16X64LED点阵课程设计

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1、 I 目录目录 第一章 设计目的1 第二章 设计方案2 2.1 总体设计.2 2.2 显示模块方案论证.2 2.3 静态和动态显示方式.4 2.4 数据传输方案论证.5 第三章 硬件设计6 3.1 单片机最小系统及外围电路.6 3.2 列驱动器.8 3.3 行驱动电路11 第四章 软件设计.12 4.1 显示驱动程序12 4.2 程序流程图13 4.3 系统主程序13 第五章 系统调试.14 5.1 硬件调试 .14 5.2 软件调试 .14 第六章 总结与体会.15 第七章 致谢.16 参考文献17 附录 I 电路原理图 1 附录 II 源程序 .2 附录 III 实物图显示 7 1 第一章

2、第一章 设计目的设计目的 随着信息产业的高速发展，LED 显示屏作为信息传播的一种 重要手段成为现代信息化社会的一个闪亮标志。 LED 显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的 提高，生产也得到迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行 业的新兴产业领域。 目前，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很 高，又需要制作成本相对比较低的场合，使用大。小屏幕 LED 点 阵显示器是比较经济适用的， 它可以用单片机控制实现显示字符， 数字，汉子和简单图形，可以根据需要使用不同字号，字型。 培养学生电子系统设计与分析能力，提高汇编语言和 C 语言 程序开发能力。 2 第二章第二章 设计方案设

3、计方案 2.1 2.1 总体设计总体设计 2.2 2.2 显示模块方案论证显示模块方案论证 设计时必须掌握点阵工作原理方能进行更深层设计。 16x16LED 点阵其实就是 4 块 8x8 点阵 LED 级联而成的， 因此特给 出 88 点阵 LED 的工作原理。 图 2-1 为 88 点阵 LED 外观及引 脚图， 其等效电路如图 2-2 所示， 只要其对应的 X、 Y 轴顺向偏压， 即可使 LED 发亮。例如如果想使左上角 LED 点亮，则 Y0=1，X0=0 即可。 应用时限流电阻可以放在 X 轴或 Y 轴。 而 16x16 就是在 8x8 原理的基础上将四块 8x8 级联而成，如图 2-

4、3。 图 2-4 画出了室内直插式 88 点阵双基色 LED 模块实物图。 这种模块由 64 个发光 LED 芯片以 88 的形式构成一个正方形模 块， 然后用 2 列 8 针引脚将内部电路接口引出， 供驱动电路使用。 单 片 机 列驱动器 行 驱 动 器 16X64LED 显示 点阵 电源 3 图 2-1 88 点阵 LED 外观及引脚图 图 2-2 88 点阵 LED 等效电路 图 2-3 四块 8x8 点阵 LED 级联成 16x16 点阵 4 行对应的给 LED 的阳极，先给第一行以高电平，如果送给 16 列的代码为 EFFF，则第一行的第 4 个 LED 被点亮，再给第二行以 高电平

5、，如果送给 16 列的代码为 EF07，则第二行的第 4、9、10、 11、12、13 个被点亮，接着给第三行以高电平，同时给列以驱动 代码，这样不断地进行行行的扫描，只要速度够快，由于人的视 觉暂留作用，就不会感觉到明显的闪烁感。点阵上会看到一个清 晰的“机”字。 LED 数码管结构简单，价格便宜。本文所述的是 LED 的数据 显示方式，这种方式通常使用 8 段 LED 或者 16 段 LED。在实际应 用中，点亮 LED 数码管的方式有静态和动态 2 种方法。本文以 8 段 LED 作为示例来论证方案。 图 2-4 LED 点阵显示原理图 2.3 2.3 静态和动态显示方式静态和动态显示方

6、式 静态显示方式，即 8 段 LED 数码管在显示某一个数码时，加 在数码管上的段码保持不变，直至换显其他数码为止。这样数码 管的每一段均应由一条输出线来控制，每显示以为数码需要 8 根 输出线，当 N 位显示则需 N8 根输出控制线。 动态显示方式，动态显示是将所有数码管的段码线对应并联 在一起，由一个 8 位的输出口控制，每位数码管的公共端分别出 一位 I/O 线控制。显示不同数码时，由位线控制各位轮流显示。 位线控制某位选通时， 该位应显示数码的段码同时加在段码线上， 5 即每一时刻仅仅有一位数码管是被点亮的，当轮流显示的速度较 快（每秒 24 次以上） ，由于人眼的视觉暂留现象，看起来就像所 有位同时显示一样，这时，我们就能看到稳定的图像了 2.4 2.4 数据传输方案论证数据传输方案论证 采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列 数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但 是， 串行传输过程较长， 数据按顺序一位一位地输出给列驱动器， 只有当一行的各列数据都以传输到位之后，这一行的各列才能并 行地进行显示。这样，对于一行的显示