led字幕显示系统的设计_毕业设计说明书(论文)(编辑修改稿)

led字幕显示系统的设计_毕业设计说明书(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

复合使能特性，仅需 4 片 74HC138 芯片和 1 个反相器，即可轻松实现并行扩展，组合成为一个 132（ 5 线到 32 线）译码器。 任选一个低有效使能输入端作为数据输入，而把其余的使能输入端作为选通端，则 74HC138 亦可充当一个 8 输出多路分配器，未使用的使能输入端必须保持绑定在各自合适的高有效或低有效状态。 74HC138 常用在单片机和数字电路的译码电路中，它的引脚、真值表如图所示： 图 37 74LS138 引脚图 表 32 74HC138 真值表 上表中 X 表示为任意输入状态，在片选使用状态下输入中 8 线始终只有 1 线为 0， 此 74HC138 芯片在单片机系 统中极大限度的起到了扩展 IO 资源的作用，只要用单片机的 2 个 IO 引脚资源就能控制 8 个输出，而且程序的编制也容易实现。 74HCLS138 引脚功能： 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 12 页 第 8 脚 GND，电源地； 第 15 脚 VCC，电源正极； 第 1~3 脚 A、 B、 C，二进制输入脚； 第 4~6 脚片选信号控制，只有在 5 脚为 “0”6 脚为 “1”时，才会被选通，输出受 A、B、 C 信号控制。 其它任何组合方式将不被选通，且 Y0~Y7 输出全为 “1”。 通过控制选通脚来级联，使之扩展到十六位。 LED 显示电路设计 LED 显示屏（ LED panel）： LED 就是 light emitting diode ，发光二极管的英文缩写，简称 LED。 它是一种通过控制 半导体 发光 二极管 的显示方式，其大概的样子就是由很多个发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。 LED 主要是用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信 号等各种信息的显示屏幕。 LED 显示屏按显示器件分类可分以下几种： LED 数码显示屏：显示器件为 7 段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。 LED 点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。 LED 视频显示屏：显示器件是由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。 LED 显示屏的显示方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。 LED 点阵图文显示屏单块模块控制驱动 12 块（最多可控制 24 块） 8*8 点阵，它可采用 “级连 ”的方式组成任意点阵大显示屏。 显示效果好，功耗小，成本更低。 在本设计中只采用 16*16 点阵式 LED 显示屏。 8*8 LED 点阵显示原理 8*8 点阵 LED 结构如下图 38 所示： 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 13 页 图 38 8*8 点阵 LED 结构 从图 38 中可以看出， 8*8 点阵共需要 64 个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置 1 电平，某一行置 0 电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，如图所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述： 一根 竖柱：对应的列置 1，而行则采用扫描的方法来实现。 一根横柱：对应的行置 0，而列则采用扫描的方法来实现。 16*16 LED 点阵结构原理 本设计所采用的汉字的 16*16 LED 点阵滚动显示。 是采用 4 快 8*8 的 LED 点阵显示所组成。 所谓 LED 点阵显示，就是将很多 LED 按行列顺序排列组合起来，每个 LED 构成点阵中的一个像素。 把每个 LED 的阴极和阳极都引出来，就可以对点阵中的任何一个 LED 加以控制，达到要显示的效果。 目前市面上的 LED 点阵是列输入线接至内部 LED的阴极端，行输入线接至内部 LED 的阳极端（若阳极端输入为高电平，阴极端输入低电平，则该 LED 点亮）。 16*16 LED 点阵显示原理 16*16 LED 点阵显示原理如图 39 所示： 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 14 页 图 39 16*16 的 LED 点阵显示组成图 16*16 LED 点阵显示是采用 4 块 8*8 的 LED 点阵显示所组成。 将 4 块 8*8 的 LED点阵屏的阳极、阳极按行列顺序排列组合起来，引出输入和输出极，这样每个 LED 点阵中的一个像素就构成一副完整的 16*16 LED 点阵显示屏。 16*16 点阵的阳极驱动由 P0 口经输出缓冲器 74LS273 构成，在本 设计中需要用两片，分别送出上 8 行和下 8 行的字型码。 16*16 点阵的阴极驱动由 P2 口经 74HC138 译码后动态扫描 16*16 点阵的各列，本设计中需要四片 74HC138 译码器，循环扫描各列，显示一个完整的汉字需要扫描 32 次。 通过编程控制各显示点对应 LED 阳极和阴极端的电平，就可以控制各显示点的亮灭。 实现 16*16 LED 点阵汉字滚动显示。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 15 页 第 四 章 LED 字幕显示系统软件设计 本设计的系统软件包括单片机控制程序、中断子程序、显示子程序等几个模块。 单片机控制程序的作用是作为系统的主控制程序模块；中断子程序是用 来切换显示方式的功能，其作用是使单片机完成相应的控制功能；显示子程序的作用是指当系统产生中断时所调用的显示程序，从而实现系统的显示功能。 主程序 软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库组成。 其中软件程序开发的流程示意图如图 41 所示。 图 41 程序开发流程图 AT89C51 单片机是 8 位机，每次只能送出 8 位数据，因此要向 16*16 点阵送出 16行阳极驱动，需要送两次，或先送上 8 行，或先送下 8 行，为了能够实现每一列字型码是否显示完。 开始 初始化 调用显示程序 调整数据指针 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 16 页 的完整显示，采用 74LS273 进行锁存，否则会出现字型残缺现象。 根据设计要求并结合图 42 的硬件连接进行程序设计， 主程序 设计流程图如图 42 所示。 图 42 主程序流程图 系统运行后，将对全部变量进行初始化。 接下来，程序就会进入一个无限循环的状态以等待中断的发生。 主程序中主要 是 逐字显示程序， 具体说明如下所示： void main(void) //主函数 { int8 i。 //赋初值 int8 *p。 flag=0x10。 n=0。 TMOD=0x01。 //设置定时器 T0 初值 TH0=0xb1。 //赋初值 TL0=0xe0； …………. while (1) { for (i=0。 i8。 i++) //显示左半边屏幕 { clk=0。 P0=*(p+offset+2*i)。 clk=1。 开始 设定时器初值，启动定时器 开 启 中 断 取字形码动态扫描显示 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 17 页 P2=i|0x08。 //=0,=1 选中 U2, 输出扫描码给 U6 P0=*(p+offset+2*i)。 delay()。 clk=0。 P0=*(p+offset+2*i+1)。 clk=1。 P2=i|0x10。 //=1,=0 选中 U3, 输出扫描码给 U7 delay()。 } for (i=8。 i16。 i++) //显示右半边屏幕 { clk=0。 P0=*(p+offset+2*i)。 clk=1。 P2=(i8)|0x20。 //=1 =0, =0 选中 U4,输出扫描码 U8 delay()。 clk=0。 P0=*(p+offset+2*i+1)。 clk=1。 P2=(i8)|0x40。 //=1 =0, =0 选中 U5,输出扫描码 U9 delay()。 } } } 系统运行后，对全部变量进行初始化。 接下来，程序就会进入一个无限循环的状态以等待中断的发生。 以下将对中断子程序进行详细的介绍。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 18 页 中断子程序 图 43 中断服务程序流程图 系统初始化后，将会等待中断的产生。 当中断产生后，在主程序中就会产生一个断点，程序进入中断子程序，然后对相应的变量初始化，接下来就重新设定定时器初值 ，判断 显示时间 ，当扫描到为 定时时间时 ，程序就 调动显示子程序执行相应的显示方式。 显示完成后，程序就会跳到主程序的断点处，继续执行主程序下面的程序。 中断程序及其相关说明如下所示： ET0=1。 //开启定时器 0 中断 EA=1。 //开启总中断 TR0=1。 //开始计数 ……… void delay(void) { int16 i。 for (i=0。 i50。 i++)。 } 显示内容结束。 中断子程序入口 重设定时器初值 中断返回 判显示时间。 字形移动 偏移量置零 N Y 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 19 页 void timer0() interrupt 1 using 3 { TF0=0。 //重新设定定时器初值 TH0=0xb1。 TL0=0xe0。 if (n10) { n++。 } else { offset+=2。 if (offset1690) offset=0。 n=0。 } } 显示汉字字模 显示汉字 “桃李满天下，恩情似海深。 祝各位老师身体健康、工作顺利、天天开心。 ”27 余字的滚动显示， 1616 显示字模 如下 ： {0x11,0x80,0x16,0x00,0xFF,0xFE,0x14,0x00,0x12,0x02,0x00,0x42, 0x08,0x44,0x04,0x98,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0xFF,0xFC,0x01,0x02, 0x04,0xC2,0x18,0x62,0x10,0x0E,0x00,0x00},/*桃 ,0*/ {0x01,0x00,0x21,0x20,0x22,0x20,0x23,0x20,0x25,0x20,0x29,0x22, 0x31,0x21,0xFF,0x7E,0x31,0xA0,0x29,0x20,0x25,0x20,0x24,0x20, 0x22,0x20,0x23,0x20,0x02,0x20,0x00,0x00},/*李 ,1*/ {0x08,0x10,0x86,0x1F,0x60,0xE0,0x07,0x00,0x20,0x00,0x25,0xFF, 0x25,0x10,0xF7,0xE0,0x25,0x28,0x25,0x10,0x27,0xE0,0xF5,0x22, 0x25,0x11,0x25,0xFE,0x24,0x00,0x00,0x00},/*满 ,2*/ {0x00,0x00,0x02,0x01,0x42,0x02,0x42,0x04,0x42,0x08,0x42,0x10, 0x42,0x60,0x7F,0x80,0x42,0x40,0x42,0x20,0x42,0x10,0x42,0x08, 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 20 页 0x42,0x0C,0x42,0x06,0x02,0x04,0x00,0x00},/*天 ,3*/ {0x00,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00, 0x40,0x00,0x7F,0xFE,0x44,0x00,0x46,0x00,0x43,0x80,0x41,0x00, 0x40,0x00,0xC0,0x00,0x40,0x00,0x00,0x00},/*。