目录
1 绪论 (4)
1.1 LED显示屏的发展背景及国内外研究现状 (4)
1.2 设计目标及采取的方案 (4)
1.2.1 本设计的目标 (4)
1.2.2 本设计采取的方案 (5)
1.3 文章的结构安排 (5)
2 系统总体分析 (7)
2.1 显示部分 (7)
2.2 驱动电路的选择 (8)
2.3 电源模块选择 (8)
2.4 工作原理 (8)
2.5 总体设计 (9)
3 系统硬件设计 (10)
3.1 AT89C51芯片的介绍 (11)
3.2 时钟电路 (15)
3.3 复位电路 (15)
3.4 驱动电路设计 (16)
3.4.1 2N5551与2N5401三极管的主要参数 (16)
3.4.2 8255芯片的介绍 (17)
3.5 键盘模块设计 (19)
3.6点阵式汉字LED显示屏设计 (20)
3.6.1 LED的特点以及常用的参数 (20)
3.6.2 LED电子显示屏 (22)
3.6.3 LED电子显示屏显示字符原理 (23)
3.6.4 汉字显示的原理 (25)
3.7 整体电路 (30)
4 系统软件设计 (32)
4.1 主程序设计 (32)
4.2 子程序设计 (37)
5 结论 (41)
6 致谢 (42)
参考文献 (43)
1 绪论
1.1 LED显示屏的发展背景及国内外研究现状
在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED 显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然，LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
LED点阵设计主要应用于显示屏，它是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内室外环境适应能力强等优点，自20世纪80年代后期开始，随着LED制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在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。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏的发展过程。
1.2 设计目标及采取的方案
1.2.1 本设计的目标
毕业设计是学生完成本专业教学计划达到培养目标的重要的教学环节，是教学计划中综合性最强的实践性教学环节，它对于培养学生正确
的思想和工作作风，提高学生综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力，达到工程技术人员所必须具备的基本素质等方面具有重要的意义。
本设计的理论基础是单片机技术基础，微机原理，模拟和数子电路。比如AT89C51芯片的一些工作原理是在MCS—51的基础上通过改进完成的。8255芯片的工作方式是在微机原理介绍的。三极管和74LS154的工作原理也分别在模拟和数子电路里介绍过。
通过本设计不仅把以前学过的知识重新温习，而且在查阅课外资料时还有好多芯片都是以学过的芯片为基础，并且在其基础上改进和完善的。通过这次毕业设计使我在学校学习的理论知识和实际应用有机地结合起来，同时也能培养我独立思考、勇于创新的科学态度和钻研精神，为我将要踏上工作岗位做一次提前的锻炼。
1.2.2 本设计采取的方案
1）利用单片机控制技术控制LED的显示，再结合单片机的程序作线路布置，即硬件设计。
2）行列电路设计，分析电路图确定整个系统大概的规模。
3）进行系统分析，通过系统分析，确定该系统该具有那些功能，有那些模块，各个模块之间是怎样联系的，以及怎样组合的。
4）确定所需的元器件，然后通过电路图进行连接。
5）集合程序调试，调试整个的系统模块的功能，看各个功能是否能正常运行，并找出程序中的错误，改正这些错误。
6）最终能在LED电路板上显示所要的图形或汉字。
1.3 文章的结构安排
本设计在绪论里主要介绍LED显示的发展背景，设计的目标及采取的方案，本设计的章节结构安排及使用的技术。把系统总体设计作为第二部分，在这部分里介绍了各种元器件以及芯片的选择；第三部分是硬
件电路的设计；主要对AT89C51芯片的具体介绍，时钟电路，复位电路，驱动电路，8255芯片，点阵式汉字LED显示屏电路设计等一些硬件进行分析。这一部分是本设计的重点。第四部分是系统软件设计，主要是用汇编语言对图形汉字编程设计；第五部分是对全文的总结。第六部分是致谢，第七部分是参考文献。
2 系统总体分析
本节是该设计的方案与比较部分，对设计中所采用的芯片从多方面综合的进行比较，最后经过仔细的研究后决定所选的器件。
2.1 显示部分
显示部分是本次设计最核心的部分，我先对LED8*8点阵显示进行选择然后再其改基础上扩展成LED16*16。
对于LED8*8点阵显示有以下两种方案：
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LED 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,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。
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,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。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。
由于静态显示方式,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。而动态显示可以避免静态显示的问题，只是在设计时应注意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。且动态显示易于制作和理解，又能巩固所学知识，达到毕业设计的
目标。我采用动态显示。
2.2 驱动电路的选择
驱动电路的选择采取并口输入，占用大量I/O口资源。选取串口输入，I/O口资源使用较少。所以我选用串口输入。
电路中行方向由AT89C51的p0口和p2口完成扫描，由于p0口没有上拉电阻，因此接一个4.7k*8的排阻上拉。为提供负载能力，接16个2N5551的NPN三极管驱动。
列方向则由4—16译码器74LS154完成扫描，它由89C51的P1.0---P1.3控制。同样，驱动部分则是16个2N5401的三极管完成的。
2.3 电源模块选择
采用干电池作为LED点阵系统的电源，由于点阵系统耗电量较大，使用干电池需经常换电池，不符合节约型社会的要求。点阵系统要悬挂在墙上，电池总量大，使用会有较大安全隐患。
采用一片LM7805三端稳压器，耗电电流为100Ma左右的电源作为系统电源，不仅功率上可以满足系统需要，不需要更换电源，并且比较轻便，使用更加安全可靠。
基于以上分析，我决定采用采用LM7805三端稳压器电源作为系统电源。
2.4 工作原理
利用单片机进行LED汉字显示平设计与制作是利用单片机控制技术，编写程序，通过程序控制LED的显示，显示所要显示的内容。技术线路为通过程序控制AT89C51芯片输出高低电平，高低电平控制分别控制LED的亮和灭，最终达到所要显示的内容。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
本设计介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购
性，没有使用8*8的点阵发光管模块，而是直接使用了256个高量度发光管，组成了16行16列的发光点阵。同时为了降低制作难度，仅作了一个字的轮流显示，实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。
我们把行列总线接在单片机的IO口，然后把扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89C51单片机，则需要使用32条IO口，这样会造成IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。因此，我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口，至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74LS154来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口，节约了很多IO资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用4.7 kΩ排电阻作为上拉电阻。2.5 总体设计
有上述工作原理，我画出来该系统的框图。设计总体框图如图:
图2-1 系统框图
3 系统硬件设计
LED点阵设计主要应用于显示屏，它是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内室外环境适应能力强等优点，自20世纪80年代后期开始，随着LED制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在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。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏的发展过程。
本设计采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74LS154)、16×16 LED点阵5部分组成，如图所示。
图3-1 硬件电路图
3.1 AT89C51芯片的介绍
AT89C51是一种带 4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL公司高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1 000次写／擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。其主要参数及引脚图及其功能如下：
主要性能参数：
1）与MCS-51产品指令系统完全兼容
2）4k字节可重擦写Flash闪速存储器
3）1000次擦写周期
4）全静态操作：0Hz—24MHz
5）三级加密程序存储器
6）128*8字节内部RAM
7）32个可编程I /O口线
8）低功耗空闲和掉电模式
9）6个中断源
图3-2 AT89C51引脚图
AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4Kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储器单元，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。
AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
管脚说明：
VCC:供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏极开路双向1/0口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在Flash编程时,P0口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高.
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接出4TTTL门电流.P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故.在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时，P2口管脚被外部拉底，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在Flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备
选功能
P3.0 RXD （串行输入口）
P3.1 TXD （串行输出口）
P3.2 /INT0 (外部中断0 )
P3.3 /INT1 （外部中断1）
P3.4 T0 （记时器0外部输入）
P3.5 T1 （记时器1外部输入）
P3.6 /WR （外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD （外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在Flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用做对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用做外部存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H—FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA
将内部锁定为RESET：当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在Flash编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.2 时钟电路
由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、电容C2，C3组成，采用片内振荡方式。
图3-3 时钟电路
3.3 复位电路
复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。
采用简易的上电复位电路，主要由电阻R1，R2，电容C1，开关K1组成，分别接至AT89C51的RST复位输入端。
图3-4 复位电路图
图3-5 复位电路输入-输出特性
3.4 驱动电路设计
3.4.1 2N5551与2N5401三极管的主要参数
行驱动部分则是16个2N5551小功率硅三极管，其主要的参数如下：2N5551小功率硅三极管参数：
1）类型:NPN
2）直流电流增益hFE最小值(dB):80
3）直流电流增益hFE最大值(dB):250
4）集电极－发射集最小雪崩电压Vceo(V):160
5）集电极最大电流Ic(max)(mA):0.600
6）最小电流增益带宽乘积Ft(MHz):100
列驱动部分则是16个2N5401小功率硅三极管，其主要的参数如下：2N5401的技术参数：
1）集电极－发射集最小雪崩电压Vceo(V):150
2）集电极最大电流Ic(max)(mA):0.500
3）直流电流增益hFE最小值(dB):60
4）直流电流增益hFE最大值(dB):240
5）最小电流增益带宽乘积Ft(MHz):100
6）封装/温度(℃):TO92/-55~150
3.4.2 8255芯片的介绍
8255是微机并行接口芯片。
8255是可编程I／O口扩展芯片。对8255输入不同的指令可改变I ／O口的工作方式。8255与单片机系统连接方式简单，工作方式由程序设定，图3-6为8255的引脚图。
图3-6 8255的引脚图
图3-7 8255的内部结构图
8255内部有4个寄存器：分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0上输入或输出的数据。而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。通过CS、A0、A1、RD和WR对4个寄存器进行操作。
1） CS为低电平时选通8255；
2） A1、A0为地址选通；
3） RD和WR为读、写信号：RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR 为低时为写方式。
4）D0～D7为数据口。
向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。这里只介绍应用最多的方式0。方式0下8255的PA、PB及PC口上半部分（PC7～PC4）和下半部分（PC3～PC0）中任何一个端口都可以设定为输入或输出，PC口还可以进行位操作。
3.5 键盘模块设计
键盘、状态显示模块：为了使软件编程简单，本设计利用可编程芯片8255。PA口接按键，PC口则用于控制状态显示所用LED点阵。每个按键都通过一个10K的上拉电阻接电源+Vcc,按键的另一端接地。当有键按下时，与该键相连的PA口的相应位变为低电平，单片机检测到该变化后即转到相应的键处理程序，同时在程序中点亮LED点阵。
图3-8 键盘电路
3.6点阵式汉字LED显示屏设计
3.6.1 LED的特点以及常用的参数
LED是一种固体光源，当它两端加上正向电压，半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合，放出的过剩能量将引起光子发射。采用不同的材料，可制成不同颜色的发光二极管。作为一种新的光源，近年来各大公司和研究机构对LED的研究方兴未艾，使其光效得以大大提高，飞利浦与Agilent的合资公司目前已研发并生产出光效达到171M/W的白色LED，已达到白炽灯的水平。和白炽灯的相比较，LED在性能上具有很多优点，见下表：
表1 白炽灯与白色LED的性能比较
本将一步下降，在不久的将来LED取代白炽灯甚至荧光灯而发展成21世纪的一种主要的照明光源将成为一种趋势。
新的光源呼唤新的电子镇流器，飞利浦照明电子在致力研发新的LED 的同时，已于近年在全球各大开发中心开始了LED驱动电路的研究，在此研发领域已占据了世界领先的地位。
LED的电压和电流的匹配。
I(mA)
U(V)
图3-9 LED的电压和电流
LED 的正向伏安特性
所以，LED伏安特性的数字模型可用下式表示
VF = Vturn – on + RsIF + (ΔVF/ΔT)(T - 25℃)
其中，Vturn - on是LED的启动电压
Rs 表示伏安曲线的斜率
T 环境温度
ΔVF/ΔT 是LED正向电压的温度系数，对于多数LED而言典型值为-2V/℃。
从LED的伏安曲线及数字模型看，LED在正向导通后其正向电压的细小变动将引起LED电流的很大变化，并且，环境温度，LED老化时间等因素也将改变影响LED的电气性能。而LED的光输出直接与LED电流相关，所以LED驱动电路在输入电压和环境温度等因素发生变动的情况下最好能控制LED电流的大小。否则，LED的光输出将随输入电压和温度等因素变化而变化，并且，若LED电流失控，LED长期工作在大电流下将影响LED的可靠性和寿命，并有可能失效。
（LED ：Light Emitting Diode）已日趋在固体显示中占主导地位。LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分
不开的。这些优点概括起来是：高亮度、工作电压低、功耗小、小型化而与集成电路匹配，目前应用最广的是红色、绿色、黄色LED。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。从显示方面讲，LED可以显示文字、数字（数码管），也可以显示图形图象（LED矩阵模块），从应用方面，LED显示即可以用于室内环境，也可以用于室外环境。
3.6.2 LED电子显示屏
随着科学技术的高速发展，各种新型信息媒体，信息相关设备及手段不断涌现。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，是近年来得到广泛应用的重要信息设备，大致有以下几类：
（1）、条形显示屏
该系列可用于显示文字、表格、符号和简单图形等，控制系统体积较小，嵌入在显示屏替内部，一般采用红色高亮度点阵模块，表面可外履深红色遮光薄膜，适用于多种场合发布通知、广告等信息。
（2）、图文显示屏
该产品主要用计算机控制，具有处理速度快、存储容量大等特点，适合显示面积较大的图文信息，可适时显示系统当前日历、时间、文件等，被广泛运用在商场、街道、广场、车站等人群或流动量大的场合。
（3）、256级灰度视频显示屏
该系列具有256级灰度控制功能，使没种基色可达256种颜色，图象显示细腻、柔和、颜色丰富、层次感强等特点。该系列显示屏可显示真彩色图象、电脑动画和电视机、录象机、影碟机等视频节目信息，图象清晰稳定，无噪点和闪烁感。
本设计用的显示屏为256级灰度视频显示屏。
分类号 TP 单位代码 11395 密级公开学号 0605230 学生毕业设计（论文） 题目LED汉字显示 作者 院 (系) 能源工程学院 专业电气工程及自动化 指导教师 答辩日期2010年月日
毕业设计（论文）诚信责任书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 年月日
LED汉字显示 摘要 目前，作为方便、快捷的信息显示方式，LED汉字显示的应用非常广泛。车站、银行、超市等大型公共场所的即时信息及广告的显示，无不应用LED汉字显示屏。在能源日渐危机以及信息日渐重要的今天，具有低耗能、频更新、易维护的LED汉字显示屏必将受到广泛的应用，其具有非常的发展前景。 本文从LED的发展及单片机的简单原理开始，深入的研究了基于AT89C51单片机16×16 LED汉字滚动显示屏的设计并运用Proteus软件的仿真和实现。主要介绍了LED汉字显示屏的硬件电路设计、汇编程序设计与调试、Proteus 软件仿真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汉字的点阵显示原理，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。 关键词：单片机 LED 点阵 Proteus仿真
5.自制单片机之五LCD1602的驱动 LCD1602已很普遍了，具体介绍我就不多说了，市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，定义如下表所示： 字符型LCD的引脚定义 HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM。 DDRAM就是显示数据RAM，用来寄存待显示的字符代码。共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下表： 也就是说想要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个"A"字,就要向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码就行了。但具体的写入是要按LCD模块的指令格式来进行的，后面我会说到的。那么一行可有40个地址呀？是的，在1602中我们就用前16个就行了。第二行也一样用前16个地址。对应如下： DDRAM地址与显示位置的对应关系 我们知道文本文件中每一个字符都是用一个字节的代码记录的。一个汉字是用两个字节的代码记录。在PC上我们只要打开文本文件就能在屏幕上看到对应的字符是因为在操作系统里和BIOS里都固化有字符字模。什么是字模？就代表了是在点阵屏幕上点亮和熄灭的信息数据。例如“A” 字的字模： 01110 ○■■■○ 10001 ■○○○■ 10001 ■○○○■ 10001 ■○○○■ 11111 ■■■■■ 10001 ■○○○■
10001 ■○○○■ 上图左边的数据就是字模数据，右边就是将左边数据用“○”代表0，用“■”代表1。看出是个“A”字了吗？在文本文件中“A”字的代码是41H，PC收到41H的代码后就去字模文件中将代表A字的这一组数据送到显卡去点亮屏幕上相应的点，你就看到“A”这个字了。 刚才我说了想要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个"A"字,就要向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码41H就行了，可41H这一个字节的代码如何才能让LCD模块在屏幕的阵点上显示“A”字呢？同样，在LCD模块上也固化了字模存储器，这就是CGROM和CGRAM。 HD44780内置了192个常用字符的字模，存于字符产生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外还有8个允许用户自定义的字符产生RAM，称为CGRAM(Character Generator RAM)。下图说明了CGROM和CGRAM与字符的对应关系。 从上图可以看出，“A”字的对应上面高位代码为0100，对应左边低位代码为0001，合起来就是01000001，也就是41H。可见它的代码与我们PC中的字符代码是基本一致的。因此我们在向DDRAM写C51字符代码程序时甚至可以直接用P1＝'A'这样的方法。PC在编译时就把“A”先转为41H代码了。 字符代码0x00～0x0F为用户自定义的字符图形RAM(对于5X8点阵的字符，可以存放8组，5X10点阵的字符，存放4组)，就是CGRAM了。后面我会详细说的。 0x20～0x7F为标准的ASCII码，0xA0～0xFF为日文字符和希腊文字符，其余字符码(0x10～0x1F及0x80～0x9F)没有定义。 那么如何对DDRAM的内容和地址进行具体操作呢，下面先说说HD44780的指令集及其设置说明，请浏览该指令集，并找出对DDRAM的内容和地址进行操作的指令。 共11条指令： 1.清屏指令 功能：<1> 清除液晶显示器，即将DDRAM的内容全部填入"空白"的ASCII码20H; <2> 光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方; <3> 将地址计数器(AC)的值设为0。 2.光标归位指令 功能：<1> 把光标撤回到显示器的左上方; <2> 把地址计数器(AC)的值设置为0; <3> 保持DDRAM的内容不变。
单片机LED点阵显示方法与程序代码 点阵的接法有共阴和共阳两种（共阳指的是对每一行LED来讲是共阳）。 由于51单片机驱动能力有限，亮度不够，所以一般需要三极管驱动，下图为一个8X8点阵原理图，仅仅是仿真，如果需要接实物的话，加上三极管才足够亮。 显示的方法有两种： 1、逐列扫描方式。如下图所示，P1口输出列码决定哪一列能亮（相当于位码），P2口输出行码（列数据）决定列上哪些LED亮（相当于段码），能亮的列从左向右扫描完8列（相当于位码循环移位8次）即显示出一帧完整的图像。 2、逐行扫描方式，与逐列扫描调换，即P2口输出位码，P1口输出段码，扫描完8行显示出一帧图像。 以逐行扫描为例，从上图可以很明了的知道点阵的显示原理了（红色表示高电平，绿色表示低电平），当把扫描速度加快，人的视觉停留，看见的就是一幅图或一个字了，如下图所示。
一、行扫描静态显示， 用51单片机实现上图静态显示的程序如下： #include
LCD与单片机的连接电路图和LCD显示程序/LCD测试程序 3.2.5 LCD显示电路 液晶显示器简称LCD显示器，它是利用液晶经过处理后能改变光线的传输方向的特性来显示信息的。要使用点阵型LCD显示器，必须有相应的LCD控制器、驱动器来对LCD显示器进行扫描、驱动，以及一定空间的ROM和RAM来存储写入的命令和显示字符的点阵。现在往往将LCD控制器、驱动器、RAM、ROM和LCD显示器连接在一起，称为液晶显示模块。 液晶显示模块是一种常见的人机界面，在单片机系统中的应用极其广泛。液晶显示模块既可以显示字符，又可以显示简单的图形。本系统采用的是1602的LCD接口。1602是一种点阵字符型液晶显示模块，可以显示两行共32个字符。根据LCD型号的不同，所需要的背光电阻大小会不同，可自行调节。 本系统采用的LCD为RT-1602C，其主要引脚的功能如下： RS：数据/命令选择端，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器。 RW：读/写选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时，可以写入指令或者显示地址；当RS为低电平、RW为高电平时，可以读忙信号；当RS 为高电平、RW为低电平时，可以写入数据。 E：使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
图3-9 LCD显示电路 LCD测试程序 #include
项目名称：基于51单片机的LED点阵显示器 目录 一、项目介绍 (2) 1.1 项目背景 1.2 功能介绍 二、电路结构 (3) 三、实现模块 (5) 四、运行程序 (7) 一、项目介绍 1.1项目背景 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。 1.2功能介绍 2本次设计的用单片机控制的显示电路使用比较简单，操作方便。它主要是通过一个8×8点阵来显示图案，通过不同的按键来选择控制图案的种类及显示方式。在通电以后，显示屏全亮，随后进入逐字显示状态。按下复位键K1，系统自动复位，显示diligent，随后进入待命状态。按键1、2、3、4分别控制不同的图案。另外，我们可以通k5键来控制字符移动速度的快慢。 二、电路结构 单片机最小系统设计 2.2.1 各部分具体电路 1 单片机的时钟电路 AT89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。AT89C52的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。 内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图2-1电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法，其中晶振可选用振荡频率为6MHz的石英晶体，电容器一般选择30PF左右。
XXXXXXX 毕业设计 题目GPRS无限通讯数据系统的设计与应用姓名xxx 学号xxx 专业班级xxx 分院xxx
指导教师xxx xxxx年xxx月xxx日
目录 摘要............................................... 错误！未定义书签。ABSTRACT........................................................... I I 第一章概述 (1) §1.1系统背景 (1) §1.2 系统概述 (2) 第二章方案论证 (3) §2.1字模数据的存储 (3) §2.2 通信电路 (3) 第三章液晶显示模块简介 (4) §3.1 显示控制器 (5) §3.2 列驱动方式 (10) §3.3 行驱动方式 (11) 第四章硬件设计 (13) §4.1硬件电路设计要求 (13) §4.2 总体电路设计构架 (13) §4.3 单片机与液晶显示模块接口 (13) §4.4 单片机与计算机的通信接口 (14) §4.5 电源电路 (15) 第五章系统软件设计 (15) §5.1 内置T6963C控制器软件特性 (15) §5.2初始化子程序设计 (19) §5.3 串行通信子程序设计 (20) §5.4 显示控制子程序设计 (21) 第六章系统调试 (22) §6.1 分步调试 (22) §6.2 系统统一调试 (23) 结束语 (24) 附录 (25)
参考文献 (30) 致谢............................................. 错误！未定义书签。
单片机与液晶显示器接口 宋铎 1101014222 摘要： 单片机（Single chip microcomputer）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。本文介绍了单片机对图形点阵型液晶显示模块控制的硬件接口电路以及模块化的程序编写方法,着重说明了KS0108液晶控制器的特点、使用方法,图形点阵型液晶显示模块的内部结构、时序、控制命令及其与单片机的接口电路。 KS0 108 液晶显示控制驱动器是一种带有驱动输出的图形液晶显示驱动器, 它可直接与8 位微处理器相连, 它可与KS01 07 配合对液晶屏进行行、列驱动。 1. 1 KS0 108 的特点 ( 1 ) 内藏6 4* 64 = 409 6位显示RAM, RAM 中每位 数据对应LCD 屏上的一个点的亮、暗状态。 ( 2 ) KS0 108 是列驱动器, 具有64 路列驱动输出。 ( 3 ) KS0 108 读、写操作时序与68 系列微处理器相 符, 因此它可直接与68 系列微处理器接口相连。 ( 4 ) KS0 108 的占空比为1 / 48 - - 1 / 6 1.2 KS0 108 与微处理器的接口信息
1. 3 KS0108的指令系统 ( 1) 显示开/关指令 D isp lay ON /OFF Injunction 当DB0= 1 时, LCD显示RAM 中的内容; DB0= 0 时, 关 闭显示。 ( 2) 显示起始行( ROW ) 设置指令Se t Display Sta rt line Injunction 该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示RAM 的行号, 有规律地改变显示起始行, 可以使LCD 实现显示滚屏的效果。 ( 3) 页( PAGE )设置指令Set Pag e In junction 显示RAM 共64行, 分8页, 每页8行。 ( 4) 列地址( Y Address)设置指令Set Y Address Injunc-tion 设置了页地址和列地址, 就唯一确定了显示RAM 中的一个单元, 这样MPU 就可以用读、写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据。 ( 5) 读状态指令 Sta tus Read In junction 该指令用来查询KS0108的状态, 各参量含义如下: BUSY: 1- 内部在工作 0- 正常状态 ON /OFF: 1- 显示关闭0- 显示打开 REST: 1- 复位状态0- 正常状态 在BUSY和REST状态时, 除读状态指令外, 其它指令均不对KS0108产生作用。在对KS0108操作之前要查询BUSY状态, 以确定是否可以对KS0108进行操作。( 6) 写数据指令W rite Data In junction
项目名称：基于51单片机的LED点阵显示器 目录 一、项目介绍 (2) 1.1 项目背景 1.2 功能介绍 二、电路结构 (3) 三、实现模块 (5) 四、运行程序 (7) 一、项目介绍 1.1项目背景 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。 1.2功能介绍 2本次设计的用单片机控制的显示电路使用比较简单，操作方便。它主要是通过一个8×8点阵来显示图案，通过不同的按键来选择控制图案的种类及显示方式。在通电以后，显示屏全亮，随后进入逐字显示状态。按下复位键K1，系统自动复位，显示diligent，随后进入待命状态。按键1、2、3、4分别控制不同的图案。另外，我们可以通k5键来控制字符移动速度的快慢。 二、电路结构 单片机最小系统设计 2.2.1 各部分具体电路 1 单片机的时钟电路 AT89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。AT89C52的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。 内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在 XTAL1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器，如图2-1电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法，其中晶振可选用振荡频率为6MHz的石英晶体，电容器一般选择30PF左右。
/******************************************************************* 智能温控器 问题描述：当温控开关打开时，若测得环境温度大于设定温度，则继电器吸合，启动压缩机工作；若测得环境温度小于设定温度，则继电器释放， 压缩机停止工作。 该实验可以应用于对温度控制精度要求不是很高的场合，例如，粮仓， 电冰箱，空调，电饭锅等。如果配以通讯接口，可以做成多点温度检 测监控系统。具有极强的扩展性。 作者：yiwei "shannxi university of technolog " 日期：2007.4.1在proteus上仿真成功； 2007.4.3电路板焊接调试成功 参考资料：[1] 周兴华编著《单片机智能产品c语言设计实例祥解》 [2]《电子制作》2006.11 [3] https://www.doczj.com/doc/935103627.html, 注意：此文档为仿真程序，若要在试验板上验证，需要须改一下函数 void lcd_wait(void) { DA TAPORT=0xff; LCM_EN=1; LCM_RS=0; LCM_RW=1; _nop_(); while(DATAPORT&BUSY)； LCM_EN=0; } *******************************************************************/ #include
1 LED电子显示屏原理 1.1 L ED电子显示屏概述 LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体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显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，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显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED 显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 1.2 LED显示屏动态显示原理 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汉字广告屏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觉暂留特性。将 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
-14- 引言 随着社会的发展，LED显示户外广告是 目前一种重要的广告形式。LED显示具有功耗 低、寿命长、清晰度高的特点，随着广告内容 的多样化，对LED显示的要求也越来越高。数 码管显示是LED显示的最基本功能，但是其只 能通过各个段位来实现10位数字和少量字母的 显示，一般适用于纯数字显示领域。LED显示 屏是由多个发光二极管组成显示屏幕，通过控 制二极管的亮灭来对内容进行显示，能够实现 对图形、文字、视频等多种信息的显示。 一、单片机的选择 单片机又被称作单片微控制器，它是系统 控制和设计的核心。单片机的选择非常重要， 选择合适的单片机不仅能够提高所设计系统的 性能、简化外围电路和程序的设计，而且能 够降低设计的成本，使所设计的系统更具有实 际意义。本文采用功耗低、I/O口资源丰富、 价格便宜的AVR系列单片机中的ATmega16作为 显示系统控制的核心。针对LED显示系统的特 点，本文选择ATmega16单片机的原因主要有： (1)性能高，功耗低。ATmega16的高速数 据吞吐率很好的解决了功耗和处理速度之间的 矛盾，对于太阳能光伏系统来说，因为产生的 电能非常宝贵，因此功耗小的控制器能为系统 节省更多的能源。 (2)I/O口资源丰富，且功能多样。ATmega16 具有三十二个I/O口，在这些I/O口中，PA口具 有10位精度的ADC，可对单端输入电压进行采 集。本系统需要对多路模拟信号进行采集，利 用ATmega16可以方便的进行数据采集，不必再 进行另外的电路设计，简化了电路。 (3)能够通过对相关定时器的简便的设置 实现PWM波信号的产生和调节。ATmega16有两 个8位和一个16位的定时计数器，可以通过简 单的指令产生频率、相位和占空比可调的PWM 信号，且具有多种PWM信号模式，能够满足不 同的需求。 (4)与Protues硬件仿真软件具有很好的 兼容性。通过Code Vision AVR编译的应用在 Protues中的程序，能够通过编译器直接下载 的单片机中使用，方便了系统的调试。 图1 8×8点阵显示屏内部结构图 二、LED显示原理 LED数码管和点阵显示屏显示的基本原理 都是通过控制发光二极管的亮灭，来形成不同 的字形或者图案。对于点阵显示屏来说，因为 其彩色显示的需要，有时候需要对发光二极管 的颜色进行控制。点阵显示屏的发光二极管数 基于单片机的LED显示系统设计 中山市技师学院 李 威 【摘要】LED显示作为一种重要的数字化显示方式，从起初的纯数字显示功能发展到目前的图像、视频等多种媒体显示功能，给人们带来了完美的视觉享受。本文在对单片机选型的基础上，阐述了LED显示的原理，并且针对LED点阵显示屏，设计了以ATmega16单片机为核心的LED显示控制系统。该系统主要的优点是功耗小、成本低且工作速率快，非常适合室外多媒体和产业化的要求。 【关键词】LED显示；ATmega16；单片机 量较多，因此显示原理也比较复杂，如图1所 示是共阳极LED显示屏的内部结构图。点阵显 示屏一般具有多个LED发光二极管，不能直接 通过单片机的I/O口来控制其亮灭，一般都采 用动态扫描的方法，对点阵进行逐行或者逐列 的控制。对于共阳型的点阵来说，根据要显示 的字形，设置每一行和每一列的数据，从第一 行第一列开始，先对应第一行二极管的亮灭送 出列数据并锁存，然后选通第一行，送行数 据，延迟一段时间后送行数据00H;然后选通第 二行，采取相同的方法来控制二极管亮灭，直 至8行扫描结束，然后重复扫描。因为扫描的 速度非常快，由于人眼的余辉效应，就可以再 显示屏上看到稳定显示的字形。 三、系统硬件电路设计 本系统采用ATmega16单片机作为显示控 制的核心，采用8×8点阵单色点阵显示屏来进 行显示，同时系统还包括行驱动器、列驱动器 以及相关电源电路。系统的整体框图如图2所 图2 系统整体设计框图 图3 晶振电路图 1.ATmega16单片机最小系统设计 单独的一个单片机是不能发挥其控制作用 的，只有通过相关辅助电路的设计，使其构成 一个最小系统，才能发挥其强大的微控制器功 能。 (1)晶振电路的设计 ATmega16单片机内部具有RC振荡电路，可 实现四种振荡频率。但是内置振荡电路产生的 振荡信号不是很准确，因此在某些对振荡频率 要求比较高的情况下，例如定时器准确定时等 情况，一般都采用外部振荡电路为单片机提供 振荡频率。一般在外部晶振电路设计中，都要 求接22pF左右的电容。其电路图如图3所示。 (2)复位电路设计 对于ATmega16单片机来说，其内部已经设 置了上电复位，通过对相应熔丝位的控制，可 以实现对复位时间长短的控制，因此单片机外 部的复位电路设计就简化了许多，具体做法是 在外部接一个上拉电阻R 到VCC，本文选择10K 的上拉电阻。 本文设计的复位电路图如图4，在设计的 过程中，为了增加电路的可靠性，一般会增加 一个滤波电容来实现消除杂波和干扰的功能， 本文采用增加一个0.1uF的电容。电路中的二 极管D3(1N4148)的主要有两个主要功能：功能 一是当系统突然断电后，将上拉电阻短路，同 时使滤波电容C 实现快速放电，当系统再次通 电时，保证复位的有效性；功能二是系统在复 位时将其输入电压限制在VCC±0.5V之间。本 课题采用按键方式进行复位，当单片机正常工 作时，按下复位开关，由于电路的设计复位脚 输入相应的低电平信号，对系统进行复位。 图4 最小系统复位电路设计 (3)电源电路设计 AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电 压。本线路以开关切换两种电压，并且以双 色二极管指示(5V时为绿灯，3.3V时为红灯)。 二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许 用户将电压倒灌入此电路内，不会损坏1117－ ADJ，系统电源电路如图5所示。 图5 电源电路设计图 1117-ADJ的特性为1脚会有50uA的电流输 出，1-2脚会有1.25V电压。利用这个特点，可 以计算出要求得出输出电压： 当SW开关打向左边时，R6上的电流为 1.25/0.33=3.78ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚 电流加上R6上的电流，即0.05+3.78=3.83ma。 可以计算得R8上的电压为3.84V。于是得出 VCC=1.25+3.83=5.08V。误差在2%以内。 当SW开关打向右边时，R6上的电流为 1.25/0.62= 2.02ma。R8上的电流为1117-ADJ1脚 电流加上R6上的电流，即0.05+2.02=2.07ma。 可以计算得R8上的电压为2.07V。于是得出 VCC=1.25+2.07=3.32V。误差在1%以内。
基于单片机的LED显示屏控制电路设计 时间：2018-10-12 07:50:57 来源：现代电子技术作者：李秀忠 LED显示屏广泛应用于工矿企业、学校、商场、店铺、公共场所等进行图文显示，广告宣传，信息发布。本文设计一种由4个16×16点阵LED模块组成的显示屏，由单片机作控制器，平滑移动显示任意多个文字或图形符号，本电路可级联扩展实现由任意多个16×16点阵LED模块组成的显示屏。 1 电路设计 控制电路由AT89C51单片机作控制器，显示屏由4个16×16点阵LED模块组成，每个16×16点阵LED模块由4个8×8点阵LED模块组成，用户可根据需要扩展增加任意多个16×16点阵LED模块。8×8点阵LED模块结构如图1所示，共8行8列，每个发光二极管放置在行线和列线的交叉点上，共64个发光二极管。当某一列为高电平，某一行为低电平时，则对应的发光二极管点亮。 单片机P3．0引脚接串入并出移位寄存器74LS164(U10>的串行数据输入端，8个 74LS164(U10～U17>级联，P3．1引脚接8个74LSl64的时钟脉冲输入端；8个74LS164分别接8个锁存器74LS373(U18～U25>，8个锁存器的数据输出端接4个16×16点阵LED模块的行线，每个16×16点阵LED模块的行线是独立控制的。P1．O接8个 74LS164(U2～U9>的时钟脉冲输入端，P1．1接U2、U4、U6、U8的串行数据输入端，每两个74LSl64(U2和U3，U4和U5，U6和U7，U8和U9>级联；U2～U9的并行数据输出端接4个16×16点阵LED模块的64条列线。P1．2接所有74LSl64的清0端， P1．3接锁存器的锁存控制端。设计完成的电路如图2所示。
基于51单片机的LED数码管动态显示 LED数码管动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，对于每一位LED数码管来说，每隔一段时间点亮一次，利用人眼的“视觉暂留"效应，采用循环扫描的方式，分时轮流选通各数码管的公共端，使数码管轮流导通显示。当扫描速度达到一定程度时，人眼就分辨不出来了。尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，认为各数码管是同时发光的。若数码管的位数不大于8位时，只需两个8位I／O口。 1 硬件设计 利用51单片机的P0口输出段码，P2口输出位码，其电路原理图如下所示。 在桌面上双击图标，打开ISIS 7 Professional窗口（本人使用的是v7.4 SP3中文版）。单击菜单命令“文件”→“新建设计”，选择DEFAULT模板，保存文件名为“DT.DSN”。在器件选择按钮中单击
“P”按钮，或执行菜单命令“库”→“拾取元件／符号”，添加如下表所示的元件。 51单片机AT89C51 一片 晶体CRYSTAL 12MHz 一只 瓷片电容CAP 22pF 二只 电解电容CAP-ELEC 10uF 一只 电阻RES 10K 一只 电阻RES 4.7K 四只 双列电阻网络Rx8 300R(Ω) 一只 四位七段数码管7SEG-MPX4-CA 一只 三极管PNP 四只 若用Proteus软件进行仿真，则上图中的晶振和复位电路以及U1的31脚，都可以不画，它们都是默认的。 在ISIS原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中元件终端图标，在对象选择器中单击POWER 和GROUND放置电源和地。放置好元件后，布好线。左键双击各元件，设置相应元件参数，完成电路图的设计。 2 软件设计 LED数码管动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管的，因此要考虑每一位点亮的保持时间和间隔时间。保持时间太短，则发光太弱而人眼无法看清；时间太长，则间隔时间也将太长（假设N位，则间隔时间=保持时间X（N-1）），使人眼看到的数字闪烁。在程序中要合理的选择合适的保持时间和间隔时间。而循环次数则正比于显示的变化速度。 LED数码管动态显示的流程如下所示。
基于51系列单片机的LED显示屏 【内容简介】本书以当今广告媒体中较为流行的LED 显示屏控制系统为 背景，结合基于51 系列单片机的硬件控制系统，对LED 显示屏的数据组织方 式和灰度、亮度控制做深度剖析，详细地讲解了如何利用LED 单元板驱动控 制方式高效率地排列存储器中的数据。本书提供了一些经过实际应用项目验证 的完整开发实例，供读者参考。在简要讲述普通51 单片机和C51 编程的基础上，本书还对具有40MHz 工作频率、单指令周期的增强型51 单片机 VRS51L3074 及其在LED 显示屏控制系统中的应用做了详细介绍。本书是国内第一本针对铁电单片机的书籍，为初学铁电单片机或是希望了解该单片机的读 者提供了较为全面的资料和开发例程。此外还对通用LED 显示屏上位机控制 软件设计、LED 显示屏控制系统常用时钟芯片DA1302、温度传感器DC18B20 等模块控制程序和硬件电路进行分析和讲解。这些内容是作者近几年来部分开 发工作的实践总结，有些是根据实际生产产品的提炼和推广。本书内容丰富实用，图文并茂，适用于从事单片机开发和应用以及从事LED 控制系统的研发 人员和工程技术人员使用，也可以作为单片机爱好者、铁电单片机初学者，以 及使用C51 编程的研究生、本科生、专科生毕业设计的参考用书。【编辑推荐】编写宗旨：以增强型51 单片机为平台，结合当前比较流行的LED 控制卡设计，采用软件算法优化、程序设计优化和硬件配合的方式，通过实例设计，向读者 展示了单片机的优势和特点，也从另一个方面说明硬件设计最重要的是一种思 想和理念，即：器件的选择并不是决定硬件设计思路的唯一因素。讲解思 路第1 章：简要介绍51 单片机结构体系和主要功能部件，以及指令系统 和汇编语言设计要点。第2 章：分析当前比较流行的C51 编程要点、技巧，并列举常用实例辅助说明。第3 章：详细讲解铁电单片机-VRS51 L3074，
项目名称:基于5１单片机的LED点阵显示器 目录 一、项目介绍 (2) 1.1 项目背景 1.2 功能介绍 二、电路结构………………………………………３ 三、实现模块………………………………５ 四、运行程序………………………………………７ 一、项目介绍 1.1项目背景 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。 1.2功能介绍 2本次设计的用单片机控制的显示电路使用比较简单，操作方便。它主要是通过一个8×8点阵来显示图案，通过不同的按键来选择控制图案的种类及显示方式。在通电以后,显示屏全亮,随后进入逐字显示状态。按下复位键K１，系统自动复位，显示diligｅｎt，随后进入待命状态。按键1、2、3、4分别控制不同的图案。另外，我们可以通k5键来控制字符移动速度的快慢。 ? 二、电路结构 单片机最小系统设计 ２．２.1 各部分具体电路 1 单片机的时钟电路 ＡT８9C５２单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器,引线XＴAＬ１和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。ＡT89C5２的时钟产生方式有两种:内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。 内部时钟方式：利用其内部的振荡电路在XTAL1和XＴAL2引线上外接定时元件，内部振荡电路产生自激振荡。最常用的是在ＸTAＬ1和XTAL2之间接晶体振荡器与电路构成稳定的自激振荡器,如图2-1电路所示为单片机最常用的时钟振荡电路的接法,其中晶振可选用振荡频率为6MHｚ的石英晶体，电容器一般选择３0ＰＦ左右。
基于51单片机的LED显示系统设计 引言 最近，笔者在某工厂大型生产线上基于现场总线的物流呼叫系统项目中发现，由于所需要显示的信息流比较大，用现有的基于AT89C51 芯片组成的 LED 显示屏控制系统，由于受到微处理器的处理速度、体系架构、寻址范围、 外围接口资源等诸多限制，已难以在要求显示较多像素、显示内容帧频较高、 动态显示效果复杂的情况下，得到良好的动态视觉效果。针对以上情况，在利 用现有资源的基础上，重新设计和研制了一种全新的，由32 位高性能ARM 微 处理器组成的LED 显示屏控制图1 系统的硬件结构框图系统，并通过RS485 接口与现场总线中的上位机进行实时数据通信，实现整个系统的信息显示。 1 系统硬件结构该系统的硬件组成框图如图1 所示。图1 中,微处理器是AtmeEL 公司生产的AT91M42800A，它采用基于ARM7TDMI 内核 的高性能32 位RISC 架构的处理器,有着丰富的外围接口资源。 AT91M42800A 有2 个USART 外围接口，系统用USART0 口和MAX485 组成485 接口电路，具体的接口电路如图2 所示。AT91M42800A 还有2 个SPI 口，每个SPI 口有4 根片选信号，通过片选均可以支持外接15 个设备。该系统的 做法是将2 个SPI 口分别接到列驱动电路和行驱动电路上，并利用各自的2 个 片选信号CS0 和CS1 完成驱动电路的信号锁存和允许输出控制，SPI 的CLK 输出作为驱动电路的时钟信号输入，工作频率为4 MHz。SRAM 接口电路由2 块HY57V641620 芯片并联组成，HY57V641620 是Hynix 公司生产的4 Banks×1M×16位的SDRAM 芯片,单片HY57V641620 存储容量为4 组×16M 位（8 MB），支持自动刷新，16 位数据宽度。为充分发挥32 位CPU 的数据处理能力，系统用2 块8 ns 的HY57V641620 组成32 位SDRAM 存储器系统。
题目基于51单片机的LED显示屏 摘要: 由于科技的快速发展，LED显示屏已经是在大街上随处可见的应用了，它的应用已经普及到社会中的方方面面。LED点阵具有无限级联的特点，以一个个小的显示屏可以拼接出一块大的显示屏，在许多场合都可以见到它的身影，不仅因为LED显示屏可使呈现的信息更为直观，更为重要的是这种显示方式非常方便且具有较高的性价比，能够给人以视觉上的享受，更能给人一种美的享受。LED显示屏是一个犹发光二极管按照一定的形式排列封装形成的，可显示广告，图文信息等。本设计是基于STC89C51单片机的16*16点阵显示屏，该LED显示屏能实现分辨率16*16的汉字显示，简单的显示图像。该设计包含硬件设计、然健设计以及系统调试等，中需要简单的将硬件模块和软件模块进行组合即可实现显示功能。本文设计的基于51单片机的LED显示屏可实现预期功能，具有功耗低、操作简单、精度高等诸多优势。 关键词：点阵显示屏级联 51单片机 V
Abstract:Due to the rapid development of technology, LED display screen has been widely used in the streets., and its application has been popularized in every aspect of society. LED dot matrix has the characteristics of infinite cascade, with a small display can piece together a large display, on many occasions can see the figure of it, is not only the application of it to make something appear more beautiful, more important is that its application is convenient, cost is low, in addition to can give a person visual impact, more can give a person a kind of beautiful enjoyment. LED displays are arranged in a matrix by several light-emitting diodes, usually used to display advertising, graphics and other information. This design is based on the 16*16 point array display of STC89C51 single chip. The LED display can display the Chinese characters of 16*16 and display the image simply. The design includes hardware, software, debugging, etc., which can realize the expansion of the display screen with simple cascade, but be careful not to exceed the load capacity. The design of this design is small, multi-function, convenient and practical, cost small, the circuit has the structure simple, the operation is convenient, the precision is high, the application is widely characteristic. Keywords: Lattice display Cascade 51 single chip microcomputer V