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LED汉字点阵显示系统设计

LED汉字点阵显示系统设计
LED汉字点阵显示系统设计

辽宁工业大学

电子综合设计与制作(论文)题目:LED汉字点阵显示系统设计

院(系):电子与信息工程学院

专业班级:电子092

学号:090404031

学生姓名:罗哲

指导教师:

教师职称:

起止时间:

课程设计(论文)任务及评语

注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要

本文主要了介绍LED汉字点阵显示系统原理。

以51单片机作为控制部分的核心,分别论述了分区显示和整体逐行扫描显示的可行性及其理论依据。从分别从硬件构成和软件驱动的方面分析了LED汉字点阵显示系统的原理,并给出了可行的方案。

同时,本文也用一定的篇幅简要介绍了较大规模的LED汉字点着显示系统,即其在实际设计中应注意的问题和解决方法。

本文所介绍的LED汉字点阵显示系统具有思路简答,易于实现的特点,所有设计参数均经过详尽的计算或查阅相关的资料,且已经在protues仿真平台上测试通过。

关键词:单片机;点阵屏

目录

第1章绪论 (1)

1.1 LED汉字点阵显示系统的应用前景 (1)

1.2 本文研究内容 (1)

第2章LED汉字点阵显示硬件设计 (2)

2.1 字模的提取 (2)

2.2 LED汉字点阵显示系统总体设计方案 (4)

2.3 控制核心模块设计 (4)

第3章 LED汉字点阵显示系统软件设计 (6)

3.1 基本软件功能综述 (6)

3.2 复杂软件功能 (6)

3.3 流程图设计 (7)

3.4 程序清单 (7)

第4章系统设计与分析 (11)

4.1 系统扩展方案 (11)

4.2 系统扩展框图 (11)

第5章设计总结 (13)

参考文献 (14)

第1章绪论

1.1LED汉字点阵显示系统的应用前景

目前,基于LED点阵屏的标牌在公共场所,市内外广告,信息发布,大型活动现场等地随处可见。且有向大面积,多色化,以及廉价的趋势发展。研究LED 汉字点阵显示系统的意义在于可以更好的了解LED汉字点阵显示的原理和工作特点,以便于可以对现有产品进行修改和升级,使其性能更加优良,更符合大型活动和普通日常生活的需要,为人们在信息获取方面提供更多的便利。

LED汉字点阵显示屏具有醒目,低成本,性能稳定,易于安装等诸多优势。与液晶屏幕相比虽然能好较高,但其容易实现模块化,使用时可以根据实际情况进行组装,增大了使用的方便性与灵活性。因此,在未来相当长的一段时间内,LED汉字点阵显示屏和传统的液晶显示屏将在信息传播上发挥其各自的特点。

1.2本文研究内容

本文以51单片机作为控制系统的主体,深入分析和介绍了LED汉字点阵显示的作用原理和控制方法。分别从硬件构成和软件实现两个方面对LED汉字点阵显示系统进行研究。分别从理论与实际的角度分析了单个LED汉字显示系统与多字及多像素图案显示系统在硬件结构与软件编程方面的区别。

本文设计的LED汉字显示系统可在protues软件平台上进行仿真。但软件仿真方面,在LED点阵屏显示的完整性上表现不是很好。如在快速扫描显示的时候,点阵屏会有一行无法显示。

第2章LED汉字点阵显示硬件设计

2.1字模的提取

计算机显示屏上的汉字实际上是由一组有序排列的像素构成的。如果有笔画的像素不亮,而其周围的像素都是亮的,就能看到一个黑色笔画的汉字。能够清楚地显示一个汉字的最小像素数是16*16=256。这是DOS时代就定下的规矩。现在的WINDOWS有了矢量字体,大大丰富了汉字的显示,能在屏幕上不失真地显示不同字体的汉字。

在计算机中,由8位比特(bit)组成一个字节(byte),而双字节则构成一个字。于是可以用两个字节共16位比特来代表一行的信息,16行共32个字,用某位是0还是1来控制点亮还是熄灭对应位置的像素,就能在16*16LED点阵屏上显示汉字。所以,首先要做的就是如何得到这256个表示汉字笔画的信息。这里需要用到一个专门用于提取字模的软件。如图1。

图1 字模提取软件

这款软件可以实现将汉字(可以是任意字体)或任意图型转化成任意点阵组成的矩阵或数组。我们可以以此作为汉字显示的依据。由于每块LED 模块为8*8的点阵屏,由图可见组成完整的汉字显示屏幕需要用到4块这样的显示屏。

图2所示是一个“辽”字,这里将一个汉字的显示区域划分成四个8*8的子

区,即A ,B ,C ,D 区。如图2

显而易见,可以用一个字节来表示一个子区中一行的信息,32个字节就能表示4个子区。我们只要按照某种顺序,依次将这些信息存入一个容量为32的数组就可以了。存取的顺序可以有多种,比如A ,B ,C ,D 或A ,C ,B ,D 等,存取顺序的不同,没有大的区别,只是影响将来的编程思路。 以图为例,按A ,B ,C ,D 的顺序可以得到的数据如下:

/*-- 文字: 辽 --*/

/*-- 宋体12; 此字体下对应的点阵为:宽x 高=16x16 --*/

0x40,0x00,0x27,0xFC,0x30,0x08,0x20,0x10,0x00,0xA0,0x00,0x40,0xE0,0x40,0x20,0x40,

0x20,0x40,0x20,0x40,0x20,0x40,0x23,0xC0,0x20,0x80,0x58,0x00,0x87,0xFE,0x00,0x00

如果这里只考虑A 区的话,那得到的数据就是上面加下划线的部分,即:0x40,0x27,0x30,0x20,0x00,0x00,0xe0,0x20

D 图2 字模分区示意

这里首先从8*8点阵的最高行开始点亮(0xfe ),然后在点亮每行的时候,读入对应行的16进制代码。此代码可存于一个8个元素组成的数组中。当使用4块led 模块时,共有256个像素。以8个像素作为一组,则共需要扫描32次以完成一次显示。

2.2 LED 汉字点阵显示系统总体设计方案

这里暂不考虑实际使用的布线问题,仅从理论的角度分析。

由于是使用51单片机,所以共有4个I/O 口可供使用。使这4个I/O 口相互搭配,协调使用,即可实现对汉字的显示。

但由于本文设计采用的是共阴极LED 点阵屏,所以对列选通的8位信号每次只需要有一个是低电平(有效),其余均是高电平(无效)。显然这里是可以用74138之类的译码器进行简化电路结构的,简化后P0和P3作为数据口保持不变,而P1和P2作为片选仅需要6个引脚即可。篇幅所限,此种方案暂不作重点介绍。

2.3 控制核心模块设计

2.3.1 CPU 的选择

如题,现在市面上最常见的51单片机主要由atmel 和STC 公司生产。两者除在程序烧写时有较大差异外,其他多数情况是可以兼容的。这里选择

图3

汉字显示框图

STC89C52RC 这个芯片。

B C 11D 10E 9F 15G

14

4511

VCC

R31k R41k R51k R61k R71k R8

1k

VCC

S2

图4 复位和时钟电路

复位和始终电路如图所示,其中晶振为12M ,电容器C1,C2为33pF 的陶瓷或独石电容,C3为10μF 的电解电容器。电阻阻值为10k 。

2.3.3 LED 汉字点阵显示控制核心模块原理图

图5 硬件电路图

第3章LED汉字点阵显示系统软件设计

3.1基本软件功能综述

目前市场上的同类产品,除了硬件构成以外,还要包含上位机软件,用于将所需要显示的汉字按照字体,大小,移动方向等要求转换成相应得代码,再通过串口通讯将控制程序传送到控制部分的存储器上。

LED汉字点阵显示系统是将每个汉字分成4个区域,分别显示。又将每个区域分成8行,依次进行扫描。每一行由8位二进制数代表的汉字字形编码构成。

所谓程序就是数据+算法。首先设计一个有效的数据结构,再根据硬件电路的寻址方式,有序地将数据送达正确的点位(算法),最后汉字就显示出来了。

数据准备:从本文前述关于16*16点阵汉字信息的提取,结合实例中的硬件寻址方式,不难想象,只要将这32个字节顺序存入一个数组,然后每两个字节为一组送往P0端口和P3端口形成列地址,再通过P1和P2给出行地址,对应行的LED将被选中,位于P0和P3中高电平的LED被点亮,其他的不亮,该行的点阵就形成了。如此动作16次,将32个字节依次送出,一帧(16*16)的图案就先试试出来了。只要以小于1ms的时间间隔循环做这组动作,一个汉字(或图案)就能稳定地显示在点阵屏上。

3.2复杂软件功能

由于LED点阵屏本身结构简单,所以所谓的复杂显示也只是文字的上下滚动和左右移动等“动态”的显示操作。

这两种操作本质上都是对字模数组或点亮LED的行信息进行有规律的修改,比如将程序3.4中的字模数组整体每秒左移一位,我们就可以看到“辽”在LED 点阵屏上从由向左就行滚动。

3.3 流程图设计

3.4 程序清单

#include

#include //此为自定义函数集,定义了常用延时函数和简化语句等 //int one[8]={0x00,0x20,0x13,0x00,0x00,0x30,0x50,0x10}; //辽A

int

zimo[32]={0x00,0x00,0x67,0xFC,0x37,0xFC,0x10,0x18,0x00,0x70,0x00,0x60,0xF0,0x60,0xF0,0x60,

0x30,0x60,0x30,0x60,0x31,0xE0,0x30,0xC0,0x78,0x00,0xCF,0xFE,0x47,0xFE,0x00,0x00}; int i=0;

char status; //存储A,B,C,D 用于指示4个区域的显示状态 void showA(void); void showB(void);

图6 以A 区为例的程序流程图

void showC(void); void showD(void);

void showA(void) {

P0=0;

P1=0;

P2=0XFF;

P3=0;

P1=0X7f;

for(i=0;i<16;i=i+2) {

P0=zimo[i]; delay_n40us(3);

P1=P1>>1;

P1=P1+0x80;

}

status='B';

}

void showB(void) {

P0=0;

P1=0;

P2=0XFF;

P3=0;

P1=0X7f;

for(i=0;i<16;i=i+2) {

P3 =zimo[i+1]; delay_n40us(3);

P1=P1>>1;

P1=P1+0x80;

}

status='C';

}

void showC(void) {

P0=0;

P1=0XFF;

P2=0;

P3=0;

P2=0X7f;

for(i=16;i<32;i=i+2) {

P0=zimo[i];

delay_n40us(3);

P2=P2>>1;

P2=P2+0x80;

}

status='D';

}

void showD(void) {

P0=0;

P1=0XFF;

P2=0;

P3=0;

P2=0X7f;

for(i=16;i<32;i=i+2) {

P3=zimo[i+1];

delay_n40us(3);

P2=P2>>1;

P2=P2+0x80;

}

status='A';

}

void main()

{

status='A';

while(1)

{

if(status=='A') showA();

if(status=='B') showB();

if(status=='C') showC();

if(status=='D') showD();

}

}

3.5仿真结果

对3.4中C语言程序进行编译,并在protues仿真平台上运行测试,结果如图3-5所示。由于仿真软件与实际尚有出入,所以在C,D上少显示了一行。

图3-5 仿真结果图

第4章系统设计与分析

4.1系统扩展方案

单独汉字显示的系统搭建非常简单。使用四条8排线缆将单片机主控板的4组I/O口与4块16*16点阵屏的对应端口插接即可。但是,当需要显示多个汉字,即需要多组LED点阵屏来显示的时候,并不是简单的将系统级联起来那么简单。因为单片机的I/O口不足以满足同时传送很多数据的需要。这时就要使单片机输出串行信号,再通过串并转化电路将串行型号转化成并行信号。这里可以使用74HC595(三态8位D触发器)或类似的74HC164.同时,系统的总体结构也应做适当调整,即每一块LED点阵模块配一个73HC138译码器和一片74HC595寄存器。所有的译码器采用并联连接,所有的寄存器采用级联连接。

这种连接方法实际上比单独的汉字显示系统更节省单片机的输出端口。只是当串行数据的长度达到一定时,总的串并转换时间也会随之增加。假定8D触发器存入一位数据的时间是1ms,那么完成全部8位的串并转换就需要8ms,如果这样的系统级联10个(即构成可以同时显示5个最小汉字的系统)就要80ms,这样即使能够稳定地显示出汉字或图案,点阵屏的实际亮度也会大打折扣。因此,串并转化的速度是系统总体性能如何的关键。

51单片机如果用12M左右的晶振,可以提供最小为40μs的软件延时。而更新型的微控制器的时钟频率已经大大增加,所以实际上重点不在于CPU的选择,而是串并转化的精度。基本所有的微控制器都具有串行输出的能力,但是这里对数据分配的要求较多,所以与其用这个功能,倒不如重新编写这部分串并转化的软件,这样也更有针对性。

4.2系统扩展框图

LED汉字显示系统在扩展以后,不在需要逐区地进行扫描显示,因为字数增多有,子区的数目也会随之增加。取而代之的是由单片机输出串行数据,再有串并转化电路转换成并行电路,再由对应的地址译码器进行片选。如图7所示。

图7 系统扩展框图

第5章设计总结

本文所设计的LED汉字点阵显示系统以51单片机为主要的控制元器件,从硬件和软件两个方面依次分析了LED汉字点阵显示系统的功能和实现方法。并且在protues仿真软件中通过了测试。

在设计过程中,首要的问题是字模的提取,和市场上的很多同类产品一样,这里是通过专门的软件来实现的。需要解释的是,和通常我们所说的汉字代码不同,不是说把所有汉字的代码存入一个存储器的问题。LED汉字显示系统显示的汉字是将其按字体,大小,移动方式等进行特定的编码,和汉字代码完全是两个概念。其次就是软件部分的算法,即实际的显示方式。本文着重介绍了以A,B,C.,D 四个子区为基础的依次显示的方法。同时也简要介绍了在级联情况下(即实际的解决方法)的编程思路。

参考文献

[1] 张毅刚.单片机原理及应用.北京:高等教育出版社,2004

[2] 胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京:清华大学出版社,1996

[3] 刘午平等.数字电子技术从入门到精通,国防工业出版社,2006.1

[4] 阎石等.数字电子技术基础.高等教育出版社,2005

[5] 陈永真等.全国大学生电子设计竞赛硬件电路设计精解.电子工业出版社,

2011.5

[6] 《中国集成电路大全》编写委员会主编,中国集成电路大全高速CMOS集成

电路,北京:国防工业出版社,1985

[7] 席卫平.玩转16×16LED点阵屏.无线电.2012,第一期:49

汉字点阵显示屏设计报告

广西交通职业技术学院信息工程系 作品设计报告书 课程名称电子电路设计与制作_____________ 题目16*16 汉字点阵显示屏 _________________ 班级___________ 电信2011-1班_____________ 学号007 032 ____________________ 姓名_________________ 范杰________________

任课老师_____________ 韦家正 _______________ 二O 一三年一月 目录 摘要 一、系统方案选择和论证 (2) 1.1设计要求 (2) 2.1系统基本方案 (2) 2.1.1.主控电路选择 (2) 2.1.2.点阵显示屏部分 (2) 2.1.3.显示屏控制部分 (3) 二、电路模块的设计与分析 (3) 2.1.系统程序的设计 (3) 2.2.单片机系统及外围电路 (4) 23 LED点阵显示 (6) 24.汉字扫描的原理 (7) 25.方案的实现 (7) 三、系统软件设计 (8) 四、系统测试与分析 (10) 4.1点阵显示屏的仿真与程序调试 (10) 4.2整机测试 (10) 4.3系统主程序............................... 错误!未定义书签。 4.4系统测试结果分析 (21) 五、设计制作总结 (21) 5.1 总结 (21) 5.2 致谢词 (22) 六、参考文献 (22)

附录一:系统主要元件清单 (14)

摘要 摘要 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的高亮度的LED发光二极管封装而成。LED点阵显示屏可以显示数字或符号,通常用来显示时间、速度、系统状态等灵活的动态显示。文章给出了一种基于MCS-51/52单片机的 16X16点阵LED显示屏的设计方案,包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和汇编语言程序等方面内容。在负载范围内,只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉、亮 度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定的图文显示方案。 Abstract LED dot matrix display, as a new display device, by a nu mber of in depe ndent high- bright ness LED light-emitt ing diode packages. LED dot matrix display can display nu mbers or symbols, usually used to display time, speed, system status, and a flexible dyn amic display. Pap er, a microcomputer-based MCS-51/52 16 16 dot matrix LED display desig n, in cludi ng the system specific hardware desig n, software flowcharts and assembly Ian guage programs and other aspects. Withi n the load range, by simply cascad ing Jiu expa nsion can right display Jin Xin g, is a low cost, high brightness, low voltage Gong Hao Xiao, miniaturization, Yi Yu IC match, Qu Dong simple, Shou Ming Ion g, impact resista nee, stable performa nee, graphics and display opti ons.

8x8点阵LED显示键盘输入字母A~F.

课程设计报告 课程设计名称:微机原理与接口技术系别:三系 学生姓名:缪广东 班级:10计本(1) 学号:20100303130 成绩: 指导教师:巫宗宾 开课时间:2012—2013 学年 1 学期

一.设计题目 LED显示系统设计 二.主要内容 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识,解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点,是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。 通过课程设计,要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤,使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力,实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法,熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤,熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。 通过课程设计实践,不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度,培养学生的实际动手能力,检验学生对本门课学习的情况,更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料,撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。 在课程设计时,1人一组,设计报告由学生独立完成,不得互相抄袭。教师的主导作用主要在于指明设计思路,启发学生独立设计的思路,解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。学生必须发挥自身学习的主动性和能动性,主动思考问题、分析问题和解决问题,而不应处处被动地依赖指导老师。 学生在设计中可以引用所需的参考资料,避免重复工作,加快设计进程,但必须和题目的要求相符合,保证设计的正确。学生学会掌握和使用各种已有的技术资料,不能盲目地、机械地抄袭资料,必须具体分析,使设计质量和设计能力都获得提高。学生要在老师的指导下制定好自己各环节的详细设计进程计划,按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任务。设计中可边设计,边修改,软件设计与硬件设计可交替进行,问题答疑与调试和方案修改相结合,提高设计的效率,保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。

基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计

郑州华信学院 课程设计任务书 题目: 基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计 专业: 姓名: 学号: 班级: 完成期限:年月日 指导教师签名: 课程负责人签名: 年月日

主要内容: 利用单片机控制24×24点阵LED汉字显示屏,能够实现汉字、数字、字母的多样化显示。 基本要求: 1. 实现LED点阵屏核心功能即汉字、数字、字母的多样化显示; 2. 利用proteus软件完成设计电路和仿真,要求显示“郑州华信学院”字样,并且能够调整显示字样; 3. 掌握SPI串口进行数据传输的应用,并学会使用外部芯片辅助项目设计; 4 .通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 主要参考资料: [1]阳进基于单片机的LED显示屏的汉字显示中国科技信息 [2]韩润萍陈小萍.点阵LED显示屏控制系统微计算机信息 [3]刘曙光 LED电子显示屏真彩显示的几种关键技术北京:国外电子测量技术 [4]李径达基于锁存方式LED显示屏的软件设计沈阳:计算机应用研究 [5]李全利,单片机原理及接口技术[M],高等教育出版社 [6]王文杰,单片机应用技术[M],冶金工业出版社 [7]朱清慧,PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M],清华大学出版社

郑州华信学院 课程设计说明书 课题: 24*24点阵汉字显示设计 姓名: 院系: 专业班级: 学号: 指导老师: 成绩: 时间:年月日至年月日

目录 1 引言........................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.1研究背景 ................................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 LED显示屏简介..................................................................................................................................................... - 1 - 1.3 功能要求................................................................................................................................................................ - 2 -2设计方案 .................................................................................................................................................................................. - 2 - 2.1 核心元件的选用.................................................................................................................................................... - 2 - 2.2 整体设计思路 ...................................................................................................................................................... - 2 - 3 总体设计及核心元件的简介.......................................................................................................................................... - 2 - 3.1 总体设计结构图.................................................................................................................................................... - 2 - 3.2 硬件分析及设计.................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.1时钟电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.2复位电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.3行数据传输电路 ...................................................................................................................................... - 4 - 3.2.4列控制电路 ................................................................................................................................................ - 5 - 3.2.5点阵组合电路 ........................................................................................................................................... - 6 - 3.2.6单片机和按键连接电路........................................................................................................................ - 7 - 3.3 取模软件的应用.................................................................................................................................................... - 7 - 3.4 软件设计分析 ...................................................................................................................................................... - 9 - 3.4.1 软件设计流程图 ..................................................................................................................................... - 9 - 3.4.2 系统源程序 ......................................................................................................................................... - 10 - 4 仿真与调试....................................................................................................................................................................... - 19 - 4.1 建立Keil uVision2工程、文件............................................................................................................... - 19 - 4.2 绘制总体电路图 .............................................................................................................................................. - 20 - 5 心得体会 ........................................................................................................................................................................... - 22 - 6 参考文献 ........................................................................................................................................................................... - 22 -附录一部分元件介绍...................................................................................................................................................... - 23 - 1 AT89C51芯片............................................................................................................................................................ - 23 - 2 8*8点阵LED元件介绍 ................................................................................................................................... - 24 -附录二整体电路 ............................................................................................................................................................... - 26 -

单片机课程设计---16×16点阵式汉字显示

目录 摘要 (1) Abstract (2) 1设计原理 (3) 1.1 MCS-51单片机的结构及编程方法 (3) 1.2 16*16点阵LED原理 (5) 1.3 3-8译码器原理 (6) 2.设计方案介绍 (7) 2.1 设计总体思路 (7) 2.2 与题目相关的具体设计 (7) 2.3程序设计流程图 (8) 3.源程序,原理图和仿真图 (9) 3.1程序清单(见附录) (9) 3.2电路图 (9) 3.2.1电路原理图 (9) 3.2.2电路图分析 (9) 3.3仿真图 (9) 4性能分析 (10) 5.总结和心得 (11) 6.参考文献 (12) 附录:程序代码 (13)

摘要 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。 关键词:MCS-51;LED;单片机

Abstract As a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode). The LED dot-matrix display board can display the number or sign, and it is usually used to show time, speed, the state of system etc. This paper introduces a kind of simple 16x16 LED display screen design process based on MCS-51 single chip minicomputer . The detail hardware scheme, software flow and assemble language programmer design and so on is followed. The display part can be cascaded to meet the need. The practice proves the design is low-cost and effective. Key words: MCS-51;LED;MCU

8 8LED点阵显示实验

8 8LED点阵显示实验 一.实验要求 利用实验系统提供的实验模块点阵显示,编程实现中英文字符的显示。 二.实验目的 1.了解LED点阵显示的基本原理和实现方法。 2.掌握点阵汉字库的编码和从标准字库中提取汉字编码的方法。 三.实验电路及连线 点阵显示模块WTD3088的(红色)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)。发光点的分布如图22-0所示。 Fig 22-0 WTD3088 LED分布 如图22-1示,本实验模块使用74LS374来控制列输入线的电平值。将74LS374的某输出置0,则对应的LED阴极端被置低。如图22-2示,本实验模块使用74LS273来控制行输入线,并通过9013提供电流驱动。将74LS273的某输出置1,则对应的LED阳极端被置高。每次系统重新开启或总清后,74LS273输出为全0,LED显示被关闭。 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。

Fig 22-1 LED模块及列扫描电路 Fig 22-2 行扫描电路 Fig 22-3地址译码电路 本实验模块使用4块WTD3088组成16×16点阵,以满足汉字显示的要求。为了方便的控制四个单元,使用了一片74LS139译码,产生四个地址片选信号:CLKR1= CSLED,CLKR2= CSLED+1,用于行控制的两片74LS273;CLKC1= CSLED+2,CLKC2= CSLED+3,用于列控制的两片74LS374。实验接线:按示例程序,模块的CSLED接51/96地址的8000H。 四.实验说明

基于51单片机的汉字点阵显示设计

湖南科技大学测控技术与仪器专业
单 片 机 课 程 设 计
题 姓 学 名 号

指导教师 成 绩 ____________________
湖南科技大学机电工程学院 二〇一五年十二月制

湖南科技大学课程设计
摘要
LED 显示屏在我们的周围随处可见,它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为 一种新型的显示器件,在许多场合都可以见到它的身影,不仅是它的应用使呈现出来的 东西更加美观,更重要的是它的应用方便,成本很低,除了能给人视觉上的冲击外,更 能给人一种美的享受。LED 显示屏是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成,通常 用来显示时间、图文等各种信息。本设计是基于 ATS52 单片机的 16*16 点阵式显示屏, 该 LED 显示屏能实现 16*16 个汉字,简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设 计包含了硬件、软件、调试等方案,只需简单的级联就能实现显示屏的拓展,但要注意 不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、功能多、方便实用、花费小,电路具有结 构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。 关键词: LED,ATS51 单片机,显示屏
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湖南科技大学课程设计
目录
摘要…………………………………………………………………………i 第一章 系统功能要求 ……………………………………………………1 1.1 系统设计要求 ……………………………………………………1 第二章 方案论证 …………………………………………………………1 2.1 方案论证 …………………………………………………………1 第三章 系统硬件电路设计 ………………………………………………1 3.1 AT89S51 芯片的介绍 ………………………………………………1 3.1.1 系统单片机选型…………………………………………………1 3.1.2 AT89S51 引脚功能介绍 …………………………………………2 3.2 LED 点阵介绍………………………………………………………2 3.2.1LED 点阵……………………………………………………………2 3.3 系统各硬件电路介绍 ………………………………………………3
3.3.1 系统电源电路设计介绍……………………………………………3 3.3.2 复位电路……………………………………………………………4 3.3.3 晶振电路……………………………………………………………4 3.4 系统的总的原理图……………………………………………………5 第四章 系统程序设计 ………………………………………………………5 4.1 基于 PROTEUS 的电路仿真……………………………………………5 4.2 用 PROTEUS 绘制原理 ………………………………………………6
4.3PROTEUS 对单片机内核的仿真 ………………………………………6
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8﹡8点阵LED字符显示器

单片机课程设计与制作任务书 专业:学号:姓名: 一、设计题目: 8﹡8点阵LED字符显示器的设计与制作 二、设计要求: 1、具有对文字及时间显示功能; 2、文字时间采用一个LED字符显示器分按键显示,使用按键切换; 3、能够用简单的按键对文字和时间进行设定或调整; 三、设计内容: 硬件设计、软件设计及样品制作 四、设计成果形式: 1、设计说明书一份(不少于4000字); 2、样品一套。 五.完成期限: 2007年 07月 01日 指导教师:年月日 教研室:年月日

目录 第一章引言 (5) 第二章方案选择及总体设计 (6) 第三章控制系统的硬件设计 (8) 第四章软件设计及程序清单 (11) 第五章样品的制作与调试 (16) 第六章使用说明 (18) 第七章结束语 (20) 参考文献 (21)

附录 (21) 第一章引言 当今世界,电子技术迅猛发展,点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体,在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展,并逐步形成产业,成为光电子行业的新兴产业领域。目前,点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进,LCD的优点较为明显,他体积小,容易控制,功能强,价格适宜,能够适应显示器的发展方向,因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用;随着社会经济的迅猛发展,工业生产逐渐实现了自动化,其中,设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用,对于那些需要显示的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造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,他可以显示字符、数字、汉字和简单图形,可以根据需要使用不同字号、字型,显示亮度较高,并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示,可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合,并用单片机控制实现各种文字或图形的变化,达到宣传和提示的目的。据不完全统计,1991年,全国LED显示屏的产值还不到亿元人民币,而在1993年,仅蓝通公司一家企业的显示屏产值即达1亿多人民币。 由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活.适用于火车,汽车站,码头,金融证券市场,文化中心,信息中心体育设施等公共场所.该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术,单片机技术,数据通讯技术,显示技术,存储技术,系统软件技术,接口及驱动等技术.我国经济发展迅猛,对信息传播有越来越高的要求.可以相信,LED电子显示屏以其色彩鲜亮夺目,大的显示信息量,寿命长,耗电量小,重量轻,空间尺寸小,稳定性高,易于操作,安装和维护等特点,将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。 第二章方案选择及总体设计

大学本科毕业设计_点阵LED汉字显示系统的设计(硬件部分)

点阵LED汉字显示系统的设计(硬件部分) 摘要 LED电子显示屏由于具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作方便灵活,制作简单,安装方便,是近年来得到广泛应用的重要信息设备,被广泛应用于各种公共场合,如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。考虑到所需元器件的易购性,本设计使用了8×8的点阵发光管模块,组成16×16发光点阵,显示待定的中文、字符以及数字。由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。所选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外,该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存,为系统留下了功能扩展的空间。关键词LED点阵;16X16点阵;单片机;显示屏;扫描

Abstract Because the LED electron display monitor has the institute content information content to be obviously big, the contour elegant appearance, the ease of operation is flexible, the manufacture is simple, the easy installation, was the recent years obtains the widespread application important information equipment, is widely applied in each kind of public area, like the automobile newspaper stood, the advertisement screen as well as the notice board and so on. This article introduced one section take monolithic integrated circuit AT89S51 as controller's LED lattice display monitor system's design. Considered needs primary device's Yi Gou, this design has used 8×8 lattice photo tube module, composition 16×16 illumination lattice, demonstration undetermined Chinese, character as well as digit. Actuates a 16×16 resolution by the demonstration actuation module the LED lattice display monitor's scanning demonstration. Selects at89S51 monolithic integrated circuit has the low in price procedure to read in the convenience the characteristic to cause the overall system convenience maintenance and the overhaul. In addition, this system has only taken the monolithic integrated circuit few I /O mouth and the memory, has left behind the space which for the system the function expands. Keywords LED dot-matrix; 16X16 dot matrix; singlechip; display; scan

16-16点阵LED显示汉字汇编语言

LED16X16点阵显示课程设计报告 学院 专业 班级 学生 指导老师

一、设计目的 本次课程设计目的剖析试验箱,利用微机接口芯片8255,并行控制LED点阵显示;其次就是掌握8088微机系统与LED点阵显示模块之间接口电路设计及编程,了解LED点阵显示的基本原理和如何来实现汉字的的循环左移显示。 二、设计容 利用598H试验系统扩展接口CZ7座,在控制板MC1上以并行通信的方式控制LED点阵显示。要求自建字库,编制程序实现点阵循环左移显示汉字,并要求通过protues仿真软件画出电路图,运行程序。 三、硬件电路设计 整个电路由8088CPU,两片8255,1个74ls373,1个74LS138,1个16×16的LED,5个7407。该电路可静态显示1个16*16位的汉字,也可循环显示。 1、8255 Intel8255A是一种通用的可编程序并行I/O接口芯片,又称“可编程外设接口芯片”,是为Intel8080/8085系列微处理据设计的,也可用于其它系列的微机系统。可由程序来改变其功能,通用性强、使用灵活。通过8255A,CPU可直接同外设相连接,是应用最广的并行I/O接口芯片。其中含3个独立的8位并行输入/输出端口,各端口均具有数据的控制和锁存能力。可通过编程设置各端口的工作方式和数据传送方向(入/出/双向)。 2、138译码器 译码器是组合逻辑电路的一个重要的器件,74LS138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,74LS138与前面不同,其有使能端,故使能端必须加以处理,否则无法实现需要的逻辑功能。发光二极管点亮只须使其正向导通即可,根据LED的公共极是阳极还是阴极分为两类译码器,即针对共阳极的低电平有效的译码器;针对共阴极LED的高电平输出有效的译码器。 3、373锁存器 74LS373是低功耗肖特基TTL8D锁存器,有8个相同的D型(三态同相)锁存器,由两个控制端(11脚G或EN;1脚OUT、CONT、OE)控制。当OE接地时,若G为高电平,74LS373接收由PPU输出的地址信号;如果G为低电平,则将地址信号锁存。工作原理:74LS373的输出端O0—O7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时,O0—O7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时,O0—O7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器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。 4、LED 动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式:有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便,但硬件接线复杂,在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲电压驱动,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形或文字信息。 点阵式LED绝大部分是采用动态扫描显示方式,这种显示方式巧妙地利用了人眼的视

8×8LED点阵显示汉字课程设计

目录 第1章本设计的研究背景及目的要 求 0 1.1凌阳单片 机 0 1.2 LED(8×8)点阵模块简 介 (1) 第2章设计方案和基本原 理 (3) 2.1设计方 案 (3) 2.2 基本原 理 (3) 1. 8×8LED点阵的工作原 理 (3) 第3章程序设 计 (6) 3.1程序流程 图 (6) 3.2 程序代 码 (6) 第4章调试结果及分 析 (8) 4.1调试结 果 (8) 4.2结果分 析 (9) 第5章结论与体 会 (10) 参考文 献 .................................................................. 11 附 录 .................................................................. . (12) 第1章本设计的研究背景及目的要求

1.1凌阳单片机 (1)来源 随着单片机功能集成化的发展,其应用领域也逐渐地由传统的控制,扩展为控制处理数据处理以及数字信号处理,DSP(Digital Signal Processing)等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。 (2)构造 它的CPU内核采用凌阳最新推出的Microcontroller and Signal Processor 16 位微机处理器芯片,以下简称μ'nSP?。围绕μ'nSP?所形成的16位μ'nSP?系 列单片机,以下简称μ'nSP? 家族。采用的是模块式集成结构,它以μ'nSP?内核为中心集成不同规模的ROM PAM和功能丰富的各种外设部件。μ'nSP?内核 是一个通用的和结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构。以及这种结构可大可小可有可无,借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成,便可成为各种系列的派生产品,以适合不同场合,这样做无疑会使每种派生产品具有更强的功能和更低的成本。μ'nSP?家族有有以下特点:体积小,集成度高,可靠性 好易于扩展。μ'nSP? 家族把各功能把各功能部件模块化地集成在一个芯片里。内部采用总线结构,因为减少了各功能部件之间的连接,提高了其可靠性和抗干扰能力,另外,模块化的结构易于系列的扩展,以适应不同用户的需求。具有较强的中断处理能力。μ'nSP?家族的中断系统支持10个中断向量及10余个中断源,适合实时应用领域。高性能价格比:μ'nSP?家族片内带有高寻址能力的ROM,静态RAM和多功能的I/O口,另外μ'nSP?的指令系统提供出具有较高运算速度的16位,16位的乘法运算指令和内积运算指令,为其应用添加了DSP功能,使得μ'nSP?家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利又比专用的DSP芯片廉价。 优点: 功能强、效率高的指令系统:μ'nSP?的指令系统的指令格式紧凑,执行迅速,并且其指令结构提供了对高级语言的支持,这可以大大缩短产品的开发时间。低功耗、低电压:μ'nSP?家族采用CMOS制造工艺,同时增加了软件激发的弱振方式,空闲方式和掉电方式,极大地降低了其功耗,另外,μ'nSP?家族的工 作电压范围大,能在低电压供电时正常工作,且能用电池供电,这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义。 (3)应用领域 凌阳单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控例且功能比起采用电子或数字电路更加强大。智能化、微型化,制使得仪器仪表数字化、. 。如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)在工业控制中的应用2. 例如工厂流水线的智能化管数据采集系统。用单片机可以构成形式多样的控制系统、

8×8LED点阵显示数字A到F

摘要 本文研究了基于AT89S51单片机LED8×8点阵显示屏的设计并运用PROTEUS软件进行原理图绘制,运用KEIL软件进行仿真和调试。主要介绍了LED8×8点显示屏的硬件电路设计、汇编程序设计与调试、PROTEUS软件绘制原理图和实物制作等方面的内容,本显示屏的设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点。能帮助广大电子爱好者了解点阵显示原理,认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法,并提高单片机知识技术的运用能力。利用单片机来设计的系统,既能实现系统所需的功能,也可以满足计数的准确、迅速性,并且电路简单,操作简单,通用性强。

目录 1.绪论 (2) 1.1前言 (2) 1.2国内外的研究概况 (2) 2. 系统概述 (3) 3.课程设计目的 (3) 4.课程设计题目和任务 (3) 5.设计内容 (4) 5.1系统功能的描述 (4) 5.2 系统硬件设计 (4) 5.2.1 AT89S51芯片的介绍 (4) 5.2.2 单片机系统设计 (7) 5.2.3 单片机的发展趋势 (8) 5.2.4 时钟电路的设计 (9) 5.2.5 复位电路的设计 (9) 5.2.6驱动电路的设计 (10) 5.2.7 8×8LED点阵 (10) 5.3 计数器初值计算 (11) 5.4 字母A到F点阵显示代码的形成 (11) 5.5 程序流程图 (12) 5.6 源程序 (12) 6. 调试及性能分析 (13) 6.1系统调试 (13) 6.1.1软件调试 (13) 6.1.2硬件调试 (14) 6.2设计分析 (14) 7.设计总结 (14) 附件调试结果 (15) 参考书目 (16)

单片机汉字显示系统的设计

万方数据

万方数据

10.21mm,因此,此装置完全可以满足日常测量要求。 6.结束语 本装置不仅实现了日常生活中微小位移的测量显示,还实现了对预置位移的自动控制。它具有制作简单、操作简便、精度高、线形度好、性价比高等优点。但是在更高精度方面还存在一定程度的局限性,特别是在激励电路部分还有待提高。此外,本装置还可以增加语音播报[41,灯光提示等功能,以便更好地实现人机互动。 参考文献: 【1】吴学军.基于LabVIEW的直线住移测量装置的设计【J】.襄樊学院学报,2008,29(I1):39-41. [2】康华光等.电子技术基础模拟部分(第五版)[M】.北京:高等教育出版社,2006:434-450. 【3】李群芳,肖看.单片机原理、接口及应用【M】.北京:清华大学出版社.2007:165一170. 【4】陈培锋.基于PSD的便携式微位移测量系统设计【D】.华中科技大学,2007:5-7. TheDesignofClosed--loopMicro--displacementMeasurementandControlDevice BasedonDifferentialTransformer XuYanhongJiaGuoqiang (ChinaCentralNormalUniversity,Wuhan430079.Hubei) 【Ah岫时】Fortheproblemthattraditionalmicro-displacementmeasurementmethodstepsaleverycomplicated,time—consuming,laboriousandpooraccuracy,thispaperdescribeaclosed-loopmicro—displacementmeasurementandcontroldevicebasedondifferentialtransformer.ThedeviceovercomestheshortcomingsoftraditionalmeasurementmethodsandhasaIotofadvantagessuchassimpletomake,easytooperate,highprecision,welllineardegree,cost-effectiveandSOon.Thetestresultsshowthatthetargetsofday-to—daymeasurementrequirementscanbeachieved. 【盈狮啊幽】displacementmeasurement;excitationSOurce;differentialtransformer;single—chipmicrocomputer (上接第7l页) 图3YMl2864R的读写时序图 参考文献: 【l】苗裕,郑喜风,许开欢等.利用C8051们23单片机对点阵型液晶模块的低温测试【J】.液晶与显示,2006,21:63-66. 【2】艾红,王捷,厉红等基于串行接口的汉字液晶显示模块应用与开发【J].液晶与显示.2006,21(3):254—259 【3】李维提.郭强.液晶显示应用技术【M】.北京:电子工业出版社.2003. 【4】张毅刚。彭喜元,姜守迭,乔立岩.新编MCS一51单片机应用设计【M】.哈尔滨工业大学出版社,2004. 【5】深圳市耀宇科技有限公司.ST7920中文字型点矩阵LCD控制/驱动[EB/OL].http://www.yaoyu-lena.com. [6]6深圳市耀宇科技有限公司.YMl2864K图形点阵液晶显示模块使用手册[Ea/OL].http://www.yaoyu.1cra.tom. TheDesignofSCMChineseCharacterDisplaySystem ZhongChengyaoYahShisheng (HamanNormalUniversity,Haikou571158,Hainaa) 【^h嘲】ThispaperdesignsatypeofLCDChinesecharacterdisplaysystem,withSCMAT89C51asthecore,ST7920asthe controllingchip,andLCDYMl2864asthe displaysection.Subsequently,theextractionprocessofChinesecharacterbitmapfontis analyzedandexperimented.Thesystem,whichhastheChinesecharacterdisplayfunctionbycallingbuilt—infontsandcustomfonts,displaysconvenientlyandefficiently,andhasmuchpracticalsignificance. 【蜀碉啊矗】SCM;LCD;Chinesecharacter ?-——74?-—— 万方数据

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