基于单片机at89c52的led点阵设计

基于单片机at89c52的led点阵设计内容摘要：

器溢出那个机器周期的 S5P2 状态置位，而会在下一个机器周期才查询到该中断标志。 然而，定时器 2 的标志位 TF2 在定时器溢出的那个机器周期的 S2P2 状态置位，并在同一个机器周期内查询到该标志。 时钟振荡 器 ： AT89C52 中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚 XTAL1 和 XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。 这个放大器与作 为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器， 外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容 C C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。 对外接电容 C C2 虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，我们推荐电容使用 30pF177。 10pF ，而如使用陶瓷谐振器建议选择 40pF177。 10F。 用户也可以采用外部时钟。 这种情况下，外部时钟脉冲接到 XTAL1 端，即内部时钟发生器的输入端， XTAL2 则悬空。 由于外部时钟信号是通过一个 2 分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。 电子显示屏简介 随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及， LED 显示屏已遍及社会的各个领域。 简单的讲，显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体，再加上一套适当的控制器。 所以多种规格的显 示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED 显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。 LED 显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。 利用不同的材料可以制造不同色彩的 LED 像素点。 目前应用最广的是红色、绿色、黄色。 而蓝色和纯绿色 LED 的开发已经达到了实用阶段。 LED 显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED 显示屏的分类：按颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全基色显示屏；按显示器分类 LED 数 码显示屏、LED 点阵图文显示屏；按实用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。 仔细分解一个 LED 显示屏，它有以下一些要素构成：金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。 苏州工业园区职业技术学院 2020 届毕业项目 第 6 页 共 23 页 第 二 章 功能要求及方案论证 功能要求 用移动显示屏来显示汉字，通过单片机 AT89C52 的行 扫描 和 74LS138 芯片的列 扫描 使点阵显示屏移动显示“欢迎您 光临。 ”的字幕。 当中还要实现的功能：时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给 74LS138 芯片的 E1 高电 平同时给 E2 和 E3低电平， 74LS138 才能正常的工作。 显示模块方案论证 点阵模块：显示阵模块由四个 8*8 点阵组成，构成 16*16 点阵。 图 21 所示 为 88点阵 LED 外观及引脚图，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。 图 2 4 个 8*8 构成 16*16 点阵 LED 显示屏电路 8X8 点阵 LED 工作原理说明 :8X8 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，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，需要实现的功能如下图流程图 3 所示。 本电路使用 AT89C52 实现行驱动从上至下的扫描， 用 74LS138 和三极管实现列驱动 ，对显示模块从左至右的扫描，然后显示字符。 在中规模 集成电路中译码器有几种型号，使用最广的通常是 74LS138 译码器， 74LS138 译码器的输出是低电平有效，故实现逻辑功能时，输出端不可接或门及或非门（因为每次仅一个为低电平，其余皆为高电平）； 74LS138 译码器有使能端，故使能端必须加以处理，否则无法实现需要的逻辑功能。 在片选使用状态下输入中 8 线始终只有 1 线为 0，此 74LS138 芯片在单片机系统中苏州工业园区职业技术学院 2020 届毕业项目 第 7 页 共 23 页 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。 图 3 LED 点阵功能流程图 静态显示方式 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，每显示一位数码需要 8 根输出线，当 N位显示则需 N 8 根输出控制线。 占用较多 I/O 资源。 动态显示方式 为解决静态显示占用较多 I/O 资源的问题，在多位显示时通常采用动态显示方式，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，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 由于单片机的特性，我们将采用方案 2：动态显示方式，采用动态显示方式进行显示时，每一行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个驱动器。 显示数据通常存储在单片机的存储器中，按 8 位一个字节的形式顺序排放。 显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传 输的问题。 从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并列方式或串行方式。 苏州工业园区职业技术学院 2020 届毕业项目 第 8 页 共 23 页 数据传输方案论证 显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。 当列数很多时，并列传输的方案是不可取的。 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，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备（传输）和列数据 显示两部分。 对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下留给行显示的时间就太少了，以致影响到 LED 的亮度。 解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。 即在显示本行各列数据的同时， 传送下一列数据。 为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有锁 存功能。 经过上述分析，就可以归纳出 列驱动器电路应具有的功能。 对于列数据准备来说，它应能实现串入并出 的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。 这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移 位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。 图 4为显示屏电路实现的结构框图。 图 4 显示屏电路框图 苏州工业园区职业技术学院 2020 届毕业项目 第 9 页 共 23 页 第 三 章 系统硬件电路的设计 单片机系统外围电路 单片机外围电路一般有两块：时钟电路（如图 5）和复位电路（如图 6）。 时钟电路由一个晶振和两个小电容组成，用来产生时钟频率。 复位电路由一个电阻、按键和一个电容组成，用来产生复位信号，使单片机上电的时候复位。 图 5 时钟电路 AT89C52 单片机芯片内部有一个反向放大器构成的振荡器， XTAL1 和 XTAL2 分别为振荡器 电路的输入端和输出端，时钟可由内部和外部生成，在 XTAL1 和 XTAL2 引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡。 系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。 晶振频率选择 12MHz， C C2 的电容值取 22PF,电容的大小 对 频率起微调的作用。 图。