號無效TR2開始/停止控制定時器2。TR2=1，定時器2開始工作C/T2定時

31、器 2 定時/計數(shù)選擇標志位。C/T2 0，定時； C/T2 1，外部事件計數(shù)（下降沿觸發(fā)）CP/RL2捕捉/重載選擇標志位。當EXEN2=1時， CP/RL21，T2EX出現(xiàn)負脈沖，會引起捕捉操作；當定時器2溢出或EXEN2=1時T2EX出現(xiàn)負跳變，都會出現(xiàn)自動重載操作。CP/RL20 將引起T2EX 的負脈沖。當RCKL=1或TCKL1時，此標志位無效，定時器2溢出時，強制做自動重載操作。3.1.2譯碼器的介紹74LS154 4線-16線譯碼器解調(diào)器·將4個二進制編碼輸入譯成16個彼獨立的輸出之一·將數(shù)據(jù)從一個輸入線分配到16個輸出的任意一個而實現(xiàn)解調(diào)功能·輸

32、入相位二極管簡化了系統(tǒng)設(shè)計·與大部分TTL和DTL電路完全兼容74154這種單片4線-16線譯碼器非常適合用于高性能存儲器的譯碼器。當兩個選通輸入G1和G2為低時，它可將4個二進制編碼的輸入譯成16個互相獨立的輸出之一。實現(xiàn)調(diào)解功能的辦法是：用4個輸入線寫出輸出線的地址，使得在一個選通輸入為低時數(shù)據(jù)通過另一個選通輸入。當任何一個選通輸入是高時，所有輸出都為高。74LS154功能表(真值表)：Inputs輸入Outputs輸出G1G2DCBA0123456789101112131415LLLLLLLHHHHHHHHHHHHHHHLLLLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLLLLHLH

33、HLHHHHHHHHHHHHHLLLLHHHHHLHHHHHHHHHHHHLLLHLLHHHHLHHHHHHHHHHHLLLHLHHHHHHLHHHHHHHHHHLLLHHLHHHHHHLHHHHHHHHHLLLHHHHHHHHHHLHHHHHHHHLLHLLLHHHHHHHHLHHHHHHHLLHLLHHHHHHHHHHLHHHHHHLLHLHLHHHHHHHHHHLHHHHHLLHLHHHHHHHHHHHHHLHHHHLLHHLLHHHHHHHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHHHHHHHHHLHHLLHHHLHHHHHHHHHHHHHHLHLLHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

34、LLHXXXXHHHHHHHHHHHHHHHHHLXXXXHHHHHHHHHHHHHHHHHHXXXXHHHHHHHHHHHHHHHH H=高電平 L=低電平 ×=不定圖1 74LS154 引腳功能圖與邏輯圖3.2 了解16×16LED點陣器件的結(jié)構(gòu)和接口電路 LED顯示屏是由一個一個的發(fā)光二極管點陣構(gòu)成的，要構(gòu)成大屏幕的LED顯示屏就需要多個發(fā)光二極管。構(gòu)成LED屏幕的方法有兩種，一是由單個的發(fā)光二極管逐點連接起來，如下圖所示;二是選用一些由單個發(fā)光二極管構(gòu)成的LED點陣子模塊構(gòu)成大的LED點陣模塊。目前市場上普遍采用的點陣模塊有8×8、16×

35、;16幾種；這兩種屏幕構(gòu)成方法各有優(yōu)缺點，單個發(fā)光二極管構(gòu)成顯示屏優(yōu)點在于當單個的發(fā)光二極管出現(xiàn)問題時只需更換一個二極管即可，檢修的成本較低，缺點在于連接線路復(fù)雜；而點陣模塊構(gòu)成的方法卻正好與之相反，模塊構(gòu)成省了大量的連線，不過當一個LED出現(xiàn)問題時同在一個模塊的所有LED都必須更換。這就加大了維修的成本。 兩種方法比較，決定采取模塊構(gòu)成的方法來制作一個LED點陣顯示屏。為了避免模塊的缺點，選擇點陣數(shù)較小的模塊來減少出現(xiàn)這一問題的風險。所以構(gòu)建一個16×16的LED點陣屏選用四塊8×8點陣模塊。 一個16×16的LED顯示屏行和列各有16支引腳，不能單靠51單片機

36、的端口驅(qū)動所以必須要對單片機的端口個數(shù)進行擴展，經(jīng)常采用的端口擴展方法是用串幷轉(zhuǎn)換芯片進行譯碼。常用的串并轉(zhuǎn)換芯片有74LS154、74LS164等。51系列單片機端口低電平時，吸入電流可達20mV，具有一定驅(qū)動能力；而為高電平時，輸出電流僅有數(shù)十µA甚至更小，基本沒有驅(qū)動能力，所以單片機不能直接驅(qū)動LED顯示屏顯示。在單片機和顯示屏之間還需要增加以功能放大位目的的驅(qū)動電路。3.3 LED電子顯示屏顯示字符原理與制作漢字編碼:上圖描述了“你”這個漢字，幷按照亮為1，不亮為0的原理，將該字按二進制碼描述為一系列的位代碼。后面所顯示的字模信息是按照c語言的格式和橫排編碼方式進行的編碼，同

37、樣可以結(jié)合硬件進行一下幾種編碼方式：A、 橫排從左到右按行編碼B、 下上列排從下到上按列編碼C、 上下列排從上到下按列編碼D、 下半列排從中間到上按列編碼，在從下到中間按列編碼E、 上半列排從上到中間按列編碼，在從中間到下按列編碼 本系統(tǒng)的編碼是按照上下列排的編碼方式來進行的，且是按照匯編的格式來進行編排。漢字的編碼是一個極其煩瑣的過程，如沒有其它軟件支持的話，可采用手工編碼方式，但是編出來的漢字顯示出來不美觀。該設(shè)計采用了一個名為“字模提取”的軟件來進行編碼。 當電路上電后，16×16點陣開始逐個顯示1N個漢字，幷從右向左移動。第一次按下“方式切換”鍵，16×16點陣顯示

38、方式改變?yōu)閺淖笾劣乙苿语@示。第二次按下“方式切換”鍵，16×16點陣的顯示方式改變?yōu)橛上轮辽巷@示。再按還會改變速度，RET為復(fù)位鍵。3.4 硬件設(shè)計方案 本設(shè)計主要由硬件設(shè)計和軟件設(shè)計組成。電路主要由單片機AT89S52、譯碼器和16×16點陣組成。本電路有4種顯示模式，可改變顯示速度。顯示模塊和顯示速度可以通過按鍵進行調(diào)節(jié)。電路中，由單片機的P0口、P2口和譯碼器分別對16×16點陣行和列進行掃描，從而顯示出不同的漢字。圖 硬件設(shè)計方案3.5 本章小結(jié)本章主要介紹了該電路要用到的硬件，AT89S52芯片和譯碼器等，還有了解16×16LED點陣器件的結(jié)構(gòu)

39、和接口電路和LED電子顯示屏顯示字符原理與制作。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 本軟件要現(xiàn)如下要求：漢字要穩(wěn)定、明亮幷且文字要以一定速度上升滾動顯示。顯示屏軟件模塊：初始化程序、主程序、多字滾動、顯示程序、掃描程序。顯示程序的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，幷產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設(shè)計的要求顯示。軟件設(shè)計中，顯示屏的軟件系統(tǒng)分為兩層：第一層是底層的顯示驅(qū)動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動程序負責向屏體送顯示數(shù)據(jù)，幷負責產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動器程序由定時器T0中斷程序?qū)崿F(xiàn)。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來

40、實現(xiàn)。4.1 驅(qū)動電路驅(qū)動電路設(shè)計采用芯片自帶驅(qū)動來驅(qū)動LED點陣發(fā)光，驅(qū)動電路如下圖所示：4.2 漢字編碼漢字編碼源程序：READY:MOV P0,#0FFH MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH MOV P3,#0FFH MOV SP,#70H MOV 36H,#2D MOV 37H,#00H LCALL DATA_CHUSHI SETB EA SETB ET0 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0A6H MOV TL0,#00H SETB TR0MAIN:ACALL DISP_READY ACALL KEY AJMP MAINDATA_CHUSHI:MOV 35

41、H,#00H MOV 38H,#00H MOV 3BH,#0A0H MOV DPTR,#DATA1 MOV R0,#0A0HSEND_DATA0:MOV A,#01H MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA0 MOV R0,#0C0H MOV 30H,#32DSEND_DATA1:MOV A,#01H MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA1 MOV DPTR,#DATA1+32 MOV R0,#80H MOV 30H,#32DSEND_DAT

42、A2:MOV A,#01H MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ 30H,SEND_DATA2 RET KEY:MOV P3,#0FFH MOV A,P3ANL A,#0011BCJNE A,#0011B,KEY_PANDUANRETKEY_PANDUAN:MOV 34H,A ACALL KEY_DELAYMOV A,P3ANL A,#0011BCJNE A,34H,KEY_EXITACALL KEY_CHULIKEY_EXIT: RETKEY_CHULI: ACC.0,KEY_2 MOV A,37H ADD A,#40H MOV 37H,A

43、LCALL DATA_CHUSHI RETKEY_2: ACC.1,KEY_CHULI_EXIT INC 36H INC 36H MOV A,36H CJNE A,#14D,CHANGE_36H MOV A,#2DCHANGE_36H:MOV 36H,A MOV 35H,#00H RETKEY_DELAY:DLY_LP1: MOV R1,#20MOVR6,#50DLY_LP2:NOPNOPNOPDJNZR6,DLY_LP2DJNZR7,DLY_LP1DISP_READY:MOV R0,3BH MOV 30H,#16B MOV 31H,#00H DISP:MOV A,R0 MOV P0,A IN

44、C R0 MOV A,R0 MOV P2,A MOV P1,31H MOV P0,#00H MOV P1,#0FFH MOV P2,#00H INC 31H INC R0 DJNZ 30H,DISPDISP_EXIT: RET DISP_DELAY:MOV 32H,#2D1:MOV 33H,#150 DJNZ 33H DJNZ 32H RETINT_0:PUSH ACC MOV TH0,#0A6H MOV TL0,#00H INC 35H MOV A,35H CJNE A,36H,INT0_EXIT MOV 35H,#00H ACALL WHICH_WAYINT0_EXIT:POP ACC R

45、ETIWHICH_WAY:MOV A,37H CJNE A,#00H,WAY2 ACALL YIDONG1 RETWAY2: CJNE A,#40H,WAY3 ACALL YIDONG2 RETWAY3: CJNE A,#80H,WAY4 ACALL YIDONG3 RETWAY4: ACALL YIDONG4 RETYIDONG1: MOV 50H,#0A1H MOV 51H,#0C1H MOV 3CH,#16D INC 38H MOV A,38H CJNE A,#16D,YIDONG1_THEN1 MOV 38H,#00H INC 39H MOV A,39H CJNE A,3AH,YIDO

46、NG1_THEN MOV 39H,#00H MOV DPTR,#DATA1YIDONG1_THEN: MOV 3CH,#32D MOV R1,#0C0HYIDONG1_SEND_DATA:MOV A,#00H MOVC A,#00H MOV R1,A INC R1 INC DPTR DJNZ 3CH,YIDONG1_SEND_DATA MOV 3CH,#16DYIDONG1_THEN1: MOV R1,51H MOV A,R1 RLC A MOV R1,A DEC R1 MOV A,R1 RLC A MOV R1,A MOV R1,50H MOV A,R1 RLC A MOV R1,A DEC

47、 R1 MOV A,R1 RLC A MOV R1,A INC 50H INC 50H INC 51H INC 51H RETYIDONG2:MOV 50H,#0A0H MOV 51H,#80H MOV 3CH,#16DINC 38HMOV A,38HCJNE A,#16D,YIDONG2_THEN1MOV 38H,#00H INC 39HMOV A,39H CJNE A,39H,YIDONG2_THEN MOV 39H,#00H MOV DPTR,#DATA1YIDONG2_THEN:MOV 32H,#32DMOV R1,#80HYIDONG2_SEND_DATA:MOV A,#00H MO

48、VC A,A+DPTR MOV R1,A INC R1 INC DPTR DJNZ 32H,YIDONG2_SEND_DATA MOV 32H,#16DYIDONG2_THEN1:MOV R1,51H MOV A,R1 RRC A MOV R1,A INC R1 MOV A,R1 RRC A MOV R1,A MOV R1,50H MOV A,R1 RRC A MOV R1,A INC R1 MOV A,R1 RRC A MOV R1,A INC 50H INC 50H INC 51H INC 51H DJNZ 3CH,YIDONG2_THEN1 RETYIDONG3:INC 3BH INC

49、3BHMOV 30H,#01HINC 38HMOV A,38HCJNE A,#16D,YIDONG3_EXITMOV 3BH,#0A0HMOV 38H,#00HMOV 3CH,#32D MOV 50H,#0A0HMOV 51H,#0C0HYIDONG3_LOOP:MOV R1,51H MOV A,R1 MOV R1,50H MOV R1,A INC 50H DJNZ 3CH,YIDONG3_LOOP INC 39H MOV A,39H CJNE A,3AH,YIDONG3_THEN MOV 39H,#00H MOV DPTR,#DATA1YIDONG3_THEN:MOV R1,#0C0H MO

50、V 3CH,#32DYIDONG3_THEN2:MOV A,#00H MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R1 INC DPTR DJNZ 3CH,YIDONG3_THEN2YIDONG4:DEC 3BH DEC 3BHMOV 30H,#01HINC 38HMOV A,38HCJNE A,#16D,YIDONG4_EXITMOV 3BH,#0A0HMOV 38H,#00HMOV 3CH,#32D MOV 50H,#0A0HMOV 51H,#80HYIDONG4_LOOP:MOV R1,51H MOV A,R1 MOV R1,50H MOV R1,A INC 50H INC 51H DJNZ 3CH,YIDONG4_LOOP INC 39H MOV A,39H CJNE A,3AH,YIDONG4_THEN MOV 39H,#00H MOV DPTR,#DATA1YIDONG4_THEN:MOV R1,#80H MOV 3CH,#32DYIDONG4_THEN2:MOV A,#00H MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R1 DJNZ 3CH,YIDONG4_THEN2YIDONG4_EXIT:RETDATA1:DB 02H,00H,02H,00H,02H,08H,03H,0FCH,02H,00H