数电,led点阵广告牌设计

《数电,led点阵广告牌设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数电,led点阵广告牌设计（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电子技术课程设计电子技术课程设计 题 目： 32x16 点阵广告牌设计 院 别： 机电学院 专 业： 机械电子工程 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 二一三年 十二月 二十一日 1 一、课程设计的内容一、课程设计的内容 该电路系统是采用 STC89C52RC 单片机为控制器，控制 32X16 点 阵 LED 显示器进行动态循环显示，显示的内容有：“xxxxxx” ，所以就要 编写相关程序，来实现所有功能。 二、课程设计的要求与数据二、课程设计的要求与数据 32x16 点阵 LED 显示器动态循环显示有关内容； 三、课程设计应完成的工作三、课程设计应完成的工作 （1）设计实现功能要求的电

2、路原理图； （2）用仿真软件绘制电路原理图，并对其进行仿真，检测是否符合要求； （3）在仿真软件上对源程序进行调试，最终得到一个最精确的程序； （4）购买设计中用到的 STC89C52RC 单片机，将所编写的程序下载进去； （5）购买电路的其他元器件和电路板； （6）按照电路原理图焊接元器件，制成一块 32x16 点阵广告牌的模型电 路板。 2 四、课程设计进程安排 序号设计各阶段内容负责人起止日期 1 设计原理及设计方案讨论 全员12 月 1 日 2 元器件采购 12 月 2 日 3 焊接、调试电路 12 月 3 日 4 电路设计及其制图 12 月 3 日 5 设计心得总结 12 月 4 日

3、 6 设计作品介绍及其使用说明以及全员 五、应收集的资料及主要参考文献 1、任勇、王永东、何伟编著.单片机原理及其应用.清华大学出版社.2006 年 2、华成英编著.模拟电子技术基本教程.清华大学出版社.2006 年 3、孙惠芹编著.单片机项目设计教程.电子工业出版社.2009 年 4、陈晓梅、陈育斌编著.单片机原理综合实验教程.大连理工大学出版社.2004 年 5、阎石编著.数字电子技术基本教程.清华大学出版社.2007 年 3 【目录目录】 摘要摘要 4 关键词关键词 4 1 1、系统硬件设计、系统硬件设计 4 1.11.1 STC89C52STC89C52 单片机的结构单片机的结构 4

4、1.1.11.1.1 5252 系列单片机的概述系列单片机的概述 4 1.1.21.1.2 单片机的组成单片机的组成 4 1.21.2 32163216 LEDLED 点阵显示模块的硬件设计及工作原理点阵显示模块的硬件设计及工作原理 6 1.2.11.2.1 LEDLED 点阵点阵 6 1.2.21.2.2 显示原理显示原理 8 2 2、系统的软件设计、系统的软件设计 8 2.12.1 软件流程软件流程 8 2.22.2 数字字库的提取数字字库的提取 9 2.2.12.2.1 数字的表示及编码原理数字的表示及编码原理 9 2.2.22.2.2 提取数字的数字库提取数字的数字库 9 2.32.3

5、 程序代码的设计程序代码的设计 10 3 3、元器件清单及所用工具和软件、元器件清单及所用工具和软件 14 4 4、电路设计（仿真图及实物图）、电路设计（仿真图及实物图） 15 5 5、心得体会、心得体会 17 6 6、参考文献、参考文献 18 4 单片机课程设计单片机课程设计 -基于基于 STC89C52RCSTC89C52RC 的的 32X1632X16 点阵广告牌点阵广告牌 【摘要摘要】本设计使用 STC89C52RC 系列高速单片机作为主控制模块，利用电路来驱动 16*16 的点阵 LED 显示屏，利用 STC89C52 系列高速单片机本身强大的功能，可以很方便的 实现单片机与 PC

6、机间数据传输及存储，并利用软件方便的进行显示内容的多样变化；另一 方面店镇显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应 用性。 本 LED 显示屏能够以动态扫描的方式显示 32*16 点阵汉字，并能通过上位机软件修改显 示内容和显示效果等等。把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间，使本 LED 显示系 统能够掉电存储 1024 个字符。 本文从 LED 的显示原理入手，详细阐述了 LED 动态显示的过程，以及硬件电路的设计、 计算和软件的算法。 【关键词关键词】单片机、32*16 点阵、动态显示、LED 显示 1 1、系统硬件设计、系统硬件设计 1.11.1 S

7、TC89C52STC89C52 单片机的结构单片机的结构 1.1.11.1.1 5252 系列单片机的概述系列单片机的概述 单片机也被称作“单片机微型计算机” 、 “微控制器” 、 “嵌入式微控制器” ，国际上采用 “MCU”(Micro Controller Unit)称呼单片机。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应 用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的 8 位、16 位、32 位通用型单片机，以及小型 谦价的专用型单片机。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，今后单片机的发展趋 势将是进一步向着 CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装等 方面发展。 1

8、.1.21.1.2 单片机的组成单片机的组成 【图 1】是单片机典型组成框图，由图可见它通过内部总线把计算机的各主要部件连为 一体，其内部总线包括地址总线、数据总线和控制总线。其中，地址总线的作用是为进行数 据交换时提供地址，CPU 通过将地址输出到存储器或 I/O 接口；数据总线用于在 CPU 与存储 5 器或 I/O 接口之间或存储器与外设之间交换数据；控制总路线包括 CPU 发出的控制信号线和 外部送入 CPU 的应答线等。 52 系列有 3 种封装形式，一种是 DIP（Dual Inline Package）封装形式，一种是 LCC（Quad Flat Package）封装形式。这种形

9、式是具有 44 个“J”形脚的方型芯片。另 一种是 QFP（Quad Flat Package）封装形式, 这种形式是具有 44 个“J”形脚的方型芯 片,但它的体积更小、更薄，是一种表面贴焊的封装形式。下面介绍下 89S52 单片机的 引脚的功能和其内部结构图。AT89S52 单片机实际有郊的引脚为 40 个，以下是 89S52 单 片机的 DIP 封装形式的引脚的名称，如【图 2】 。 【图 1】单片机典型组成框图 6 【图 3】是 89C52 的内部结构图，由图可以看到在单片机内部除了有 CPU、RAM、ROM 和 定时器、串行口等主要功能部件之外，还有驱动器、锁存器、指令寄存器、地址寄

10、存器等辅 助电路部分，以及各功能模块在单片机中的位置和相互关系。 1.21.2 32163216 LEDLED 点阵显示模块的硬件设计及工作原理点阵显示模块的硬件设计及工作原理 1.2.11.2.1 LEDLED 点阵点阵 【图 2】AT89S52 单片机 DIP 封装 【图 3】89C52 的内部结构 7 随着 LED 应用领域的扩大，要求生产更为直接和方便的 LED 显示器件。因而出现了数码 管、字符管、电平管、LED 点阵等多种 LED 显示器。不管显示器的结构怎么变，它的核心部 件仍然是发光半导体芯片。 一个 32X16 点阵共需要 512 个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行

11、线和列 线的交叉点上，当对应的某一列（Y）置 1 电平，某一行（X）置 0 电平，则相应的二 极管就亮. 【图 5】是 16*16 点阵的外观及各引脚对应功能图： 1.2.21.2.2 显示原理显示原理 人眼的亮度感觉不会因光源的消失而立即消失，要有一个延迟时间，这就是视觉的惰性。 【图 5】16*16 点阵的外观及各引脚对应功能 8 视觉惰性可以理解为光线对人眼视觉的作用、传输、处理等过程都需要时间，因而使视觉具 有一定的低通性。实验表明，当外界光源突然消失时，人眼的亮度感觉是按指数规律逐渐减 小的。这样当一个光源反复通断，在通断频率较低时，人眼可以发现亮度的变化；而通断频 率增高时，视觉就

12、逐渐不能发现相应的亮度变化了。不致于引起闪烁感觉的最低反复通断频 率称为临界闪烁频率。通过实验证明临界闪烁频率大约为 24Hz。因此采用每秒 24 幅画面的 电影，在人看起来就是连续活动的图象了。同样的原理，日光灯每秒通断 50 次，而人看起 来却是一直亮的。由于视觉具有惰性，人们在观察高于临界闪烁频率的反复通断的光线时， 所得到的主观亮度感受实际上是客观亮度的平均值。 视觉惰性可以说是 LED 显示屏得以广泛应用的生理基础。首先，在 LED 显示屏中可以利 用视觉惰性，改善驱动电路的设计，形成了目前广为采用的扫描驱动方式。扫描驱动方式的 优点在于 LED 显示屏不必对每个发光灯提供单独的驱动

13、电路，而是若干个发光灯为一组共用 一个驱动电路，通过扫描的方法，使各组发光灯依次点燃，只要扫描频率高于临界闪烁频率， 人眼看起来各组灯都在发光。由于 LED 显示屏所使用的发光灯数量很大，一般在几千只到几 十万只的范围，所以节约驱动电路的效益是十分可观的。 2 2、系统的软件设计、系统的软件设计 2.12.1 软件流程方框图软件流程方框图 2.22.2 数字字库的提取数字字库的提取 2.2.12.2.1 汉字、字母汉字、字母的表示及编码原理的表示及编码原理 【图 5】 软件流程方框图 9 如显示 13 个汉字、字母，先将 13 个这汉字、字母的点阵从字库中读出，放到显示缓存,如 果要实现左移或

14、者其它的显示效果则将显示缓存中的每个位进行移位或者其它处理,然后再 调用扫描显示函数就可以实现所规定的效果。 扫描显示函数是显示缓存的内容，如果要实现不同的内容，比如说图片、汉字、英文等 内容，只需要将这些内容按扫描显示函数对显示缓存的协议要求就可以显示出来。 2.2.22.2.2 提取汉字、字母的数字库提取汉字、字母的数字库 使用字库提取软件,汉字以 32*16 为规格在输入软件调出字库点阵,数字.字符.字母以 8*16 规格输出 2.3 源程序代码的设计源程序代码的设计 #include #define n 15536 #define huanping 8*10 unsigned int

15、num; sbit ping21=P02; sbit ping22=P03; sbit ping11=P00; sbit ping12=P01; sbit p11=P07; sbit p12=P06; sbit p21=P05; sbit p22=P04; char code zifu= 0xFB,0xFF,0xDB,0xEF,0xDB,0xED,0xDB,0xDE,0x80,0x01,0x3B,0xBF,0xBB,0x7D,0xFB,0xFD, 0xFB,0xFB,0x00,0x37,0xFB,0xCF,0xBB,0xD7,0xCB,0xBB,0xFA,0x7D,0xFB,0xE0,0xFF,0xFF;/ *“我“,0*/ /0x00,0x0