1、 LEDLED 点阵电子显示屏的设计点阵电子显示屏的设计 一、选用器材一、选用器材 AT89C52 单片机 1 个,74LS138 型号 3 线8 线译码器 1 个,74LS373 三 态输出的八 D 透明锁存器型号, +5V 电源 1 个, Led8*8 点阵屏绿色 5 个, tPd PD5 个,带公共端的 8 电阻排(排阻)1 个,电容 30pF3 个,电阻 10K 欧 1 个, 按钮 6 个 ,石英晶振 1MHz1 个 二、设计方案二、设计方案 1、实验功能 本实验要实现的功能就是,显示时分秒,年月日,且可修改。实现实时时 间的显示,显示屏数字显示,时:分:秒;星期的显示;年月日的显示。
2、显示 屏通过按键切换显示星期,年月日,时间。 2、总体方案 (1)工作原理 用单片机 AT89S52 控制, 写入程序, 将数据传输到显示模块, 即点阵 LED 电子显示屏显示器,实现日历的显示。 (2)总体设计 电路图 LED 和 52 单片机配合实现时间显示功能。显示模块为点阵 LED 电子显 示屏显示器, 把单片机中的数据显示出来。 该电路是通过按键来切换各种显示 要求。 3、方案论证 (1)显示部分: 显示部分是本次设计最核心的部分,对于 LED8*8 点阵显示有以下两种 方案:静态显示,即将每个二极管的状态分别用 1 和 0 表示,0 则无电流,为 暗,1 则有电流,为亮。若给每个二
3、极管一个驱动电路,一个图像输入后,所 有 LED 的状态保持到下一个图像。对于静态显示方式,所需的译码驱动装置 很多,引线多而负责,成本高,可靠性也低。动态显示,即对每一个 LED 屏 进行分割, 对组成图像的各个部分分别显示, 这样利用人眼的暂留效应和发光 二极管发光时间的长短, 也同样可以实现显示功能, 这样就可以避免静态显示 出现的问题。但是,设计上如果处理不当,容易造成图像闪烁的问题,因此合 理的涉及要保证驱动电路容易实现而且保证图像稳定补闪烁。 (2)数字时钟 本实验采用软件实现数字时钟。 原理为: 在单片机内部存储器分别存放时 钟的年、月、日、时、分、秒、星期的信息。利用定时器与软
4、件结合实现 1 秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加 1;若秒值达到 60,则 清零且相应的分值加 1;若分值达到 60,则清零且相应的时值加 1;若相应的 时值达到 24,则清零且相应的日值加 1;若相应的日值分别达到 29,30,31 时,根据判断来增加月值;若相应的月值达到 12 时,清零且年值加 1。 (3)显示接口芯片的选择 采用串口输入,使用少量 I/O 口,但传输速度稍微慢了一些,但是不影响 显示质量。于是我们采用 TI 公司的 DMOS 器件 TPIC6B595,其最大特点是驱 动功率大,可直接做 LED 的驱动。 4、元件介绍、元件介绍 (1) AT89S52 是
5、一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器,具有 8K 在 系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技 术制造,与工业 80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上 Flash 允许程 序存储器在系统可编程,亦适于 常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统 可编程 Flash,使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用 系统提 供高灵活、 超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能: 8k 字节 Flash,256 字节 RAM, 32 位 I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据 指针,三个 16 位 定时器/计数器,一个 6 向量
6、 2 级中断结构,全双工 串行口, 片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至 0Hz 静态逻 辑 操作,支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允 许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下,RAM 内容被保存,振荡器被冻结, 单片机一切工作停止,直到下一个中断或 硬件复位为止。 AT89S52 单片机引脚图 (2)74LS373 74LS373 为三态输出的八 D 透明锁存器。它的输出端 O0O7 可直接与 总线相连。当三态允许控制端 OE 为低电平时,O0O7 为正常逻辑状态, 可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时,O0O7 呈高阻态,即不驱动 总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存 允许端 LE 为高电平时,O 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时,O 被锁存 在已建立的数据电平。 74LS373 引脚图 (3)74LS138 71LS138 有三个附加的控制端、和。当、时,输出为高电平(S1),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,如表 3.3.5