《基于單片機(jī)的LED漢字顯示屏的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于單片機(jī)的LED漢字顯示屏的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc（12頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途 全國中職骨干專業(yè)教師培訓(xùn)班論文 題 目： 基于單片機(jī)LED漢字顯示屏的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系 別： 電子與信息學(xué)院 專 業(yè)： 電子技術(shù)應(yīng)用班 姓 名： 謝利民 指導(dǎo)老師： 韓克 柳秀山 時(shí) 間： 2008 年 9 月基于單片機(jī)的LED漢字顯示屏的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)全國中職骨干教師培訓(xùn)班電子應(yīng)用技術(shù)班 謝利民摘 要:本文研究了基于AT89C51單片機(jī)88 LED漢字滾動(dòng)顯示屏的設(shè)計(jì)并運(yùn)用Proteus軟件的仿真和實(shí) 現(xiàn)。主要介紹了LED漢字顯示屏的硬件電路設(shè)計(jì)、匯編程序設(shè)計(jì)與調(diào)試、Proteus軟件仿真和實(shí)物制作等方面的內(nèi)容,本顯示屏的設(shè)計(jì)具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡單及容易實(shí)現(xiàn)等

2、優(yōu)點(diǎn)。能幫助廣大電子愛好者了解漢字的點(diǎn)陣顯示原理,認(rèn)識(shí)單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用方法，并提高單片機(jī)知識(shí)技術(shù)的運(yùn)用能力。關(guān)鍵詞：單片機(jī) LED 點(diǎn)陣 Proteus仿真1 引 言 LED 顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它具有發(fā)光率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。并廣泛的用于公交汽車、商店、體育場(chǎng)館、車站、學(xué)校、銀行、高速公路等公共場(chǎng)所的信息發(fā)布和廣告宣傳.LED 顯示屏發(fā)展較快，本文講述了基于AT89C51單片機(jī)88 LED漢字點(diǎn)陣滾動(dòng)顯示的基本原理、硬件組成與設(shè)計(jì)、程序編寫與調(diào)試、Proteus軟件仿真等基本環(huán)節(jié)和相關(guān)技

3、術(shù)。2 硬件電路組成及工作原理本產(chǎn)品采用以AT89C51單片機(jī)為核心芯片的電路來實(shí)現(xiàn),主要由AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、列掃描驅(qū)動(dòng)電路、88 LED點(diǎn)陣5部分組成,電路框圖如圖1所示.其中，AT89C51是一種帶4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,FPEROM）的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器，俗稱單片機(jī).該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS一51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,能夠進(jìn)行1 000次寫擦循環(huán)

4、，數(shù)據(jù)保留時(shí)間為10年.他是一種高效微控制器，為很多嵌人式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。因此,在智能化電子設(shè)計(jì)與制作過程中經(jīng)常用到AT89C51芯片。時(shí)鐘電路由AT89C51的18，19腳的時(shí)鐘端（XTAI 1及XTAL2)以及12 MHz晶振X 、電容C2、C3組成，采用片內(nèi)振蕩方式。復(fù)位電路采用簡易的上電復(fù)位電路，主要由電阻R ，R2，電容C ,開關(guān)K 組成，分別接至AT89C51的RST復(fù)位輸人端。LED點(diǎn)陣顯示屏采用8x8共64個(gè)象素的點(diǎn)陣，可通過萬用表檢測(cè)發(fā)光二極管的方法測(cè)試判斷出該點(diǎn)陣的引腳分布。文檔為個(gè)人收集整理，來源于網(wǎng)絡(luò)個(gè)人收集整理，勿做商業(yè)用途我們把行列總線接在單

5、片機(jī)的I/O口，然后把上面分析到的掃描代碼送入總線,就可以得到顯示的漢字了。我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中是將LED點(diǎn)陣的8條列線通過驅(qū)動(dòng)電路接在PO口8條行線通過限流電阻接在P2口，考慮到PO口必需設(shè)置上拉電阻，我們采用1k排電阻作為上拉電阻.漢字掃描顯示的基本過程是這樣的：通電后由于電阻R ,電容cl的作用，使單片機(jī)圖1 硬件電路組成框圖的RST復(fù)位腳電平先高后低，從而達(dá)到復(fù)位；之后，在C、C3 、X 以及單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘電路的作用下，單片機(jī)89C51按照設(shè)定的程序在P2和P0接口輸出與內(nèi)部漢字對(duì)應(yīng)的代碼電平送至LED點(diǎn)陣的行列線(高電平驅(qū)動(dòng)）,從而選中相應(yīng)的象素LED發(fā)光,并利用人眼的視覺暫留特性合成整

6、個(gè)漢字的顯示。再改變?nèi)”淼刂穼?shí)現(xiàn)漢字的滾動(dòng)顯示.硬件電路組成框圖如圖1所示，硬件電路如圖2所示。圖2 硬件電路3 漢字的點(diǎn)陣顯示原理及字庫代碼獲取方法 我們以UCDOS中文宋體字庫為例，每一個(gè)字由8行8列的點(diǎn)陣組成顯示.我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)象素，而把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字,也可以顯示在64象素范圍內(nèi)的任何圖形.如查用8位的AT89C51單片機(jī)控制，如圖3所示圖3 漢字顯示原理為了弄清楚漢字的點(diǎn)陣組成規(guī)律，首先通過列掃描方法獲取漢字的代碼。首先將8行分成4位的上、下兩部分，把發(fā)光的象素位編為0不發(fā)光的象素位為1的十六進(jìn)制代碼.這樣就把要顯示的“四川

7、 汶川字編為如下代碼：DB0FFH，80H，0BAH,82H，0BEH,82H，0BAH，80H ；四DB0FFH，0FDH，83H,0FFH,81H,0FFH,00H,0FFH ;川DB 0B6H,0D5H,0DEH,45H,9BH，0C5H，0DEH，0DFH ；汶DB0FFH,0FDH,83H，0FFH,81H，0FFH，00H，0FFH, ;川 由這個(gè)原理可以看出，無論顯示何種字體或圖像，都可以用這個(gè)方法來分析出他的掃描代碼從而顯示在屏幕上。上述方法雖然能夠讓我們弄清楚漢字點(diǎn)陣代碼的獲取過程，但是依靠人工方法獲取漢字代碼是一件非常繁瑣的事情。對(duì)于16X16十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼,我們經(jīng)

8、常采用字庫軟件查找字符代碼，軟件打開后輸入漢字，點(diǎn)“檢取”，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動(dòng)生成,把我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到程序中即可，如圖4所示?？梢?，漢字點(diǎn)陣顯示一般有點(diǎn)掃描、行掃描和列掃描3種。為了符合視覺暫留要求，點(diǎn)掃描方法的掃描頻率必須大于16641 024 Hz,周期小于1 ms即可.行掃描和列掃描方法的掃描頻率必須大于168128 Hz，周期小于78 ms即可,但是一次驅(qū)動(dòng)一列或一行(8顆LED）時(shí)需外加驅(qū)動(dòng)電路提高電流,否則LED亮度會(huì)不足。圖4字庫提取程序4 在Keil環(huán)境中程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 軟件程序主要由開始、初始化、主程序、字庫組成。其中主程序的流程圖如圖5所示.下面的程序

9、能夠用來實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示“四川 汶川 5.12 ￥ 寓意-5月12日四川汶川大地震后全國人民都捐了很多錢.漢字的顯示。程序清單如下：圖5 主程序流程圖- 12 - ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVDPTR，#TAB ;字碼表初址賦值MOVR1,#0FEH ;列控制碼MOVR3，#8 ;列數(shù)MOVR4,#80 ;移動(dòng)“及 “0911個(gè)字符，共88列CM：MOVR5,12 ;每屏反復(fù)顯示10次C1:MOVR2,#0 ;取字指針C8:MOV P2，#0FFH ；關(guān)顯示MOVA，R2 ;MOVCA，A+DPTR ；取當(dāng)前列的顯示字碼的一個(gè)字節(jié)MOVP0，A ;送18行控制口

10、MOVA，R1MOVP2，A ；送列控制碼 ACALLD5MS ；顯示5MSRRA ；列控制碼左移，顯示下一列MOVR1,ADJNZR3，C8 ;未顯示8 列，繼續(xù)DJNZR5,C1 ;未顯示10次，繼續(xù)INCDPL ;一屏反復(fù)顯示10次完，字碼表初值加1DJNZR4,CM ;88列未移動(dòng)完，繼續(xù)AJMPMAIN ；88列顯示完，返回,重新從“ ”開始顯示D5MS：MOVR6，#4MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,4RETTAB：DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH，0FFH,0FFH，0FFH，0FFH ;DB0FFH,80H,0BAH,82H，0BEH,82H，0BA

11、H,80H ;四DB0FFH,0FDH,83H,0FFH,81H,0FFH,00H，0FFH ;川DB 0FFH,0FFH,0FFH，0B6H,0D5H,0DEH，45H,9BHDB0C5H，0DEH,0DFH,0FFH,0FDH,83H,0FFH，81H ;汶DB0FFH,00H，0FFH，0FFH，0FFH,0FFH,8DH,0ADH ；川 DB0ADH，0A1H，0FFH，0E7H，0E7H，0FFH,0FFH，0DDH ;5DB81H,0FDH，0FFH，0FFH，0CDH，0B9H，0B5H，0CDH ;1DB0FFH，0FFH，0ABH，0CBH，0E0H，0CBH,0ABH，0F

12、FH ；2DB0FFH,0ABH，0CBH，0E0H，0CBH,0ABH，0FFH，0FFH ；YDB0ABH，0CBH，0E0H,0CBH,0ABH,0ABH,0CBH，0E0HDB 0CBH,0ABH.。 END圖6 在keil軟件中編程和調(diào)試在keil軟件中完成程序編寫、調(diào)試和編譯之后,生成能讓單片機(jī)運(yùn)行的Hex文件，如圖6所示.5 基于PROTEUS的電路仿真Proteus 是英國 Labcenter electronics 公司開發(fā)的 EDA 工具軟件。主要由原理布圖的方法繪制電路并進(jìn)行仿真的 ISIS 和 PCB 自動(dòng)布線或人工布線電路仿真的 ARES 兩個(gè)程序組成.Proteus

13、 運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上， 可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)仿真、分析 （ SPICE) 各種模擬器件和集成器件。針對(duì)微處理器及其外圍電路，可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程， 并實(shí)現(xiàn)軟件代碼級(jí)的調(diào)試， 配合其提供的仿真圖表或虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等可進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量與分析.借助Proteus的對(duì)CPU和外圍電路強(qiáng)大的仿真能力以及豐富的資源庫，可以有效地替代硬件仿真器進(jìn)行先期的軟硬件調(diào)試，等到仿真結(jié)果基本理想時(shí)再進(jìn)行實(shí)際的硬件調(diào)試，這樣的開發(fā)過程不僅高效，而且可以盡可能地減少損失,尤其對(duì)于解決實(shí)驗(yàn)室資源緊張的問題是一個(gè)很好的思路.1）、用PROTEUS 繪制原理圖運(yùn)行 Proteus 的 ISIS 程序后, 進(jìn)入該仿真軟件的主界面。主界面由菜單欄、工具欄、預(yù)覽窗口、元件選擇按鈕、元件列表窗口、原理圖繪制窗口和仿真進(jìn)程控制按鈕組成(如圖1所示）。通過元件選擇按鈕 P （從庫中選擇元件命令） 命令, 在彈出的 Pick Devices 窗口中選擇電路所需的元件， 放置元件并調(diào)整其相對(duì)位置， 對(duì)元件參數(shù)設(shè)置及元器件間連線， 完成單片機(jī)系統(tǒng)的硬件原理圖繪制.圖7所示是繪制完成