1、 1 8 88 8 点阵点阵 LEDLED 数码图形显示器的课程设计数码图形显示器的课程设计 第一章第一章 总体方案设计总体方案设计 1.11.1 总体设计要求总体设计要求 本系统采用单片机 AT89C51 为 LED 显示屏的控制核心， 制造一种简单的 88 显示屏， 能够在目测条件下 LED 显示屏各点亮度均匀、 充足， 可显示图形和文字， 显示图形和文字稳定、清晰无串扰，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方 式。本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。 根据设计要求，初步确定设计方案如下： 1. 选择 AT89C51 单片机（晶振频率为 f=12MHZ）作为整
2、个系统的核心器件， 对整个系统进行总体控制，发送并时时处理系统信息。 2通过编程显示数字： “，心形图” 。 3动态显示，即跑马灯文字幕，每 0.25 秒左移一次。 4. 扫描信号连接到单片机的 P0 口，显示信号连接到单片机的 P2 口。 5点阵的点亮过程有程序控制，由驱动电路完成，点阵采用单色显示，其 中驱动电路采共阴型高态扫描、高态显示信号的驱动电路。 1.21.2 系统框图系统框图 本文设计行、列驱动电路，显示屏电路，运用单片机的智能化，系统的将每 个功能电路模块连接在一起，总体结构设计如下图 1-1 所示： PC上位机单片机 点阵显示器 行驱动电路 点阵显示器 列驱动电路 88点阵
3、LED显示 器电路 图 1-1 系统框图 第二章第二章 系统硬件电路的设计系统硬件电路的设计 2 本系统的硬件电路是由单片机最小系统、动态显示驱动电路两部分组成。其 中，单片机最小系统包括电源电路、复位电路和晶振电路构成；显示部分使用共 阴型高台扫描、高态显示信号驱动电路，完成“跑马灯”文字幕效果。 2.1 2.1 单片机最小系统设计单片机最小系统设计 2.1.1 单片机的时钟电路 AT89C51 单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线 X1 和 X2 分 别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外 部还需附加电路。AT89C51 的时钟产生方式有两种：内
4、部时钟电方式和外部时钟 方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟 方式。 内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在 X1 和 X2 引线上外接定时元件，内 部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 X1 和 X2 之间接晶体振荡器与电路构 成稳定的自激振荡器，如图 2-1 电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接 法，其中晶振可选用振荡频率为 12MHz 的石英晶体，电容器一般选择 30PF 左右。 图 2-1 使用片内振荡电路的时钟电路 2.1.2 单片机的复位电路 本设计中 AT89C51 是采用上电自动复位和按键复位两种方式。最简单的复位 电路如图 2-2 所示。上
5、电瞬间，RC 电路充电，RST 引线端出现正脉冲，只要 RST 端保持 10ms 以上的高电平，就能使单片机有效地复位。其中 R1 和 R2 分别选择 200和 2K的电阻，电容器一般选择 22F。 3 图 2-2 AT89C51 的复位电路 2.1.3 AT89C51 的最小应用系统 AT89C51 是片内有程序存储器的单片机，要构成最小应用系统时只要将单片 机接上外部的晶体或时钟电路和复位电路即可，如图 2-3 所示。这样构成的最小 系统简单可靠，其特点是没有外部扩展，有可供用户使用的大量的 IO 线。 4 图 2-3 AT89C51 单片机构成的最小系统 2.2 2.2 显示器及接口设计
6、显示器及接口设计 2.2.1 88 点阵 LED 显示器的组成原理及控制方式 本次设计中采用 88 点阵 LED 显示器， 简称 LED 点阵板或 LED 矩阵板。 它是以发光二极 管为像素，按照行与列的顺序排列起来，用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分， 这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种， 设计中用到的是共阳极的显示器。 共阳极接法 的原理图如图 2-4 所示，图中画出了 88 点阵的二极管。每一行发光二极管的阳极接在一 起，有一个引出端 r，每一列发光二极管的阴极接在一起，有一个引出端 c。当给发光二极 管阳极引出端 r1 加高电平，阴极引出端 c1 加低电平时，左上角的二极管被点亮因此，对于 行和列的电平进行扫描控制时，可以达到显示不同字符的目的。 图 2-4 88 点阵 LED 显示器组成原理图 (1)“”在 8X8LED 点阵上显示图如下图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 12H，14H
