1、 单片机原理与接口单片机原理与接口 课程设计报告课程设计报告 题 目： 点阵 LED 中文广告滚动 专业名称： 电子信息工程 班 级： 学 号： 姓 名： 2014 年 1 月 点阵 LED 中文广告滚动 （信息工程学院） 摘要：本设计使用单片机作为主控制芯片，利用简单的外围电路来驱动 32 64 的点阵 LED 显示 屏。本 LED 显示屏能够以动态扫描的方式同时显示八个 16 16 点阵汉字，本文详细阐述了 LED 动态显示的过程，以及硬件电路的设计、计算和软件的编程。 关键词：单片机；点阵；动态显示； 1 1 设计目标设计目标 模拟一个点阵 LED 广告屏显示系统： （1）能够在该广告屏
2、上同时显示 5-6 个汉字。 （2）进行20个汉字以上的循环滚动显示。 （3） 使用24C02或类似的掉电保护芯片， 实现将单片机程序中广告要显示的汉字存储到掉电保 护芯片。 2. 2. 设计环境设计环境 Windows XP Protues 7.8 3 3 设计原理及方案设计原理及方案 3.1 3.1 设计原理设计原理 LED 点阵显示系统中各模块的显示方式：有静态和动态显示两种。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的位置相对应的 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， 静态显示原 理简单、控制方
3、便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式。动态显示采用扫描 的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同 时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号， 反复循环以上操作， 就可显示各种图形或文 字信息。 动态扫描显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。 将连续的几帧画面高速的循环显 示，只要帧速率高于 24 帧/秒，人眼看起来就是一个完整的，相对静止的画面。最典型的例子就 是电影放映机。 在电子领域中， 因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发光单元的信号线数量， 因此在 LED 显示技术中被广泛使用。 下面以 88 的点阵来说明动态扫描，把
4、所有同 1 行的发光管的阳极连在一起，把所有同 1 列的发光管的阴极连在一起（共阳极的接法） ，先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然 后选通第 1 行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第 2 行使其 燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第 8 行之后，又重新燃亮第 1 行，反复轮回。当这样轮 回的速度足够快，就能够看到显示屏上稳定的图形了。 3.2 3.2 设计方案设计方案 本文主要讲述的是“LED点阵字符显示电路”，本课题的实现主要有两种方案。 方案一：由数字电路来实现，由移位寄存器与锁存器对字符数据进行存储，然后并行输入到显示 屏，来实现汉字的显示。 方案
5、二：由单片机编程控制来实现，方案利用单片机控制移位寄存器和译码器，由移位寄存器和 译码器送出行选和列选来控制LED屏的亮灭，从而显示汉字。 方案论证：不难看出，选用数字电路来实现比较复杂。因为用数字电路实现必须要有移位寄存器 与锁存器对字符数据进行存储，然后并行输入到显示屏，不但如此，而且需要很大一部 分的扩展电路才能实现。 用数字电路实现不但大大提高成本， 而且设计出的电路的灵活 性差、不易调试、成本高等缺点。方案二不仅能够改进方案一设计的不灵活，还可进行 扩展。通过比较，从设计方案的优点及所设计的方便实用性，选择第二种设计方案。 4 4 硬件设计硬件设计 4.1 4.1 设计总体框图及介绍
6、设计总体框图及介绍 LED 点阵总体框图如图 4-1 所示，点阵电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电 路、控制信号电路三部分。控制电路部分包括一个 51CUP 和一些外围电路。点阵包括显示屏体、 以及它的行和列的各个驱动电路。此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器， 从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫描。另一方面，根据各列锁存的数据点亮相应的 LED。 图 4-1 点阵显示总体框图 4.2 4.2 芯片简介芯片简介 （1）单片机 AT89C52 单 片 机 列驱动器 LED 显示点阵 行 驱 动 器 引脚图（如图4-2）： 图4-2 AT89C52 AT89C52有四个I/O口，每个口有8位，具有3个可编程定时器，串行口是全双工可编程串行 通信口，片内数据存储器有256KB的RAM。 （2）移位寄存器 74LS595 引脚图（如图4-3）： 图4-3 74LS595 74LS595 是一款集电极开路输出的移位寄存器， 输出端口为可控
