led静态点阵设计_毕业论文(编辑修改稿)

led静态点阵设计_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE 脉冲。 对 FLASH 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ PROG）。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器 （ SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令才能将 ALE 激活。 此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 禁止位无效。 PSEN——程序储存允许（ PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。 EA/VPP——外部访问允许，欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000HFFFFH），毕业论文设 计 11 EA 端必须保持低电平（接地）。 需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA端状态。 如 EA 端为高电平（接 Vcc 端）， CPU 则执行内部程序存储器的指令。 FLASH 存储器编程时，该引脚加上 +12V 的编程允许电源 Vpp，当然这必须是该器件是使用 12V 编程电压 Vpp。 第三章 系统整体方案 需要实现的功能 此次需要实现的功能是利用 一个 AT89C5一个 74HC15 10个 74HC59 20个 16*80LED点阵， 静态 显示“ 机电工程系 ” 5 个字 显示模式方案论证 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： 方案一：静态显示，将一帧图像中的每一个二极管的状态分别用 0 和 1 表示 ,若为 0 ,则表示 L ED 无电流 ,即暗状态。 若为 1 则表示二极管被点亮。 若给每一个发光二极管一个驱动电路 ,一幅画面输入以后 ,所有 L ED 的状态保持到下一幅画。 对于静态显示方式方式 ,所需的译码驱动装置很多 ,引线多而复杂 ,成本高 ,且可靠性也较低。 方案二：动态显示，对一幅画面进行分割 ,对组成画面的各部分分别显示 ,是动态显示方式。 动态显示方式方式 ,可以避免静态显示的问题。 但设计上如果处理不当 ,易造成亮度低 ,闪烁问题。 因此合理的设计既应保证驱动电路易实现 ,又要保证图像稳定 ,无闪烁。 动态显示采用多路复用技术的动态扫描显示方式 , 复用的程度不是无限增加的 , 因为利用动态扫描显示使我们看到一幅稳定画面的实质是利用了人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短 , 发光的亮度等因素 . 我们通过实验发现 , 当扫描刷新频率 (发光二极管的停闪频率 ) 为 50Hz, 发光二极管导通时间≥ 1m s 时 , 显示亮度较好 , 无闪烁感 .。 鉴于上述原因 , 我们采用方案一 第四章 系统硬件电路的设 计 系统硬件部分电路大致上可以分成电源电路、单片机最小系统电路及外围电路、列扫描电路、行扫描电路和 LED 显示屏电路五部分。 整体模块设计 本设计行、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 所示： 毕业论文设 计 12 图 系统结构设计总图 图 电源电路 单片机最小系统电路 AT89S52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8KB 可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 字节随机存取数据存储器。 该器件采用 ATMEL 公司高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS51 指令系统，灵活应用于各种控制领域。 AT89C51 单片机最小系统电路由复位电路、晶振电路两部分组成。 复位电路 AT89C51 单片机在启动运行时或者出现死机时需要复位，使 CPU 以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。 复位电路产生的复位信号（高电平有效）由RST 引脚送入到内部的复位电路，对 AT89C51 单片机进行复位，复位信号要持续两个机器周期（ 24 个时 钟周期）以上，才能使 AT89C51 单片机可靠复位。 AT89C51 单片机复位电路如下图 所示： 图 复位电路图 图 晶振电路图 复位电路工作原理： 列驱动器 16 16LED点阵显示屏 行驱动器 电源 单 片 机 毕业论文设 计 13 上电瞬间 RST 引脚的电位与 VCC 等电位， RST 引脚为高电平，随着电容 C3 充电电流的减少， RST 引脚的电位不断下降，其充电时间常数为 T=R3*C3=100ms，此时间常数足以 RST引脚在保持为高电平的时间内完成复位操作。 当单片机 已在运行当中时，按下复位键 S5 后再松开，也能使 RST 引脚为一段时间的高电平，从而实现 AT89S52 单片机复位。 晶振电路 晶振电路如上图 所示： XTAL1 和 XTAL2 是片内振荡电路输入端，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容，即用来连接 AT89S52 单片机片内 OSC 的定时反馈回路。 晶振起振后要能在 XTAL2 端输出一个3V 左右的正弦波，以便使片内 OSC 电路按晶振相同频率自激振荡。 通常， OSC 的输出时钟频率 FOSC 为 6MHZ—16MHZ，典型值为 12MHZ 或。 电容 C1 和 C2 帮助晶振起振，典型值为 30pf，调节它们可以达到微调 FOSC 的目的。 本系统中，晶振为 12MHZ，C1=C2=20pf。 列扫描电路 列扫描电路由集成电路 74HC595 构成如图 所示，列的处理信号有三个， SER、 SRCLK、RCLK， SER 做为列 移 位寄存器的输入， SRCLK 是移位时钟， RCLK 做为锁存时钟当将 16 个位数据在 SRCLK 的脉冲作用下移位寄存器后，就可以开启 RCLK 时钟，使寄存器的数据存入锁存器，因使能脚接 0 使能，数据直接输出 Q 端， Q 端数据经 330 欧姆的限流电阻接入点阵列脚位，即一行的 数据显示。 [13] 图 列扫描电路原理图 行控制电路 行控制电路如下图 所示： 毕业论文设 计 14 图 行驱动电路原理图 行的处理信号有 AB 和 SCK， AB 做为行移位寄存器的输入， SCK 是移位时钟， AB 的输入在 SCK 的时钟脉冲下移入寄存器，寄存器输出端 Q 经 电阻接入三极管 B 极，控制三极管的导通和截止，从而控制点阵行脚位电量。 每次移位的输出 16 个 Q 位只允许有一个是低电平，即是分时轮流的输出低电平是三极管导通，从而使扫描至上而下进行。 本文行扫描 采用的工作方式是：单片机的 P2^3 不断的向单片机一位一位的（即串行）发送数据， 74HC154 不断的接收数据并且存储起来，待到 74HC154 寄存器 „集满 ‟16 位数据的时候，再通过并行输出把数据传给点阵，发送给点阵的 16 位行信号与两片 74HC595 芯片发送的 16 位列信号 „会合 ‟从而产生一个汉字或其他别的图形通过点阵显示出来。 排阻 RP1 和 RP2 为限流排阻，以免 74HC154 的输出电流过大烧坏三极管，本文将 74HC154输出的信号通过 S8550 三极管放大再传送给点阵行输入端，以加大扫描强度，提高点阵显示亮度。 LED 显示屏电路 LED 显示屏是将发光二极管按行按列布置的，在扫描驱动方式下可以按行扫描按列控制，也可以按列扫描按行控制。 本文就是使用 20 块 88 点阵组成 1 块 1680 点阵，采用按列扫描按行控制控制方式，扫描顺序自上而下，以满足汉字显示的要求。 1680 点阵 LED 结构如图 所示： 毕业论文设 计 15 图 1616 点阵电路图 要实现显示动画，只需考虑其显示方式，通过编程控制各显示点对应 LED 阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。 当采用按行扫描按列控制的驱动方式时， LED显示屏 8 行的同名列共用一套列驱动器。 行驱动器一行的行线连接到电源的一端，列驱动器一列的列线连接到电源的另一端。 应用时还应在各条行线或列线上接上限流电阻。 扫描中控制电路将行线的 1 到 8 轮流接通高电位，使连接到各该行的全部 LED 器件接通正电源，但具体那一个 LED 导通，还要看它的负电源是否接通，这就是列控制的任务了。 当对应的某一列置 0电平，则相应的二极管就亮；反之则不亮。 行线上只管一行一行的轮流导通，列线上进行通断控制，实现了行扫描列控制的驱动方式。 以上就是 1680 点阵显示屏系统硬件部分的各功能模块分述，经过合理的设 计论证后和就可以整体结合在一起，再根据设计配备好各元器件实物，通过组装后等在单片机的程序存储器里放入编制好的程序即可成为一个完整的应用系统。 总体硬件电路设计 在整个电路设计中，用两片 8 位输出锁存移位寄存器 74HC595 作为列 扫描 ，用两片74LS154 芯片作为行 扫描 ，用单片机 AT89S52 对 74HC595 和 74HC154 进行控制和驱动 毕业论文设 计 16 毕业论文设 计 17 第五章 系统程序的设计 主程序流程图 显示驱动程序。 显示字用查表法，不占内存，用四个 16*128 共阳 LED 点阵显示，。 R2：行扫描地址 (从 000FH)。 R3：滚动显示时控制移动速度，也可控制静止显示的时间。 ************。 中断入口程序。 ************。 程序初始化 外部中断 0 定时 /计数 四字逐排显示子程序 四字显示 程 序 扫 描 程 序 结束显示 汉 字 毕业论文设 计 18 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH LJMP INTTO ORG 0013H RETI ORG 001BH RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI。 ************。 初始化程序。 ************。 ************。 主程序。 ************。 START: MOV 20H,00H。 清标志 ,00H 为 1 帧扫描结束标志 MOV A,0FFH。 端口初始化 MOV P1,A MOV P2,A MOV P3,A MOV P0,A CLR。 串行寄存器打入输出端控制位。