点阵文字显示实验报告书.docx

《点阵文字显示实验报告书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《点阵文字显示实验报告书.docx（20页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、基于单片机的LED点阵显示实验报告设计题目：LED点阵显示广告牌学院：专业：班级：姓爸指导老师：大数据与智能工程学院基于单片机的LED点阵显示系统仿真设计摘要本次实验项目是基于MCS-51系列单片机利用Protues软件仿真设计一个简单的花式流水灯系统。以MCS-51系列单片机为核心的由4个8x8的点阵显示屏形成的16x16点阵显示屏设计。通过芯片AT89C51控制2个译码器来显示汉字。单片机控制的系统程序采用的是语言编写，所显示的点阵数据可以在软件PCtoICD2002标准字库中提取代码。LED显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、价格低廉而得到广泛的应用。本次报告中主要从硬件设计和软件两个方

2、面进行介绍。关键词：89c51单片机、LED、16*16点阵前言AT89C51 是一种带 4K FLASH (FPEROMFlash Programmable andErasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。点阵LED显示屏作为一种现代电子媒体，具有灵活的显示面积(可任意分割和拼装)、高亮度、长寿命、数字化、实时性等特点，应用非常广泛。该项目预期完成小组成员名字的不断切换以及显示“老师，您辛苦了”

3、等字样功能。第19页共19页目录1 .课程设计题目与要求31.1 设计题目31.2 设计要求42 .系统的功能分析与设计42. 1系统主要功能43. 2系统设计方案44. 3系统硬件设计42. 3. 1,原理框图42. 3. 2. Proteus 电路图设计52. 3. 3. 系统兀器件63 .系统模块设计73. 1主控模块AT89c5174. 2译码器105. 3 上拉电阻 RESPAKC144 .软件设计154. 1程序流图155. 2主程序设计166. 3总程序设计165 .仿真图17整体效果显示：点阵.mp4176 .设计总结181 .课程设计题目与要求1.1 设计题目基于单片机的LE

4、D显示广告牌系统设计。1. 2设计要求要求基于单片机利用Protues软件仿真设计一个led点阵，以实现小组成员名字的切换以及显示“老师，您辛苦了”等字样功能。2.系统的功能分析与设计2.1 系统主要功能主要功能是利用点阵来实现简单的汉字输出。2. 2系统设计方案整个系统采用AT89C51为核心芯片的电路来实现,主要有AT89C51芯片、译码器（74LS138）、上拉电阻、16X16LED点阵四部分组成。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，负责产生扫描信号和其他控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。最后，会显示出想要的文字。2. 3系统硬件设计2. 3.1,原理框SIRII0K j-VC

5、CAO 1Al2A23A3456RST9VIP34P3536p57YI20PI.0VCCPl.lIADOlPO.0PI.2(ADDPO.IPl.3(AD2 IPD.2PI.41slp 1).3PI.5lAtMPO.4PI.6(AD5 JP0.5PI.7IAD6IP0.6RSTlADTfO?P3.ORXDEVVPPP3.KTXDIalrpRTRTP3.2iWTb)PsTITP3.3iTOT”(Al ”27P3.-MT0)(Al 41P2.6P3,5(TI)(AI3IP2 5P3.6fWk)(Al 21Pz4P3.7nFb)(AM iP2.3X T Al ?(AI0IP2 2XTAL1(A9M2I

6、GND(AKIP2.040VCCJIO3938H6 36_Q35山O.332H _O3130VCC29T 。28“9 O2726H” 二25HI2 A24川3 八2322HI5 21H16 QRSI12M102RS2HHI 30P2. 3. 2. Proteus电路图设计J1八RP17U.1FssrAl0re、OP2DXHB8RACrckYIP22TAOPZafA11PZ.WAtZFZJVAC3P2J9AUP2.7/AF3DTRpannDP3HHF3 4HDF3ST13丽（F3.7/FF3135E1E2EJElE2E3TtlSCErck2在上述原理图中，还加了其他一些元器件，本次报告，我们的设

7、计只需完成在点阵上显示文字即可。2. 3. 3.系统元器件9*15万用板8*8共阳点阵块*4 STC89C51(4) 74HC138*2 40DIP座16DIP座*6（其中4个要剪开做点阵底座）30pF瓷片电容*2 12MHz晶振10K电阻 10uF电解电容11 102 排阻*212小按键*513 DC电源接口14自锁开关15导线若干16焊锡若干17 USB电源线或电池盒+DC电源插头3.系统模块设计3. 1主控模块AT89C51AT89C51是一种带4K FLASH的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。主要管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。PO ： PO 口为一个8位漏

8、级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0 口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1 口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，pi 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1 口作为低八位地址接收。P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2 口被写时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因

9、此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 ： P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4个TTL门电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。RST：复位输入。当振荡器复

10、位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。3. 2译码器U512 3ABC E E EY0Y1Y2Y3Y4Y5YBY7sis74LS138为3线一8线译码器，共有54LS138和74LS138两种线路结构型式。54LS138为军用，74LS138为民用。工作原理：当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（冠）和（/）为低电平时，可将地址74LS1地端（AO、Al、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。（即输出为Y。至Y7的非）比如:A2A1AO=11O时，则Y6输出端输出低电平信号。利用El、E2和E3可级联扩展成24线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成32线译

11、码器。若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。可用在8086的译码电路中，扩展内存。引脚功能：A0A2：地址输入端。STA （E1）：选通端。STB （E2）、STC （E3）：选通端（低电平有效）。Y0-Y7：输出端（低电平有效）。VCC：电源正。GND：接地。A。A2对应Y0Y7； AO, Al, A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平。控制端：71LS138有三个附加的控制端。当输出为高电平(S = l),译码器处于工作状态。否则，译码器被禁止，所有的输出端被封锁在高电平。这三个控制端也叫做“片选”输入端，利用片选的

12、作用可以将多篇连接起来以扩展译码器的功能，带控制输入端的译码器又是一个完整的数据分配器。应用：74LS138可以组成三变量输入，四变量输入的任意组合逻辑电路。用一块3线-8线译码器74LS138可以组成任何一个三变量输入的逻辑函数，任意一个输入三变量的逻辑函数都可以用一块3线-8线译码器74LS138来实现。因为任意一个组合逻辑表达式都可以写成标准与或式的形式，即最小项之和的形式，而块3线-8线译码器74LS138的输出正好是二变量最小项的全部体现。二块3线-8线译码器74LS138可以组成任何一个四变量输入的逻辑函数。常见的一些编码器、译码器如(74LS138)都只是三位或四位二进制的编码译

13、码，只能满足一些简单电子电路的需求，对于复杂电子电路就无能为力了。中规模集成电路74LS138的工作原理十分简单，根据输出表达式,从中可以看出译码器74LS138是一个完全译码器，涵盖了所有三变量输入的最小项，这个特性正是它组成任意一个组合逻辑电路的基础。741sl38还有另一重要应用，可以组成数据分配器。其实在电路在家用电器、自动化控制等方面都有重要的应用。VccYoY1Y2Y3Y4YsY6.IIIIIIII .16151413121110974LS13812345678IIIJ. JIA - Aj A 2 Gzb Gja Gi Y7 GND3. 3上拉电阻RESPAKC排阻用于数字电路，集成若干单一电阻，内部方式可以串联，或者并联；简化PCB板设计、安装更加方便、保证SMT焊接质量、减小成套设备的体积。阻抗匹配后对本级信号基本无影响。常用排阻，A型排阻的引脚总是奇数的。它的左端有一个公共端（用白色的圆点表示），常见的排阻有4、7、8个电阻，所以引脚共有5或8或9个。B型排阻的引脚总是偶数的。它没有公共端，常见的排阻有4个电阻，所以引脚共有8个。排阻的特点是具有方向性，与色环电阻相比具有整齐、少占空间的优点。排阻引脚说明