基于單片機(jī)的電子廣告牌設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕題目：基于單片機(jī)的電子廣告牌設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)班級(jí)姓名指導(dǎo)教2023年6月6日姓名班級(jí)課題名稱(chēng)指導(dǎo)老師意見(jiàn)評(píng)審小組意見(jiàn)評(píng)定等級(jí)系部意見(jiàn)目錄前言----------------------------------------------------------------------------------3LED點(diǎn)陣電子廣告牌的簡(jiǎn)介----------------------------------------6LED電子廣告牌的定義------------------------------------------------------6LED電子廣告牌的特點(diǎn)------------------------------------------------------61.3LED電子廣告牌應(yīng)用--------------------------------------------------------7LED電子廣告牌的設(shè)計(jì)原理--------------------------------------82.116*64點(diǎn)陣屏原理-----------------------------------------------------------82.2系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)-------------------------------------------------------------8主要芯片簡(jiǎn)介及硬件電路設(shè)計(jì)------------------------------------103.1STC89C52芯片簡(jiǎn)介-----------------------------------------------------------103.274HC154芯片簡(jiǎn)介-------------------------------------------------------------113.374HC595芯片簡(jiǎn)介-------------------------------------------------------------133.4點(diǎn)陣簡(jiǎn)介----------------------------------------------------------------------143.516*64點(diǎn)陣屏構(gòu)成------------------------------------------------------------153.6單片機(jī)最小系統(tǒng)與說(shuō)明及連接電路-----------------------------------------163.7行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)--------------------------------------------------------------193.8硬件設(shè)計(jì)考前須知-----------------------------------------------------------21keil實(shí)現(xiàn)C代碼與程序下載-------------------------------------224.1字模軟件的使用--------------------------------------------------------------224.2字模軟件的設(shè)置--------------------------------------------------------------224.3程序代碼字模表--------------------------------------------------------------234.4延時(shí)函數(shù)----------------------------------------------------------------------244.5主函數(shù)-----------------------------------------------------------------------254.6顯示屏掃描函數(shù)-------------------------------------------------------------26調(diào)試及性能分析-----------------------------------------------------275.1開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹----------------------------------------------------------------275.2理論性能分析----------------------------------------------------------------275.3系統(tǒng)調(diào)試---------------------------------------------------------------------28結(jié)束語(yǔ)-----------------------------------------------------------------------------29致謝--------------------------------------------------------------------------------30主要參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------------------------31前言本設(shè)計(jì)提出了一個(gè)點(diǎn)陣顯示屏的硬件及軟件的整體設(shè)計(jì)，及其顯示的整體控制。系統(tǒng)的硬件及軟件均調(diào)試通過(guò)，具有可行性。而且本錢(qián)低廉易于開(kāi)發(fā)是一個(gè)方便實(shí)用的點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)以LED屏的顯示電路和單片機(jī)控制電路為核心，利用單片機(jī)技術(shù)和匯編語(yǔ)言程序來(lái)實(shí)現(xiàn)LED點(diǎn)陣系統(tǒng)的漢字滾動(dòng)顯示。運(yùn)用Protel99se軟件對(duì)LED點(diǎn)陣顯示進(jìn)行了原理圖編輯、PCB制版以及對(duì)分壓式偏置電路放大器進(jìn)行模擬分析,可看出,Protel99se是一個(gè)實(shí)用的EDA工具,能幫助完成硬件設(shè)計(jì)，并且它提供的電路仿真器雖然簡(jiǎn)單但根本上能滿(mǎn)足板級(jí)電路的設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)、編譯、仿真的實(shí)踐過(guò)程中假設(shè)能靈活運(yùn)用Protel99se,揚(yáng)長(zhǎng)避短,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),那么Protel99se總能解決許多實(shí)際問(wèn)題,為設(shè)計(jì)帶來(lái)方便。使用KeilC軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯和燒寫(xiě)，最后實(shí)驗(yàn)成功。設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新點(diǎn)是克服了原來(lái)固定顯示的缺點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)更改，采用單片機(jī)降低了用電腦實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示的本錢(qián)。所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具備顯示穩(wěn)定、功耗低、壽命長(zhǎng)、顯示內(nèi)容易改、顯示方式豐富等優(yōu)點(diǎn)，另外本錢(qián)較低,電路與控制方案簡(jiǎn)潔明了，容易實(shí)現(xiàn)，具有應(yīng)用推廣價(jià)值?；趩纹瑱C(jī)的電子廣告牌設(shè)計(jì)摘要LED是指發(fā)光二極管，在某些半導(dǎo)體的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式點(diǎn)知發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)LED。由于電子顯示屏制作簡(jiǎn)單，安裝方便，被廣泛應(yīng)用于各種公共場(chǎng)合，如公交汽車(chē)的報(bào)站器、廣告屏以及公告牌等等。介紹的LED點(diǎn)陣電子顯示屏，其功能有固定漢字、字母、數(shù)字的顯示；平行左移、右移；固定信息的循環(huán)顯示；顯示屏的亮度連續(xù)可調(diào)；時(shí)間的顯示和上位機(jī)對(duì)顯示內(nèi)容可修改的功能。隨著LED顯示屏在廣告?zhèn)髅筋I(lǐng)域逐漸嶄露頭角，其控制系統(tǒng)也如雨后春筍，層出不窮。由于他的控制系統(tǒng)均是基于嵌入式處理器開(kāi)發(fā)，所以單片機(jī)在其中也占有一席之地。但是，由于LED顯示屏控制較復(fù)雜，特別是對(duì)于顯示特殊效果，如循環(huán)移動(dòng)、覆蓋霓虹燈效果，要求處理器運(yùn)算速度快、執(zhí)行效率高。關(guān)鍵詞：STC89C5274HC154〔行驅(qū)動(dòng)〕74HC595〔列驅(qū)動(dòng)〕LED點(diǎn)陣單片機(jī)C51顯示屏AbstractLEDreferstolight-emittingdiodesthatinsomeofthesemiconductorPNjunction,injectionofminoritycarriersandmajoritycarrierwilltakeextraenergycompoundintheformoflightenergyreleased,whichdirectlyconvertlightenergy.PNjunction,minoritycarrierswithreversevoltagetoinfuse,reasonnottoshine.Thiskindofusebetweenpointsmadeluminousprincipleknownaslight-emittingdiodes(leds),calleddiodeLED.Becauseelectronicdisplayscreenmakingsimple,convenientinstallation,widelyappliedinallkindsofpublicoccasions,suchasthetransitbusesstopsdevice,advertisingscreenandbulletinboards,etc.IntroductionofLEDdotmatrixelectronicdisplayscreen,itsfunctionhasthefixedcharacters,letters,anddigitaldisplay;Parallelmovesleft,rightshift;Fixedinformationcirculationdisplay;Screenbrightnesscontinuousadjustable;TimedisplaysandPCfordisplaycontentcanbemodifiedtofunctionAstheLEDdisplayinadvertisingmediafield,thecontrolsystemofup-and-comingalsohavemushroomed,emergeinendlessly.Becauseofhiscontrolsystembasedonembeddedprocessorsaredeveloped,somicrocomputerinwhichalsooccupiesaplace.However,becausetheLEDdisplaycontrolismorecomplex,especiallyforshowspecialeffects,suchascyclemobile,coveringtheneoneffect,requestafastcalculationspeed,executionprocessorofhighefficiency.Keywords:AT89C5274HC154(linedrive)74HC595(columndrive)LEDlatticemcuc51DisplayLED點(diǎn)陣電子廣告牌的簡(jiǎn)介L(zhǎng)ED電子廣告牌的定義2023全球知名市場(chǎng)研究權(quán)威尼爾森公司將戶(hù)外LED顯示屏稱(chēng)之為繼電視、電腦、之后的“第四屏〞。LED電子廣告牌作為一種新穎的電子動(dòng)態(tài)圖文點(diǎn)陣顯示屏，是一種置于群眾中可自功連續(xù)工作的信息發(fā)布媒體，是一種可襯托氣氛、裝點(diǎn)環(huán)境的精彩點(diǎn)綴，是一種在消費(fèi)最前沿吸引萬(wàn)千眼球的廣告利器。無(wú)論個(gè)體經(jīng)商戶(hù)到大品牌的廠商都能利用LED電子滾動(dòng)顯示屏來(lái)吸引客戶(hù)、介紹產(chǎn)品、彰顯品脾和裝飾環(huán)境，為商家創(chuàng)造更大的財(cái)富。LED電子廣告牌的特點(diǎn)LED顯示屏具有色彩鮮艷、亮度高、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，如在車(chē)站、碼頭、商場(chǎng)、銀行等公共場(chǎng)所將LED?顯示屏用于信息發(fā)布。目前LED顯示屏的種類(lèi)越來(lái)越多,從使用場(chǎng)合及亮度考慮可分為室內(nèi)和室外屏，從掃描方式可分為動(dòng)態(tài)掃描顯示屏和靜態(tài)掃描顯示屏。LED發(fā)光顯示器是單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品中常用的一種物美價(jià)廉的輸出設(shè)備，其主要優(yōu)點(diǎn)是在于降低本錢(qián)。提高可靠性和易于實(shí)現(xiàn)。而簡(jiǎn)易的LED電子廣告板的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)運(yùn)用單片機(jī)控制系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)對(duì)漢字的顯示，以及漢字的上下滾動(dòng)和左右移動(dòng)，完成對(duì)三維立體的設(shè)計(jì)顯示。在我國(guó)改革開(kāi)放之后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，對(duì)公眾場(chǎng)合發(fā)布信息的需求強(qiáng)烈，LED顯示屏的出現(xiàn)適應(yīng)了這一市場(chǎng)需求，LED顯示技術(shù)得到了高速開(kāi)展，LED顯示屏幕可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像，不僅可以用于室內(nèi)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(wú)法比較的優(yōu)點(diǎn)。日光燈與傳統(tǒng)日光燈比較有如下優(yōu)點(diǎn)：〔1〕環(huán)保，無(wú)污染。傳統(tǒng)的日光燈中含有大量的水銀蒸汽，如果破碎水銀蒸汽會(huì)揮發(fā)到大氣中。LED日光燈不使用水銀，且不含鉛汞，對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用。LED日光燈公認(rèn)為二十一世紀(jì)的綠色照明?！?〕高效轉(zhuǎn)換，減少發(fā)熱。傳統(tǒng)燈具會(huì)產(chǎn)生大量熱能，而LED燈具那么是把電能全都轉(zhuǎn)換為光能，不會(huì)造成能源的浪費(fèi)。而且對(duì)文件，衣物也不會(huì)產(chǎn)生褪色現(xiàn)象?！?〕清靜舒適，沒(méi)有噪音。LED燈具不會(huì)產(chǎn)生噪音，對(duì)于使用精密電子儀器的場(chǎng)所為上上之選。適用于圖書(shū)館，辦公室之類(lèi)的場(chǎng)所?！?〕光線柔和，保護(hù)眼睛。傳統(tǒng)的日光燈使用的是交流電，所以每秒鐘會(huì)產(chǎn)生100-120次的頻閃。LED燈具是把交流電直接轉(zhuǎn)換為直流電，不會(huì)產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象?！?〕無(wú)紫外線，不吸引蚊蟲(chóng)。LED燈具不會(huì)產(chǎn)生紫外線，因此不會(huì)象傳統(tǒng)的燈具那樣，有很多蚊蟲(chóng)圍繞在燈源旁邊。室內(nèi)會(huì)變得更加干凈衛(wèi)生整潔?！?〕電壓可調(diào)。傳統(tǒng)的日光燈是通過(guò)鎮(zhèn)流器釋放的高電壓來(lái)點(diǎn)亮的，當(dāng)電壓降低時(shí)那么無(wú)法點(diǎn)亮。而LED燈具在一定范圍的電壓之內(nèi)都能點(diǎn)亮，還能調(diào)整光亮度?！?〕節(jié)省能源，壽命更長(zhǎng)。LED日光燈的耗電量不到傳統(tǒng)日光燈的三分之一，壽命也是傳統(tǒng)日光燈的10倍，可以長(zhǎng)期使用而無(wú)需更換，減少人工及相關(guān)費(fèi)用，更適合于難以更換的場(chǎng)所?！?〕鞏固牢靠，長(zhǎng)久使用。LED燈體本身使用的是環(huán)氧樹(shù)脂而非傳統(tǒng)的玻璃，更鞏固牢靠，即使砸到地板上LED也不會(huì)輕易損壞，可以放心使用。另外更便于運(yùn)輸。LED點(diǎn)陣電子顯示屏是集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)與一體的大型顯示屏系統(tǒng)。本系統(tǒng)所采用的是16*64點(diǎn)陣LED圖文顯示屏，①顯示漢字和各種常見(jiàn)字符等信息，可廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)所。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、字型美觀、圖案清析。采用高性能單片機(jī)控制，性能穩(wěn)定，可靠性高，具有掉電保護(hù)功能，并且可以完全脫機(jī)運(yùn)行。②大屏幕顯示系統(tǒng)一般是由多個(gè)LED點(diǎn)陣組成的小模塊以搭積木的方式組合而成的，每一個(gè)小模塊都有自己的獨(dú)立的控制系統(tǒng)，組合在一起后只要引入一個(gè)總控制器控制各模塊的命令和數(shù)據(jù)即可，這種方法既簡(jiǎn)單而且具有易展、易維LED電子廣告牌應(yīng)用LED電子廣告牌應(yīng)用“激情盛會(huì)，和諧亞洲〞，令人期待的第16屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)于2023年11月12日至27日在中國(guó)廣州舉辦。在廣州海心沙島亞運(yùn)會(huì)開(kāi)閉幕式主場(chǎng)，坐落著四艘氣勢(shì)磅礴的“亞運(yùn)之舟〞，分別由上下兩塊LED風(fēng)帆組成一艘船，共八塊風(fēng)帆并列組成了開(kāi)閉幕式演出的背景。每塊LED風(fēng)帆屏寬30米，安裝高度86米，顯示面積達(dá)8000平米，為當(dāng)今界顯示面積最大的led顯示屏。有PH10、PH12、PH16、PH20、PH25、PH31.5，可以播放各種視頻，可顯示圖象和文字，影像畫(huà)面清晰、各種計(jì)算機(jī)信息、圖形、圖畫(huà)及二、三維動(dòng)畫(huà)等，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息容量大，并具有同步顯示功能。可應(yīng)用于大型廣場(chǎng)、金融、稅務(wù)、工商、郵電、體育、戶(hù)外廣告、廠礦企業(yè)、大型體育場(chǎng)館、交通運(yùn)輸、教育系統(tǒng)、車(chē)站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)百貨大樓、醫(yī)院、賓館大廈、銀行、演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、酒店會(huì)議室、拍賣(mài)行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。LED電子廣告牌的設(shè)計(jì)原理2.116*64點(diǎn)陣屏原理點(diǎn)陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外形如下，16*64點(diǎn)陣共由1024個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置1電平，某一列置0電平，那么相應(yīng)的二極管就亮；如要將第一個(gè)點(diǎn)點(diǎn)亮，那么9腳接高電平13腳接低電平，那么第一個(gè)點(diǎn)就亮了；如果要將第一行點(diǎn)亮，那么第9腳要接高電平，而〔13、3、4、10、6、11、15、16〕這些引腳接低電平，那么第一行就會(huì)點(diǎn)亮；如要將第一列點(diǎn)亮，那么第13腳接低電平，而〔9、14、8、12、1、7、2、5〕接高電平，那么第一列就會(huì)點(diǎn)亮。一般我們使用點(diǎn)陣顯示漢字是用的16*16的點(diǎn)陣宋體字庫(kù)，所謂16*16，是每一個(gè)漢字在縱、橫各16點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)顯示的。也就是說(shuō)得用四個(gè)8*8點(diǎn)陣組合成一個(gè)16*16的點(diǎn)陣。如下列圖所示，要顯示“你〞那么相應(yīng)的點(diǎn)就要點(diǎn)亮，由于我們的點(diǎn)陣在列線上是低電平有效，而在行線上是高電平有效，所以要顯示“你〞字的話(huà)，它的位代碼信息要取反，即所有列〔13~16腳〕送，0xF7，0x7F)，而第一行〔9腳〕送1信號(hào)，然后第一行送0。再送第二行要顯示的數(shù)據(jù)〔13~16腳〕送，0xF7，0x7F)，而第二行〔14腳〕送1信號(hào)。依此類(lèi)推，只要每行數(shù)據(jù)顯示時(shí)間間隔夠短，利用人眼的視覺(jué)暫停作用，這樣送16次數(shù)據(jù)掃描完16行后就會(huì)看到一個(gè)“你〞字；第二種送數(shù)據(jù)的方法是字模信號(hào)送到行線上再掃描列線也是同樣的道理。同樣以“你〞字來(lái)說(shuō)明，16行〔9、14、8、12、1、7、2、5〕上送〔0000000000000000，0x00，0x00〕而第一列〔13腳〕送、“0〞。同理掃描第二列。當(dāng)行線上送了16次數(shù)據(jù)而列線掃描了16次后一個(gè)“你〞字也就顯示出來(lái)了。2.2系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)單片機(jī)控制器單片機(jī)控制器行掃描電路行驅(qū)動(dòng)列掃描電路列驅(qū)動(dòng)16*64點(diǎn)陣圖2-116*64LED點(diǎn)陣系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖主要芯片簡(jiǎn)介及硬件電路設(shè)計(jì)3.1STC89C52芯片簡(jiǎn)介STC89C52RC單片機(jī)介紹STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。主要特性如下：增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。工作電壓：5.5V～3.3V〔5V單片機(jī)〕/3.8V～2.0V〔3V單片機(jī)〕。工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz。用戶(hù)應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。片上集成512字節(jié)RAM。通用I/O口〔32個(gè)〕，復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。ISP〔在系統(tǒng)可編程〕/IAP〔在應(yīng)用可編程〕，無(wú)需專(zhuān)用編程器，無(wú)需專(zhuān)用仿真器，可通過(guò)串口〔RxD/P3.0,TxD/P3.1〕直接下載用戶(hù)程序，數(shù)秒即可完成一片。具有EEPROM功能。具有看門(mén)狗功能。共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2。外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。通用異步串行口〔UART〕，還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART。工作溫度范圍：-40～+85℃〔工業(yè)級(jí)〕/0～75℃〔商業(yè)級(jí)〕。14．PDIP封裝。3.274HC154芯片簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介：4線—16線譯碼器,可以實(shí)現(xiàn)地址的擴(kuò)展。4-Lineto16-LineDecoder/Demultiplexer引腳說(shuō)明：1-1113-17：輸出端。〔outputs(activeLOW)〕12：Gnd電源地〔ground(0V)〕18-19：使能輸入端(enableinputs(activeLOW))20-23地址輸入端(addressinputs)24：VCC電源正(positivesupplyvoltage)地址/全能輸入對(duì)應(yīng)輸出表：注意：H=高電平〔HIGHvoltagelevel〕L=低電平〔LOWvoltagelevel〕X=任意電平〔don’tcare〕只要控制端G1、G2任意一個(gè)為高電平，A、B、C、D任意電平輸入都無(wú)效。3.374HC595芯片簡(jiǎn)介74HC595是8位串行輸入，8位串行或并行輸出。QA~QH為并行輸出?？梢詫⑿盘?hào)輸送到LED，類(lèi)似流水燈。Q’H為串行輸出。10號(hào)角：移位存放器清零端，低電平有效。11號(hào)引腳：移位存放器時(shí)鐘脈沖，高電平有效。12號(hào)引腳：存儲(chǔ)存放器時(shí)鐘脈沖，高電平有效。13號(hào)引腳：控制輸出的使能端，低電平有效。14號(hào)角傳送串行信號(hào)，信號(hào)源可以來(lái)單片機(jī)。16，8號(hào)引腳分別接VCC,GND。3.4點(diǎn)陣簡(jiǎn)介8x8點(diǎn)陣是由64個(gè)發(fā)光二極管排列成8行8列的矩陣，一個(gè)發(fā)光二極管控制著點(diǎn)陣的一個(gè)點(diǎn)。這種顯示比較逼真，能顯示的字符比較多。實(shí)際應(yīng)用比較廣泛，如點(diǎn)陣廣告牌，交通燈報(bào)站臺(tái)。3.516*64點(diǎn)陣屏構(gòu)成首先，我們來(lái)分析一下16*16點(diǎn)陣行控線，列控線。00008*8點(diǎn)陣018*8點(diǎn)陣108*8點(diǎn)陣118*8點(diǎn)陣級(jí)聯(lián)方法：如圖四個(gè)點(diǎn)陣。把00，01相同的行線相連接。把10，11相同的行線相連接。把00，10相同的列線相連接。把01，11相同的列線相連接。最后，00，01的列就作為16x16點(diǎn)陣的列控線。00，10的行就作為16x16點(diǎn)陣的行控線。同理：16*64的點(diǎn)陣也是一樣的，將同一行的所有行連在一起，同一列的所有列連在一起！〔我們這次點(diǎn)陣用的是共陽(yáng)型點(diǎn)陣，即行接陽(yáng)極〕這里的16*64設(shè)計(jì)我們使用的是proteus畫(huà)圖的，里面使用的是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)！3.6單片機(jī)最小系統(tǒng)與說(shuō)明及連接電路AT89S52的最小系統(tǒng)其中，C1，C2都是30pF的片狀電容，C3為10μF的電解電容。R1為10K的電阻。X1為12MHz的晶振，連接到單片機(jī)的18，19引腳，為單片機(jī)提供內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，內(nèi)部反相放大器自激振蕩產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖2分頻，即石英頻率f=12MHz，那么單片機(jī)時(shí)鐘信號(hào)為6MHz。9號(hào)角接上電復(fù)位電路。當(dāng)給單片機(jī)加電，高電平脈沖通過(guò)10μF的電解電容，到達(dá)9號(hào)引腳〔RST〕，實(shí)現(xiàn)主復(fù)位。如果正常工作中產(chǎn)生意想不到的情況發(fā)生，可以用按鍵開(kāi)關(guān)控制發(fā)送一個(gè)高電平實(shí)現(xiàn)主復(fù)位。Protues省略了電源端，20，40號(hào)引腳分別接GND,VCC。3.7行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)行驅(qū)動(dòng)：1.A、B、C、D作為地址數(shù)據(jù)輸入線，接P1.0,P1.1，P1.2,P1.3。2.19號(hào)角：接GND。3.74hc154的16行經(jīng)8550放大后加載到點(diǎn)陣的行。3.7．2列驅(qū)動(dòng)8片74HC595級(jí)聯(lián)控制列數(shù)據(jù)：八片的11號(hào)引腳:相連接單片機(jī)的P3.1口，作為移位時(shí)鐘脈沖。第一片的14號(hào)角接單片機(jī)的P3.0口，提供串行數(shù)據(jù)。八片的12號(hào)引腳：相連接單片機(jī)的P1.6為存儲(chǔ)存放器的時(shí)鐘脈沖。10號(hào)角：接單片機(jī)P1.513：都同時(shí)接地。第一片的9號(hào)引腳級(jí)聯(lián)到第二片的14號(hào)引腳，第二片的9號(hào)引腳級(jí)聯(lián)到第三片的14號(hào)引腳，依次類(lèi)推，最后一片9號(hào)腳空著。100~807接到16x64的點(diǎn)陣的列引腳。3.8硬件設(shè)計(jì)考前須知整個(gè)系統(tǒng)需要加載5V左右的電壓。行信號(hào)經(jīng)過(guò)154后要加載幾百歐姆的電阻限流，而后接到8550，經(jīng)其放大后接到點(diǎn)陣。keil實(shí)現(xiàn)C代碼與程序下載4.1字模軟件的使用4.2字模軟件的設(shè)置4.3程序代碼字模表程序代碼如下：#include<reg52.h>#defineBLKN32//列鎖存數(shù)〔為L(zhǎng)ED顯示字?jǐn)?shù)*2〕#defineTOTAL16//待顯示字個(gè)數(shù)，本例共16個(gè)#defineCONIOP1//顯示控制口sbitG=CONIO^7;//為154譯碼器顯示允許控制信號(hào)，0時(shí)輸出，1時(shí)輸出全為高請(qǐng)求高阻態(tài)sbitCLK=CONIO^6;//為595輸出鎖存器時(shí)鐘信號(hào)端，1時(shí)輸出數(shù)據(jù)，從1到0時(shí)鎖存輸出數(shù)據(jù)sbitSCLR=CONIO^5;//為595移位存放器清0口，平時(shí)為1，為0時(shí)，輸出全為0unsignedcharidatadispram[(BLKN/2)*32]={0};//顯示區(qū)緩存，16字共16*32//*****************字模表*********************//unsignedcharcodeBmp[][32]={//我們使用的是陽(yáng)碼、逐行式、順向{0xFE,0xFF,0xDE,0xE1,0xEE,0xED,0xE8,0x2D,0x7E,0xED,0xBE,0xE1,0xBE,0xED,0xE8,0x2D,0xEB,0xAD,0xDB,0xA1,0x1B,0xAD,0xD8,0x2D,0xDB,0xAD,0xDF,0xDD,0xDF,0xD5,0xFF,0xBB},/*"湖",0*/{0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0x00,0x01,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0x80,0x03,0xB7,0xDB,0xBB,0xBB,0xB0,0x1B,0xBE,0xFB,0xBE,0xFB,0xA0,0x0B,0xBE,0xFB,0xBE,0xFB,0xBE,0xEB,0xBF,0xF7},/*"南",1*/{0xFE,0xFF,0xEE,0xFF,0xEE,0xFF,0xEE,0xFF,0xC0,0x03,0xDE,0xFF,0xBE,0xFF,0x7E,0xFF,0xFE,0xFF,0xC0,0x07,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0x00,0x01,0xFF,0xFF},/*"生",2*/{0xEF,0x7F,0xEF,0x7F,0xAF,0x7F,0xAF,0x03,0x82,0xAB,0xAD,0xAB,0x6F,0xAB,0xEF,0x6B,0xE3,0x6B,0x0E,0xDB,0xAD,0xDB,0xEF,0xBB,0xEF,0xBB,0xEF,0x7B,0xEE,0xD7,0xEF,0xEF},/*"物",3*/{0xEF,0xFF,0xEE,0x0F,0xEE,0xEF,0xEE,0xEF,0x02,0xEF,0xEE,0xEF,0xCE,0xEF,0xC6,0xEF,0xAA,0xEF,0xAA,0xEF,0x6E,0xEF,0xEE,0xED,0xEE,0xED,0xED,0xED,0xED,0xF1,0xEB,0xFF},/*"機(jī)",4*/{0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xC0,0x07,0xDE,0xF7,0xDE,0xF7,0xDE,0xF7,0xC0,0x07,0xDE,0xF7,0xDE,0xF7,0xDE,0xF7,0xC0,0x07,0xDE,0xF5,0xFE,0xFD,0xFE,0xFD,0xFF,0x01},/*"電",5*/{0xFF,0xFF,0x00,0xFF,0xDB,0x03,0xDB,0x7B,0xC3,0x7B,0xDB,0x7B,0xDB,0x7B,0xC3,0x7B,0xDB,0x03,0xDB,0x7B,0xD1,0xFF,0x0B,0xB7,0xBB,0xBB,0xFB,0x7B,0xFB,0x7D,0xFA,0xFD},/*"職",6*/{0xFB,0xBF,0xFB,0xBF,0xFB,0xBF,0xFB,0xBF,0xBB,0xBB,0xDB,0xBB,0xDB,0xB7,0xEB,0xB7,0xEB,0xAF,0xEB,0x9F,0xFB,0xBF,0xFB,0xBF,0xFB,0xBF,0xFB,0xBF,0x00,0x01,0xFF,0xFF},/*"業(yè)",7*/{0xEF,0xDF,0xEF,0xDF,0xEF,0xDF,0xEC,0x01,0x03,0xDF,0xEF,0xDF,0xEF,0xDF,0xEA,0x03,0xE7,0x7B,0xCF,0x77,0x2F,0xB7,0xEF,0xAF,0xEF,0xDF,0xEF,0xAF,0xAE,0x77,0xD9,0xF9},/*"技",8*/{0xFE,0xFF,0xFE,0xDF,0xFE,0xEF,0xFE,0xEF,0x80,0x03,0xFC,0x7F,0xFA,0xBF,0xFA,0xBF,0xF6,0xDF,0xEE,0xEF,0xDE,0xF7,0xBE,0xFB,0x7E,0xFD,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF},/*"術(shù)",9*/{0xDD,0xF7,0xEE,0xF7,0xEE,0xEF,0xFF,0xDF,0x80,0x01,0xBF,0xFD,0x7F,0xFB,0xE0,0x1F,0xFF,0xBF,0xFE,0x7F,0x00,0x01,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFE,0xFF,0xFA,0xFF,0xFD,0xFF},/*"學(xué)",10*/{0xFF,0xBF,0x87,0xDF,0xB4,0x01,0xAD,0xFD,0xAB,0xFB,0x9E,0x07,0xAF,0xFF,0xB7,0xFF,0xB4,0x01,0xB7,0x6F,0x97,0x6F,0xAF,0x6F,0xBE,0xED,0xBE,0xED,0xBD,0xF1,0xBB,0xFF},/*"院",11*/{0xFF,0x7F,0xFF,0x7F,0x03,0x7F,0xFB,0x03,0xFA,0xFB,0xB6,0xF7,0xD5,0xBF,0xEB,0xBF,0xEF,0xBF,0xD7,0x5F,0xDB,0x5F,0xBA,0xEF,0x7E,0xEF,0xFD,0xF7,0xFB,0xFB,0xF7,0xFD},/*"歡",12*/{0xFF,0xFF,0xDF,0x7F,0xEC,0xC3,0xED,0xDB,0xFD,0xDB,0xFD,0xDB,0x0D,0xDB,0xED,0xDB,0xED,0xDB,0xED,0x4B,0xEC,0xD7,0xED,0xDF,0xEF,0xDF,0xD7,0xDF,0xB8,0x01,0xFF,0xFF},/*"迎",13*/{0xF7,0x7F,0xF7,0x7F,0xF7,0x7F,0xEE,0x01,0xEE,0xFD,0xCD,0xFB,0xCB,0xDF,0xAF,0xDF,0x6E,0xD7,0xEE,0xDB,0xED,0xDB,0xED,0xDD,0xEB,0xDD,0xEF,0xDF,0xEF,0x5F,0xEF,0xBF},/*"你",14*/{0xFF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xEF,0xFF,0xEF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF},/*"！",15*/4.4延時(shí)函數(shù)/*************延時(shí)函數(shù)〔約1ms〕**************/voiddelay(unsignedintdt){registerunsignedcharbt;for(;dt;dt--)for(bt=0;bt<250;bt++);}4.5主函數(shù)/***********主函數(shù)**********/voidmain(void){registerunsignedchari,j,k,l,q,w;//初始化SCON=0X00;//串口工作模式0：移位存放器方式TMOD=0X01;//定時(shí)器T0工作方式1:16位方式TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器T0CONIO=0x3f;//初始化控制口IE=0x82;//允許定時(shí)器T0中斷for(i=0;i<32;i++){for(q=0;q<BLKN/2;q++){dispram[i+q*32]=0xFF;}if(i%2)delay(1);}while(1)}//卷簾出黑屏for(i=0;i<32;i++){for(q=0;q<BLKN/2;q++){dispram[i+q*32]=0x00;}if(i%2)delay(120);}delay(1000);//顯示效果：左移出顯示for(i=0;i<TOTAL1;i++){for(j=0;j<2;j++)for(k=0;k<8;k++){for(l=0;l<16;l++){for(q=0;q<BLKN/2;q++){dispram[l*2+q*32]=dispram[l*2+q*32]<<1|dispram[l*2+1+q*32]>>7;if(q==BLKN/2-1)dispram[l*2+1+q*32]=dispram[l*2+1+q*32]<<1|Bmp2[i][l*2+j]>>(7-k);elsedispram[l*2+1+q*32]=dispram[l*2+1+q*32]<<1|dispram[l*2+(q+1)*32]>>7;}}delay(80);}}delay(2000);//切換：卷簾出黑屏for(i=0;i<32;i++){for(q=0;q<BLKN/2;q++){dispram[i+q*32]=0x00;}if(i%2)delay(120);}delay(1000);}}//主函數(shù)結(jié)束4.6顯示屏掃描函數(shù)/**********顯示屏掃描〔定時(shí)器T0中斷〕函數(shù)******************/voidleddisplay(void)interrupt1using1{registerunsignedcharm,n=BLKN;TH0=0xfc;TL0=0x18;m=CONIO;m=++m&0x0f;do{n--;SBUF=dispram[m*2+(n/2)*30+n];while(!TI);TI=0;}while(n);G=1;CONIO&=0xf0;CLK=1;CONIO|=m;CLK=0;G=0;}第五章調(diào)試及性能分析5.1開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹程序編寫(xiě)采用Keil51環(huán)境下調(diào)試,KeilC51是美國(guó)KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。KeilC51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能表達(dá)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。5.2理論性能分析LED顯示屏硬件電路只要硬件質(zhì)量可靠，引腳焊接正確，一般無(wú)需調(diào)試即可正常工作。軟件局部需要調(diào)試的主要有顯示屏刷新頻率及顯示效果兩局部。顯示屏刷新率由定時(shí)器T0的溢出率和單片機(jī)的晶振頻率決定，表3-1給出了實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)采用的頻率及其對(duì)應(yīng)的定時(shí)器T0初值。表3-1顯示平刷新率與T0初值關(guān)系表〔24MHz晶振〕從理論上來(lái)說(shuō)，24Hz以上的刷新頻率就能看到穩(wěn)定的連續(xù)的顯示，刷新率越高，顯示越穩(wěn)定，同時(shí)刷新頻率越高，顯示驅(qū)動(dòng)程序占用的CPU時(shí)間越多。試驗(yàn)證明，在目測(cè)條件下刷新頻率40Hz一下的畫(huà)面看起來(lái)閃爍較嚴(yán)重，刷新頻率50Hz以上的已根本發(fā)覺(jué)不出畫(huà)面的閃爍，刷新頻率到達(dá)85Hz以上時(shí)再增加畫(huà)面閃爍沒(méi)有明顯的改善。這個(gè)方案設(shè)計(jì)的16ｘ16的點(diǎn)陣LED圖文顯示屏，電路簡(jiǎn)單，本錢(qián)較低，且較容易擴(kuò)展成更大的顯示屏；顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩(wěn)定、清晰無(wú)串?dāng)_；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。5.3系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試主要分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試：硬件調(diào)試：在焊接電路板的時(shí)候，應(yīng)該從最根本的最小系統(tǒng)開(kāi)始，分模塊，逐個(gè)進(jìn)行焊接測(cè)試。在對(duì)各個(gè)硬件模塊進(jìn)行測(cè)試時(shí)，要保證軟件正確的情況下去測(cè)試硬件，要不然發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，不知道到底是哪一方出錯(cuò)了。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也存在著失誤和缺乏。軟件調(diào)試：軟件局部是先參考書(shū)上的例子，然后自己根據(jù)硬件電路寫(xiě)程序，由于以前所學(xué)是C語(yǔ)言，所以這個(gè)系統(tǒng)在編寫(xiě)程序過(guò)程中都采用C語(yǔ)言編寫(xiě)。剛剛開(kāi)始，編寫(xiě)不會(huì)一次性通過(guò)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析修改最后編譯成功。