16x16點(diǎn)陣教程資16包7參考

摘 1緒1111333344566688889摘 1緒1111333344566688889選題目的2方案論證與選擇上位機(jī)部分選擇通信部分方案選擇控制部分方案選擇顯示部分方案選擇最終確定硬件設(shè)計方案3單片機(jī)編程語言選擇系統(tǒng)軟件編譯工具選擇系統(tǒng)硬件設(shè)計控制系統(tǒng)設(shè)計AT89S51簡介3.3.1驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計3.4.驅(qū)動單元設(shè)計3.4.1驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計4統(tǒng)軟件設(shè)計LED顯示屏的顯示方式左LED顯示屏的顯示方式左移顯示的設(shè)計5系統(tǒng)調(diào)試短路與虛焊檢測上電測試6硬件原理圖設(shè)計程序系統(tǒng)PCB附LED顯示系統(tǒng)設(shè)LED顯示系統(tǒng)設(shè)關(guān)鍵字ThedesignofLEDThedesignofLEDdisplayNowadays,moreandmoreplacesneedtouseLEDdotmatrixtodisplayChinesecharactersandgraphics,suchasthelargeshoppingmalls,railwaystations,docks,subwaystations,variouskindsofservicewindowandsoon.LEDindustryhasbecomeanewandrapidlydevelopingindustrywithahugemarketspaceandforegroundcapacious.ThispaperintroducesadesignoftheLEDlatticedisplaysystembaseonMCUAT89S51.ThesystemcandisplayinbothChineseandEnglishcharactersoftheshowandfromtoptobottomandmovearoundthemagicshow.ThePCsendscontrolcommandsanddisplayscodetomicrocontroller,AT89S51receivescontrolcommandsfromPCandshowsthecode.Drivermoduledrivesa16×16-resolutionLEDlatticeLED’spaneldisplayscanshowed.CommunicationbetweenPCandthemicrocontrollerusingISPdownloadprogrammerstandards.Inaddition,thesystemwilltakeuponlyasmallamountofMCUI/Oandmemory,sothatthesystemhasfunctionalspaceforKey latticeLED’spanelserial1緒論1緒論的優(yōu)點(diǎn)迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。LED1.2511.3PC機(jī)為上位機(jī)，單片機(jī)為核心控制器件，外加譯碼電路和驅(qū)動電CC2系統(tǒng)硬件方案選大多數(shù)的LED2系統(tǒng)硬件方案選大多數(shù)的LED顯示屏都在戶外，所以對硬件的質(zhì)量要求非常的高。為方便檢修和維本身功能又要能夠和整個系統(tǒng)兼容。如2-1示,根據(jù)顯示系統(tǒng)的功能特點(diǎn)確定系統(tǒng)硬部分的顯示內(nèi)容和顯示方式[3]2-1系統(tǒng)硬件組成框其中系統(tǒng)采用現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍PC作為上位機(jī)，這樣對該顯示系統(tǒng)的硬件要求LEDLED將位機(jī)選擇存儲顯示的方法，控制LED顯示屏的顯示內(nèi)容2.1.2通信部分方案選ISP（In-SystemProgramming）在系統(tǒng)編程，通過下載電纜直接對安裝在用戶目標(biāo)顯示部分控制部分通信部分上位機(jī)單片機(jī)是集成了CPU，ROM，RAM和I/O口的微型計算機(jī)。它有很強(qiáng)的接口性能，非常適合于工業(yè)控制,因此又叫微控制器(MCU)CPU8，16，3264RISCI/OA/D，“看門狗”，的發(fā)展，NMOSCMOSHMOS5V3V，2V甚至到1V，工作電流由mAμA，這在便攜式產(chǎn)品中大有用武之地[4]。場上常用的單片機(jī)主要有MCS-51、AVR、ARM、PIC等。其中應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)首推Intel51系列，由于產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產(chǎn)歷史“悠久”，有先入為主的入腳使用時，只須將該腳設(shè)置為高電平（I/O。當(dāng)該腳作輸出腳使I/OI/OLEDIOLEDLEDLEDLEDLED8×816×16即可，檢修的成本較低，缺點(diǎn)在于連接線路復(fù)雜；而點(diǎn)陣模塊構(gòu)成的方法卻正好與之相D都必須被更換。這就加大了維修的成本。的2-2LED16×16顯示屏行和列各有的2-2LED16×16顯示屏行和列各有16支引腳，不能單靠51譯碼。常用的串并轉(zhuǎn)換芯片有74LS154（4線-16線譯碼器、74HC138（8位串并轉(zhuǎn)換器、74HC595等。51２０ｍＡ，具有一定的驅(qū)動能力；而μＡ甚至更?。娏鲗嶋H上是由腳的上拉電流形成的LED還需要增加以功能放大位目的的驅(qū)動電路[7]2-3硬件設(shè)計方系統(tǒng)軟件方案選軟件的設(shè)計除2-3硬件設(shè)計方系統(tǒng)軟件方案選軟件的設(shè)計除了滿足設(shè)計功能外還必須要滿足易讀寫，方便下載和編譯。軟件的編需要借助軟件編輯器和編譯軟件，編譯完成后還需要下載到單片機(jī)中執(zhí)行。編寫軟件之現(xiàn)在主要運(yùn)用的單片機(jī)編程語言為匯編語言C言。兩種語言相比較各有優(yōu)點(diǎn)。匯編語言(AssemblyLanguage)是面向機(jī)器的程序設(shè)計語言，是一種功能很強(qiáng)的程C語言是一種源于編寫UNIX51儲器新程序，因為它具有方便的模塊化編程技術(shù)。C言作為一種非常方便的語言而得到廣泛的支持，C言程序本身并不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可根據(jù)單片機(jī)的不基于以上理由決定采用C語言為該顯示系統(tǒng)的編程語言MCS－51C語言編程的編譯器主要有兩種：來進(jìn)行編譯PC顯示33.1硬件整體設(shè)計概述及功能分33.1硬件整體設(shè)計概述及功能分16×16PC機(jī)通過通信系統(tǒng)向單片機(jī)發(fā)送控制指令和顯示代碼內(nèi)容，單片機(jī)接收后執(zhí)行控制指令處理顯示代碼將顯示內(nèi)容通過I/O口的處理以達(dá)到LED顯示屏的顯示電流，電壓要求進(jìn)而使顯示屏顯示內(nèi)容[11]。至整個系統(tǒng)之中。通過查閱資料和對比最終的硬件原理圖如圖3-1復(fù)位行驅(qū)點(diǎn)陣單片時鐘列驅(qū)3-硬件原理（1）（2）驅(qū)動電路要能提供LED單片機(jī)由ISP由串口完成單片機(jī)與上位機(jī)的通信，通信速度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸_(dá)到顯示求控制單元設(shè)控制電路設(shè)計中采用的是單片機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)必須要是工作在一個最小系統(tǒng)（指單在該系統(tǒng)中，P0各口主要用作LED顯示數(shù)據(jù)的行控制輸出。具體接法為：P0.4，P0.5,P0.674HC138A，B在該系統(tǒng)中，P0各口主要用作LED顯示數(shù)據(jù)的行控制輸出。具體接法為：P0.4，P0.5,P0.674HC138A，B,C74HC138送入串行數(shù)據(jù)經(jīng)過其轉(zhuǎn)換后并行輸出；P0.3,P0.7接138芯片的使能控制端，當(dāng)為低電平使允許輸出；P0.0,P0.1,P0.2接595SH_CPST_CPDSCPU僅訪問外部程序存儲器（0000H－FFFFHE3-2AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kbytesFlashATMEL8051Flash程序存儲器既可在線編程（ISP）也可AT89S51·全靜態(tài)工作模式（WDT3.3.1行驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)譯碼電路的功能是為了解決單片機(jī)I/O端口不足。行譯碼所用器件為串并轉(zhuǎn)換器74HC13874HC573138416Q1-Q16接顯示屏H1-H8573Q3,Q7138G2B，G2A使能3-33-3存器,共有54/74S373和54/74HC573兩種線路結(jié)構(gòu)形式當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時，高電平時，ODLE，O3-274HC573列驅(qū)動電路由74HC595構(gòu)成，它具有一個8位串入并出的移位寄存器和一個8位輸出據(jù)的同時，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，達(dá)到重疊處理的目的。數(shù)據(jù)在SH_CP的上升沿輸入，在寄存器早一個脈高電平時，ODLE，O3-274HC573列驅(qū)動電路由74HC595構(gòu)成，它具有一個8位串入并出的移位寄存器和一個8位輸出據(jù)的同時，傳送下一行的列數(shù)據(jù)，達(dá)到重疊處理的目的。數(shù)據(jù)在SH_CP的上升沿輸入，在寄存器早一個脈沖。移位寄存器有一個串行移位輸入（DS），和一個串行輸出（Q7）,和一個異步的低電平復(fù)位，存儲寄存器有一個并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE部的輸出寄存器->輸出,當(dāng)MR（10引腳為高電平，OE（13引腳SHCP上升沿進(jìn)入移位寄存器，在STCP3-45V輸入高電2——V輸入低電——V輸出高電——輸出低電——3-4單片機(jī)ISP調(diào)試程序，必須重復(fù)拔插，大大降低了開發(fā)效率。ISP3-4單片機(jī)ISP調(diào)試程序，必須重復(fù)拔插，大大降低了開發(fā)效率。ISPISP設(shè)計AT89S51單片機(jī)開發(fā)板，采用ISP下載線實現(xiàn)在CISP(In-SystemProgrammable)，指電路板上的空白器件可編程寫入最I(lǐng)SP方式擦除或再編程。ISP的第4控制程通信程主程特效顯示程靜態(tài)顯示程4-1第4控制程通信程主程特效顯示程靜態(tài)顯示程4-1開始中斷系統(tǒng)初 從顯示數(shù)組讀取數(shù)據(jù)到顯示寄存YN起始開始中斷系統(tǒng)初 從顯示數(shù)組讀取數(shù)據(jù)到顯示寄存YN起始讀取顯示控命令選擇顯Y接收顯示數(shù)據(jù)及控制命調(diào)用相應(yīng)顯示程將顯示數(shù)據(jù)移入顯示數(shù)組控制命令賦值給控制字4-2主程序流程程序開始時首先必須對單片機(jī)進(jìn)行初始化，其中初始化的內(nèi)容包括：中斷優(yōu)先級的設(shè)O化完成后程序進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)等待中斷的發(fā)生，該程序中主要用到了兩個外部中斷源和串行LD方式是由按鍵控制還是上位機(jī)控制和顯示狀態(tài)是靜態(tài)顯示還是動態(tài)顯示。串行中斷包括發(fā)送中斷和接收中斷都是由軟件觸發(fā)。中斷產(chǎn)生后由預(yù)先初始化時設(shè)定跳轉(zhuǎn)執(zhí)行中斷子程ED特效顯示程序的設(shè)LED對靜態(tài)顯示來說每一個發(fā)光二極管都需要一套驅(qū)動電路一幀畫面輸入以后便可另一種動態(tài)掃描顯示是把整個LED屏幕分成若干部分，每一幅畫面的顯示是顯示完一部51IO口數(shù)量有限的原因決定采用動態(tài)掃描的方式進(jìn)動態(tài)掃描分為行掃描和列掃描兩種方式區(qū)別在于選通端和數(shù)據(jù)輸入端分別是行還是2的數(shù)據(jù)，這樣從第1列到第16列循環(huán)往復(fù)，只要切換的速度足夠的快利用人眼的延時性就可以看見一幅穩(wěn)定的畫面選通LED1選通LED2選通LED164-3掃描顯示程序原理顯示程序為子程序顯示采用的是列掃描的顯示方式，選通一列后按照列與數(shù)據(jù)元素的對應(yīng)關(guān)系第i具體做法為將元素向右邏輯移位后再與0X01相與，所得結(jié)果通過單片機(jī)端口輸出到選通第1選通第2選通第16轉(zhuǎn)換器的A來顯示所需畫面[17]開讀轉(zhuǎn)換器的A來顯示所需畫面[17]開讀入顯示數(shù)顯顯示數(shù)組元素邏輯左移一YN移位數(shù)是4-4左移程序流程動態(tài)顯示程序流程如4-4所示，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的存儲原理通過改變實LED列與數(shù)據(jù)邏輯列的方法來實現(xiàn)程序的左右移動。顯示數(shù)據(jù)與列的對應(yīng)關(guān)系為：第i列對應(yīng)的數(shù)據(jù)為數(shù)i2×i個數(shù)據(jù)。顯示數(shù)組116個元素的81LED顯示屏中的第18。同理1732元素的81LED示屏中的916行。所以將元素數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯位移便能產(chǎn)生左移動的效果[18]通信程序的設(shè)USBPC機(jī)通信和對目標(biāo)芯片編程。軟件面向用戶設(shè)計，由用戶選擇要下載的、已經(jīng)編譯成Hex文件格式的代碼文件單片機(jī)數(shù)據(jù)單片機(jī)數(shù)據(jù)供數(shù)據(jù)4-5通信系統(tǒng)框55由于最重要的顯示系統(tǒng)功能的測試需要軟件配合所以在硬件調(diào)試部分只測試單片機(jī)復(fù)位電平，功能部分測試放在系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試部分來完成。機(jī)、譯碼器，鎖存器，驅(qū)動電路的電源電壓均要求為5V所以可同時直接接入。各器件電源端在4.3V～4.8V成功生產(chǎn)可執(zhí)行的.hex后方可進(jìn)行功能測試。無校驗，位數(shù)據(jù)。機(jī)向單片機(jī)發(fā)送的內(nèi)容為據(jù)為11223344556677889900AABBCCDDEEFF112233445566779900AABBCCDDEEFFLEDLEDLED85506論6論LEDAT89S51做核心控制器，74HC138和74HC573組成譯碼電路，74HC595做成列驅(qū)動。在實現(xiàn),,ElectronicsWeekly，11/26/2003Issue2125，36-36，1/9p，1c；(ANDaveJackson.DSP1998，(12)：1-7.(03)：108-張全福.匯編語言程序設(shè)計實驗教學(xué)改革與探索.教學(xué)研究，2005，(06)：3-11]LED[J].大連海事大學(xué)學(xué)報(03)：55-43-2001（03：LED[J].，2005，(04)：1-應(yīng)用，2000(1)：25-(03)：56-78.725-DavidFRogers.Computergraphicsalgorithm[M].Beijing：ChinaPress，2002：97-[19]Marston,R..Radio-Electronics,WorkingLEDdisplayMar1992,Vol.63Issue3,65,8p,3charts,23diagrams;(AN[20]Regenold,Stephen.LEDsAreStillPopular(andImproving)afterTheseYears[Z].Sep2004,Vol.18Issue9,44-44,1/7p,1c;(ANTheseYears[Z].Sep2004,Vol.18Issue9,44-44,1/7p,1c;(AN#includeuintunsigneducharunsignedcharNOP()_nop_()/*端口定義#includeuintunsigneducharunsignedcharNOP()_nop_()/*端口定義EN_port=CLK_port=#defineABCD_portP1====ucharcodef,0xff,/*顯示8行空白*/F,0xFF,//*"歡F,0xFF,//*"迎F,0xFF,//*"歡F,0xFF,//*"迎F,0xFF,//*"光F,0xFF,//*"臨F,0xFF,/*"金F,0xFF,/*"陵F,0xFF,/*"科F,0xFF,/*"技F,0xFF,//*"學(xué)F,0xFF,//*"院f,0xff,/*顯示8行空白*/uchardataF,0xFF,/*"技F,0xFF,//*"學(xué)F,0xFF,//*"院f,0xff,/*顯示8行空白*/uchardatadisp_buff[32];//32uchardatavoidT0_Set()/*定義中斷方式，中斷時間{======(65536-}voiddelay_1ms(uchar{ucharj;}}void{voiddelay_1ms(uchar{ucharj;}}void{ucharuinttemp,temp1;for(hanzi=0;hanzi<10;hanzi++){//最多顯示多少個字++temp=data_temp[0];