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1、点点阵时钟显示器示器赵云忠，叶勇健1;.总原理图2;.分类介绍硬件单片机（电路）LED点阵屏点阵显示器接口电路点阵显示器的显示方式74ls154译码器电路电源电路时钟、显示等电路 C语言编程Protes-DXP制图Protues仿真3;.单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU 、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。其特点：1、单片机集成度高。单片机包括CPU、4KB容量的ROM
2、（8031 无）、128 B容量的RAM、2个16位定时/计数器、4个8位并行口；2、系统结构简单，使用方便，实现模块化; 3、单片机可靠性高，时间长; 4、处理功能强，速度快。单片机单片机4;.单片机电路5;.点阵显示器不仅能显示汉字，还可以显示图形、图像，而且能产生各种动画效果，是广告宣传、新闻传播的工具。点阵显示器不仅有单色的显示，还有彩色显示，其应用越来越广，已渗透到人们的日常生活之中。一、LED点阵显示屏6;.因此，通过对行和列的电平扫描控制时，可以实现显示不同汉字的目的。图1-2 8x8LED点阵的引脚图7;.点阵显示器显示可分为静态显示和动态扫描显示两种方式。(我以动态为例进行介
3、绍)动态显示，就是一位一位地轮流点亮各位显示器，对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次，但由于人的视觉暂留现象，所以仍然感觉所有的显示器件都在同时显示。其优点是线路简单，价格便宜，适合大批量生产。缺点是占用CPU的时间长，只要单片机不执行显示程序，就立刻停止显示。2、点阵显示器接口电路点阵显示器的显示方式8;.8x8LED点阵的外观及引脚图如图1-1所示。8x8LED点阵显示器有两种接法，即共阳极和共阴极接法。共阳极接法的等效电路图1-2所示。图中每一行发光二极管的阳极接在一起，有一个引出端DC，每一列发光二极管的阴极接在一起，有一个引出端DR。当给发光二极管阳极引出端加高电平，给阴极发光
4、二极管引出端加低电平，其对应的发光二极管点亮。如图中只要各LED处于正偏（DC方向为1，DR方向为0），则对应的LED发光。1、8X8点阵简介图1-1 8 x8LED点阵的外观及引脚图9;.点阵式汉字LED显示屏的原理与制作 汉字显示的原理：在中文宋体字库中， 每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。 我们以显示汉字“单”为例，来说明其扫描原理，在中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。如果用8位
5、的AT89C51单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要10;.拆分为2个部分。一般我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。上半部第一行完成后，继续扫描下半部的第一行，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从P0.7向P0.0方向扫描，从下图“单”可以看到，这一列有2个点亮，即16进制则为08H,10H。然后单片机转向上半部第二行，有2个点亮，为00004000，即16进制04,20H.这一列完成后继续进行下半部分的扫描。11;.依据这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“单”的扫描代码为：08H,10H,04H,20H,
6、12H,40H,3FH,F8H,11H,08H,11H,08H,1FH,F8H,11H,08H,11H,08H,1FH,F8H,01H,08H,21H,00H,7FH,FEH,01H,00H,01H,00H,01H,00H由这个原理可以看出，无论显示何种字体或图像，都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。我们把行列总线接在单片机的io口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。在这个例子里，由于一共用到16行，16列，如果将其全部接入89c51单片机，一共使用32条io口，这样造成了io资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。实际应用中我们使用4-16线译码器74l
7、s154来完成列方向的显示。而行方向16条线则接在P2口和P0口。12;.电路中行方向由p0口和p2口完成扫描，由于p0口没有上拉电阻，因此接一个4.7k*8的排阻上拉，为提供负载能力，接16个2n5551的NPN三极管驱动。列方向则由416译码器74LS154完成扫描，它由89C51的P1.0-P1.3控制。同样，驱动部分则是16个2N5401PNP三极管驱动。13;.逻辑图14;.74154这种单片4 线16 线译码器非常适合用于高性能存储器的译码器。当两个选通输入G1 和G2 为低时, 它可将4 个二进制编码的输入译成16 个互相独立的输出之一。实现解调功能的办法是：用4 个输入线写出输
8、出线的地址，使得在一个选通输入为低时数据通过另一个选通输入。当任何一个选通输入是高时，所有输出都为高。3、74ls154译码器电路15;.16;.系统复位电路复位电路是单片机的初始化操作，只要给RESET引脚加上2个周期以上的高电平信号，即可以使单片机复位。除了进入系统正常初始化之初，当程序运行错误时候或出错或操作错误使系统处死锁在状态时，为了摆脱这种状态，也需要按复位键重新复位。在系统中为了防止上述状态，通常采用按键电平复位电路。17;.外部供电电源电路三端集成稳压管7805电路内部有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。因为三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作
9、中经常采用，可以用来改装注意三端集成稳压电路的输入、输出和接地端绝不能接错，不然容易烧坏。一般三端集成稳压电路的最小输入、输出电压差约为2V，否则不能输出稳定的电压，一般应使电压差保持在4-5V在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。18;.指示灯电路为了显示产品是否工作，在系统中增加了电源指示灯，发光二极管正常工作时候，流过二极管的电流只有510MA左右。就可以，在电路中采用绿色LED指示灯,所以电流可取8MA左右的电流值，通过计算LED的限流电阻阻值在560左右。当系统得到工作电压的时候，复位电路工作在
10、上电自动复位状态，通过外部复位电路的电容充电来实现，只要Vcc的上升时间不超过1ms就可以实现自动上电复位功能。在本系统中，采用10uF的电容和10k的电阻来实现复位电路。当系统出错时，直接按开关实现模拟系统上电复位的功能，从而实现系统重新复位启动。 19;.晶振电路时钟电路是用于产生单片机工作时所必需的时钟信号。时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的，有条不紊地一拍一拍地工作。时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。在本系统中采用内部时钟方式的电路，电路中的电容C1、C2典型值为3010 pF。外接代内容的值虽然没有严格的要求，但是
11、电容的大小会影响振荡器的稳定性和起振的快速性。同时，在系统中采用11.0592MHz的晶体振荡器来产生时钟脉冲。一方面，可以满足系统在设计时的机器周期的需要；另一方面，在进行串行口通讯的时候能够提供精准的通讯波特率。20;.时钟电路时钟电路1 DS1302 简介：DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.55.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302的外部引脚分配如图1所示及内部结构如图2所示。DS1302用于数据记录，特别是对某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录，因此广泛应用于测量系统中。图1 DS1302的外部引脚分配图1 ds1302引脚功能21;.16.16点阵原理图22;.16.16点阵PCB23;.点亮时间仿真中24;.Protues仿真图Protues仿真图25;.26;.C语言编程27;. 谢谢观赏28;.
