摘 要
LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是8×8点阵LED电子显示屏的设计。整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。该电子显示屏可以显示各种文字或单图像,全屏能显示1个汉字,采用1块8×8点阵LED显示模块来组成1个8×8点阵显示模式。显示采用动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能与原理、相应软件的程序设计,以与使用说明等。
关键词:AT89C51;LED;点阵显示;动态显示
摘要
第一章设计描述
第二章 设计分析
2.1设计要求
2.2设计任务
2.3运行环境
2.4开发工具
第三章硬件设计
3.1 总体设计
3.2 电源、单片机系统与其管脚
3.3点阵与其驱动部分
3.4硬件电路连线
3.5显示部分
第四章软件设计
4.1显示驱动程序
4.2系统主程序
第五章调试与性能分析
总 结
参考文献
附录 c语言程序代码
第一章 设计描述
本设计主要是设计一个实用的 8×8点阵屏的图文显示,要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示图形或文字稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止和移入移出等显示方式。本文还重点介绍了单片机对LED点阵屏的控制电路,驱动电路的设计方法,并根据LED点阵屏的硬件特点,对其软件实现的算法给出了具体的分析。从而实现了显示的字体能够进行自下向上移动。此次课设中显示的是“乐❤里仁”。
第二章 需求分析
2.1设计要求
(1)设计一个能显示8×8点阵图文LED显示屏;
(2)要求能显示图形或文字;
2.2设计任务
(1)首先设计单片机系统与外围电路、列驱动电路和行驱动电路;
(2)画出主模块的流程图;
嵌入式系统是什么意思(3)编写代码;
(4)程序分析与调试。
2.3运行环境
(1)WINDOWS 7系统
(2)wave 6000编译环境
(3)Proteus 7.5仿真软件
2.4开发工具
c语言
第三章 硬件设计
3.1总体设计
从理论上说,不论显示图形还是文字,只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光,就可以得到我们想要的显示结果,这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计,而采用另一种称为动态扫描的显示方法。动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行(比如16行)的同名列共用一套列驱动器。具体就8×8的点阵来说,我们把所有同一行的发光管的阳极连在一起,把所有同一列的发光管的阴极连在一起
(共阳的接法),先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第一行使其燃亮一定的时间,然后熄灭;再送出第二行的数据并锁存,然后选通第二行使其燃亮一样的时间,然后熄灭;…… 第八行之后又重新燃亮第一行,这样反复轮回。当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上),由于人眼的视觉暂留现象,我们就能看到显示屏上稳定的图形了。
采用扫描方式进行显示时,每行有一个行驱动器,各行的同名列共用一个列驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中,按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去,这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。显然,采用并行方式时,从控制电路到列驱动器的线路数量大,相应的硬件数目多。当列数很多时,并行传输的方案是不可取的。
采用串行传输的方法,控制电路可以只用一根信号线,将列数据一位一位传往列驱动器,在硬件方面无疑是十分经济的。但是,串行传输过程较长,数据按顺序一位一位地输出给列驱动器,只有当一行的各列数据都已传输到位之后,这一行的各列才能并行地进行显示。
这样,对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备(传输)和列数据显示两个部分。对于串行传输方式来说,列数据准备时间可能相当长,在行扫描周期确定的情况下,留给行显示的时间就太少了,以至影响到LED的亮度。
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