16X16点阵LED显示

16×16点阵L‎E D显示屏‎整个过程及‎C语言程序‎7.1功能要求‎设计一个室‎内用16×16点阵L‎E D图文显‎示屏，要求在目测‎条件下LE‎D显示屏各‎点亮度均匀‎、充足，可显示图形‎和文字，显示图形或‎文字应稳定‎、清晰无串扰‎。

图形或文字‎显示有静止‎、移入移出等‎显示方式。

7.2方案论证‎从理论上说‎，不论显示图‎形还是文字‎，只要控制与‎组成这些图‎形或文字的‎各个点所在‎位置相对应‎的LED器‎件发光，就可以得到‎我们想要的‎显示结果，这种同时控‎制各个发光‎点亮灭的方‎法称为静态‎驱动显示方‎式。

16×16的点阵‎共有256‎个发光二极‎管，显然单片机‎没有这么多‎端口，如果我们采‎用锁存器来‎扩展端口，按8位的锁‎存器来计算‎，16×16的点阵‎需要256‎/8=32个锁存‎器。

这个数字很‎庞大，因为我们仅‎仅是16×16的点阵‎，在实际应用‎中的显示屏‎往往要大的‎多，这样在锁存‎器上花的成‎本将是一个‎很庞大的数‎字。

因此在实际‎应用中的显‎示屏几乎都‎不采用这种‎设计，而采用另一‎种称为动态‎扫描的显示‎方法。

动态扫描的‎意思简单地‎说就是逐行‎轮流点亮，这样扫描驱‎动电路就可‎以实现多行‎（比如16行‎）的同名列共‎用一套列驱‎动器。

具体就16‎×16的点阵‎来说，我们把所有‎同一行的发‎光管的阳极‎连在一起，把所有同一‎列的发光管‎的阴极连在‎一起（共阳的接法‎），先送出对应‎第一行发光‎管亮灭的数‎据并锁存，然后选通第‎一行使其燃‎亮一定的时‎间，然后熄灭；再送出第二‎行的数据并‎锁存，然后选通第‎二行使其燃‎亮相同的时‎间，然后熄灭；……第十六行之‎后又重新燃‎亮第一行，这样反复轮‎回。

当这样轮回‎的速度足够‎快（每秒24次‎以上），由于人眼的‎视觉暂留现‎象，我们就能看‎到显示屏上‎稳定的图形‎了。

16×16LED点阵显示摘要单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。

单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。

单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。

在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。

所以研究LED显示有实用的意义。

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。

本设计是4个16×16点阵LED电子显示屏的设计。

整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。

通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。

该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示4个汉字，采用16块8 x 8点阵LED显示模块来组成4个16x16点阵显示模式。

显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。

文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。

关键词：AT89C51单片机 LED 16*16点阵显示动态显示目录第一章绪论 (1)1.1 设计课题背景知识 (1)1.2 问题提出 (3)1.3 LED显示屏的发展 (4)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.1 功能要求 (6)第三章系统电路的设计 (9)3.1 设计框图及介绍 (9)3.2 51系列单片机简介 (9)3.3 单片机最小应用系统电路设计 (13)3.4 LED点阵介绍 (14)3.5 LED显示方式 (14)3.6 点阵的移动 (17)3.7 点阵的颜色 (21)3.8 LED阵列驱动电路 (21)3.9 单片机延时子程序 (22)第四章系统程序的设计 (24)4.1 显示驱动程序 (24)4.2 系统主程序 (25)第五章调试及性能分析 (32)5.1 开发环境介绍 (32)5.2 理论性能分析 (32)5.3 系统调试 (33)第六章总结 (34)致谢 (35)附录 (36)一. 程序代码 (36)系统主程序 (37)二．主要芯片介绍 (42)三．点阵左移显示的流程图 (46)四．元件清单 (47)五．参考文献 (47)六．仿真电路图 (48)第一章绪论1.1 设计课题背景知识单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。

单片机课程设计16×16点阵LED电子显示屏的设计题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名：学号：专业班级：09电气工程及其自动化一班指导老师：摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，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、图文等信息。

本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。

此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。

关键词：MCS-51；LED；单片机一、概述当今社会在飞速发展无疑能源、健康、空间的利用，成了人们着重关注的对象。

而在这个信息传递极速的社会，LED的出现给人们带来了希望之光。

LED的特色之处一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三提高空间利用率。

而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。

然而LED点阵显示屏的特点不仅仅于此LED点阵显示屏用的是数码管，而数码管具有实用,便宜等优点。

做出来的LED点阵显示很耐用。

LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。

LED点阵显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、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。

二、简介组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。

具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。

点阵显示器有单色和双色两类,可显示红,黄,绿,橙等。

LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多种;根据图素的数目分为等,双原色、三原色等,根据图素顏色的不同所显示的文字、图像等内容的顏色也不同,单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色,双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同顏色发光二极体点亮组合方式决定,如红绿都亮时可显示黄色,如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间,则可实现256或更高级灰度显示,即可实现真彩色显示。

16×16 LED点阵显示实验一、实验目的1、了解16×16矩阵LED显示的基本原理和功能2、掌握16×16矩阵LED和单片机的硬件接口和软件设计方法二、实验说明汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。

实验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，采用了16×16的点阵模块；汉字显示的原理我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。

即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。

我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。

所以在这个汉字屏上不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。

我们以显示汉字“大”为例，来说明其扫描原理：在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。

如果用8位的AT89C51单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分。

一般我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。

在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。

方向为p00到p07 ,显示汉字“大”时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0 灭，p0.1 灭, p0.2 灭p0.3 灭, p0.4 灭, p0.5 亮,p0.6 灭,p0.7 灭。

即二进制00000100，转换为16进制为 04h.。

上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮，即为00000000，16进制则为00h。

然后单片机转向上半部第二列，仍为p05点亮，为00000100，即16进制04h。

这一列完成后继续进行下半部分的扫描，p21点亮，为二进制00000010，即16进制02h. 依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“大”。

目录第一章系统的功能概述.............................................. 错误!未定义书签。

电路的大体概述................................................. 错误!未定义书签。

电路的大体组成............................................. 错误!未定义书签。

电路的特点及功能.......................................... 错误!未定义书签。

要紧设计内容及技术指标......................................... 错误!未定义书签。

要紧设计内容............................................... 错误!未定义书签。

要紧技术指标............................................... 错误!未定义书签。

第二章硬件电路设计................................................ 错误!未定义书签。

电路的工作原理................................................. 错误!未定义书签。

硬件电路的设计原理......................................... 错误!未定义书签。

16×16点阵LED显示器汉字显示的工作原理..................... 错误!未定义书签。

操纵电路的工作原理........................................ 错误!未定义书签。

单片机电路的工作原理...................................... 错误!未定义书签。

单片机课程设计-- 16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。

以16×16点阵为例, 把所有同一行的发光管的阳极连在一起, 把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法）, 先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭；再送出第2行的数据并锁存, 然后选通第2行使其燃亮相同的时间, 然后熄灭；…第16行之后, 又重新燃亮第1行, 反复轮回。

当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上）, 由于人眼的视觉暂留现象, 就能看到显示屏上稳定的图形。

该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。

显示数据传输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已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。

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。

采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。

即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。

为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。

对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。

这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行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。

系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。

一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。

16×16点阵LED电子显示屏的设计摘要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。

本设计是1616××16点阵LED电子显示屏的设计。

整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。

通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和两个列驱动器74L373来驱动显示屏显示。

该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，采用4块8 x 8点阵LED显示模块来组成一个16x16点阵显示模式。

显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。

文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。

关键词：AT89C51单片机 LED 点阵显示动态显示AbstractAs 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 design is 1 16 ×16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company at thecore, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74LS154 an two row driver 74L373 through thischip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters, four pieces of 8 x 8 dot-matrix LEDdisplay modules to form the 16x16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the of the LEDdot matrix display, and the principle function of the various parts ofthe circuit, the corresponding software program design and the use of some such. Key words: AT89C51 Micro Controller U nitUnit； LED； LatticeDisplay；Dynamic Display目录第1章绪论1.1 选题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。

单片机的16X16LED点阵式汉字电子显示屏的武汉理工大学《单片机课程设计》实验报告学号：0121018700318课程设计题目4个8x8点阵LED电子显示屏的设计学院物流学院专业物流工程班级物流ZY1001姓名宋金龙指导教师朱宏辉2013 年 6 月25 日武汉理工大学《单片机课程设计》报告武汉理工大学《单片机课程设计》实验报告摘要本设计是基于MCS-51的16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计，16ｘ16的点阵共有256个发光二极管，我们采用动态扫描的显示方法，更节省锁存器也就节省了成本。

扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。

具体就16ｘ16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（即我们采用共阳极的接法）。

采用扫描方式进行显示时，每一行和每一列都有一个行驱动器和列驱动器，各行的同名列和各列的同名行共用一个驱动器。

我们采用四个74LS273锁存器。

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。

编写点阵显示程序，利用proteus画出电路原理图并装入程序仿真调试，仿真成功后完成电路焊接并装入程序完成实物设计。

整个设计过程让我们学到许多实践知识!LED显示屏作为一种新型的显示器件，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、图文等信息，由点阵LED组成的汉字显示屏在工工程所应用非常广泛。

LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、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。

在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。

本文设计的是一个室内用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。

本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。

16*16点阵显示实验报告一、实验目的(1)学习点阵显示字符的基本原理。

(2)掌握用数控分频控制速度，实现点阵扫描的基本方式。

(3)会使用Quartus II软件中的Verilog HDL语言实现点真的行列循环显示。

二、实验设备与器件Quartus II 软件、EP2C8Q208C8实验箱三、实验方案设计1.实验可实现的功能可通过编写Verilog HDL语言，实现点阵的行列交替扫描。

先是行扫描，扫描间隔为1s，16行都扫描完之后开始列扫描，扫描间隔仍然为1s，16列扫描完之后，行继续扫描，依次循环。

2.点阵基本知识16*16扫描LED点阵只要其对应的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。

它有16个共阴极输出端口，每个共阴极对应有16个LED显示灯。

LED点阵每个点都有一个红色的发光二极管。

点阵内的二极管间的连接都是行共阳，列共阴。

本实验采用共阴，当二极管的共阳极为高电平，共阴极为低电平时，所接点发光；反之处于截止状态，不放光。

3.系统工作原理本系统用了两个模块，其中dianzhen.v是顶层文件，而hangsaomiao.v和liesaomiao.v是两个子模块，总体的系统功能框图如图3.3.1所示。

图3.3.1 系统功能图示通过流程图可以看到，体统是先将试验箱的50MHz时钟信号分频为1s，因为要实现16*16的点阵扫描，所以用一个16s的计时器计时，每经过16s行扫描与列扫描的状态转换一次，通过点阵显示出来。

4.模块化程序设计(1)点阵显示顶层程序设计module dianzhen (clk50mhz,row,sel0,sel1,sel2,sel3,line);input clk50mhz; //实验箱提供50MHz时钟信号output sel0,sel1,sel2,sel3; //设置引脚选通点阵output reg [15:0] row; //行output reg [3:0] line; //列wire [15:0] row1,row2;wire [3:0] line1,line2;reg [24:0] cnt=0; //1Hz计数子reg [4:0] cnt1=0; //16s计数子assign sel0=1'b0;assign sel1=1'b1;assign sel2=1'b0;assign sel3=1'b0;always@(posedge clk50mhz)beginif(cnt>=25'd5*******)begincnt<=25'b0; //1Hz计时器cnt1<=cnt1+1; //16s计时器endelsecnt<=cnt+1;endhangsaomiao u1(.clk50mhz(clk50mhz),.row(row1),.line(line1)); liesaomiao u2(.clk50mhz(clk50mhz),.row(row2),.line(line2));always@(*)if(cnt1<=5'd15)beginrow<=row1; //行扫描line<=line1;endelsebeginrow<=row2; //列扫描line<=line2;endendmodule(2)行扫描模块hangsaomiao.v程序设计module hangsaomiao(clk50mhz,line,row);input clk50mhz; //实验箱输入50MHz时钟信号output reg [15:0] row; //列output reg [3:0] line; //行reg [24:0] cnt1,cnt2; //计数子reg clkrow,clkline; //行脉冲、列脉冲always@(posedge clk50mhz)beginif(cnt1>=25'd5*******)begincnt1<=25'b0;clkrow=~clkrow; //1s列脉冲endelsecnt1<=cnt1+1;endalways@(posedge clk50mhz)beginif(cnt2>=25'd500)begincnt2<=25'b0;clkline=~clkline; //50KHz行脉冲endelsecnt2<=cnt2+1;endalways@(posedge clkline)begincase(line)4'd0:line<=4'd1; //高速行扫描4'd1:line<=4'd2;4'd2:line<=4'd3;4'd3:line<=4'd4;4'd4:line<=4'd5;4'd5:line<=4'd6;4'd6:line<=4'd7;4'd7:line<=4'd8;4'd8:line<=4'd9;4'd9:line<=4'd10;4'd10:line<=4'd11;4'd11:line<=4'd12;4'd12:line<=4'd13;4'd13:line<=4'd14;4'd14:line<=4'd15;4'd15:line<=4'd0;default:line<=4'd0;endcaseendalways@(posedge clkrow) //时间间隔为1s的列扫描begincase(row)16'b0000000000000001: row<=16'b0000000000000010;16'b0000000000000010: row<=16'b0000000000000100;16'b0000000000000100: row<=16'b0000000000001000;16'b0000000000001000: row<=16'b0000000000010000;16'b0000000000010000: row<=16'b0000000000100000;16'b0000000000100000: row<=16'b0000000001000000;16'b0000000001000000: row<=16'b0000000010000000;16'b0000000010000000: row<=16'b0000000100000000;16'b0000000100000000: row<=16'b0000001000000000;16'b0000001000000000: row<=16'b0000010000000000;16'b0000010000000000: row<=16'b0000100000000000;16'b0000100000000000: row<=16'b0001000000000000;16'b0001000000000000: row<=16'b0010000000000000;16'b0010000000000000: row<=16'b0100000000000000;16'b0100000000000000: row<=16'b1000000000000000;16'b1000000000000000: row<=16'b0000000000000001;default : row<=16'b0000000000000001;endcaseendendmodule(3)列扫描模块liesaomiao.v程序设计module liesaomiao(clk50mhz,row,line);input clk50mhz; //实验箱输入50MHz 时钟信号output reg [15:0] row; //行output reg [3:0] line; //列reg [24:0] cnt; //计数子reg clk;always@(posedge clk50mhz)beginif(cnt>=25'd5*******)begincnt<=25'b0;clk=~clk; //1sendelsecnt<=cnt+1;endalways @ (posedge clk) //列扫描begincase(line)4'h0:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h1; end4'h1:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h2; end4'h2:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h3; end4'h3:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h4; end4'h4:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h5; end4'h5:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h6; end4'h6:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h7; end4'h7:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h8; end4'h8:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h9; end4'h9:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'ha; end4'ha:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hb; end4'hb:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hc; end4'hc:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hd; end4'hd:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'he; end4'he:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'hf; end4'hf:begin row=16'b1111111111111111;line<=4'h0; enddefault:line<=4'h0;endcaseendendmodule5.下载电路及引脚分配设计设计中用实验箱自带的50MHz时钟信号作为输入端，用sel0、sel1、sel2、sel3四个使能端选通点阵，EP2C8Q208C8就会工作在给点阵下命令的状态，并用line和row分别作为点阵的行、列选通端，最终使得点阵正常工作，如图3.5.1所示。

Proteus仿真16*16LED点阵显示汉字例.利用一块16×16，并在其上循环显示“郑州大学”。

Proteus中只有5×7和8×8等LED点阵，并无16×16LED点阵，而在实际应用中，要良好地显示一个汉字，那么至少需要16×16点阵。

下面咱们就第一介绍利用8×8点阵构建16×16点阵的方式，并构建一块16×16LED点阵，用于本例的显示任务。

第一，从Proteus元件库中找到“MATRIX-8X8-RED”元器件，并将四块该元器件放入Proteus文档区编辑窗口中。

现在需要注意，若是该元器件维持初始的位置（没有转动方向），咱们要第一将其左转90°，使其水平放置，那么现在它的左面8个引脚是其行线，右边8个引脚是其列线（固然，若是你是将右转，那么右边8个引脚是行线）。

然后咱们将四个元器件对应的行线和列线别离进行连接，使每一条行线引脚接一行16个LED，列线也相同。

并注意要将行线和列线引出必然长度的引脚，以便下面咱们利用。

连接好的16×16点阵如以下图所示：连接成如上图的16×16点阵只是第一步，如此分开的数块并非能达到好的显示成效，下面咱们要将其进一步组合。

组合事实上很简单，第一选中如上图中右边的两块8×8点阵，然后拖动并使其与左侧的两块相并拢，如以下图所示：咱们能够看到原先的连线已经自动隐藏了，至于线上的交点，咱们不要去动。

然后，咱们再来最后一步，选中下侧的两块点阵，并拖动使其与上侧的两块并拢，最后的成效如以下图所示：能够看到，原先杂乱的连线此刻已经几乎全数隐藏了，一块16×16的LED点阵做成了。

需要注意，做成的LED点阵的行线为左侧的16个引脚，下侧的16个引脚为其列线，而且其行线为高电平有效，列线为低电平有效。

然后，咱们将其保留，以便以后利用。

制作好16×16LED点阵，咱们接下来来进行本例的实验。

嵌入式系统原理课程设计目录一、课程设计的目的： ............................................ 错误!未定义书签。

二、课程设计的任务 (1)三：课程设计实验原理及步骤 (1)3.1系统硬件总体设计 (2)3.2系统的软件设计 (5)四、调试 (6)五、课程设计代码 (7)六、总结 (11)七、人员分配 (11)一、课程设计的目的：通过本次课程设计实践，熟悉和掌握嵌入式系统的软件、硬件设计方法，设计步骤，提高综合应用所学知识及动手和分析问题，解决问题的能力；同时还应达到以下目的：1、了解点阵LED显示的基本工作原理和工作过程；2、熟悉cortex-M3的GPIO使用及其相关API函数；3、熟悉混合总线通信编程方法及通信格式；4、学习HD7279键盘、显示接口芯片的工作方式及应用编程；5、学习16*16LED点阵显示汉字的控制方法及应用编程。

二、课程设计的任务：设计一个波形发生器电路，通过键盘的按键，控制产生不同的波形输出；1、采用DA转换器进行数/模转换，产生连续的正弦波和锯齿波输出。

2、通过键盘的按键控制输出的波形；如：按一下一个键，输出正弦波；再按一下另一个键，输出锯齿波，如此循环。

3、使用cortex-M3的SSI模块，通过SPI模式，控制DA转换器完成转换。

提示：1）、用LM3S9B96的SSI模块，通过SPI模式，控制DA转换器完成转换。

2）、由TLV5616DA转换器芯片，实现正弦波和锯齿波输出。

3）、由HD7929键盘、显示接口芯片，进行键盘按键值的输入。

三：课程设计实验原理及步骤3.1系统硬件部分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。

3.1.1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2.1所示：图2.1 系统结构设计总图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74LS164芯片作为行扫描，用单片机AT89S52对74HC595和74HC164进行控制和驱动。

实验名称：16x16 LED点阵实验实验目的：利用单片机I/O口实现LED点阵的行扫描动态显示。

实验原理：1、LED显示器的基本结构：七段显示器：将发光二极管封装成数码显示的形式。

共阳七段显示器：共阴七段显示器：点阵式显示器：发光二极管封装成点阵形式，构成不同的字符甚至汉字、图形。

发光二极管排列成矩阵，由亮与暗来产生字符或图形。

每一行的阳极连在一起，每一列的阴极连在一起。

2、点阵显示的原理：点阵显示器每一列的阴极连在一起，对每一列而言相当于一个共阴显示器。

同时每一行的阳极连在一起，相当于七段显示器的笔划。

这样，可以把5X7的发光二极管点阵看作一个五位显示器。

可采用动态显示电路，以笔划锁存器控制行信号，以位锁存器控制列信号。

3、实验原理图使用两片8位输出锁存移位寄存器74HC595（三态输出、串入并出），将单片机I/O口发出的串行数据转换为并行数据LD_QA~LD_QP，作为16×16 LED点阵显示器的行线，使用另外两片8位74HC595作为 16×16 LED点阵显示器的列线LD_1~LD_16。

当行输出高电平、列输出低电平时，可以点亮点阵。

74HC595：LD-QA～LD-QP：点阵行控制信号LD-1～LD-16：点阵列控制信号SER（14脚）：串行数据输入端-SCLR(10脚)：低电平时将移位寄存器的数据清零。

通常将它接Vcc。

SCK(11脚)：上升沿时将串行数据移入移位寄存器。

RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据锁存入数据寄存器。

-G(13脚): 高电平时禁止输出（高阻态）时序图：实验内容：在16×16LED点阵上分别用静态方式和滚屏方式显示自己的姓（行扫描）。

实验步骤：使用导线将A2区的P10~P14与C3区的L_DAT_H 、L_DAT_L、L_CLK、L_OE 、 L_STR实验设计：电路图：（修改后加上了74HC595输出端口与LED点阵相连的端口名称）1、静态方式：流程图：代码及注释：HL EQU 70H ;行信号低位内存地址LL EQU 72H ;列信号低位内存地址HD EQU P1.0 ;p1.0口连行信号输入端LD EQU P1.1 ;P1.1口连列信号输入端SCK EQU P1.2 ;P1.2口连移位寄存器OE EQU P1.3 ;P1.3口连使能端RCK EQU P1.4 ;P1.4口连锁存器ORG 8000H ;硬件仿真程序LJMP MAINORG 8100H ;硬件仿真程序MAIN:MOV DPTR,#DISPLAY ;字模表地址MOV R1,#00H ;字模表起始地址偏移量MOV HL,#01H ;行扫描信号的初值0001HMOV HL+1,#00HLOOP:MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL,A ;找到列低位数据，存入内存地址中INC R1MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL+1,A ;找到列高位数据，存入内存地址中LCALL SENDD ;调用传输数据的程序LCALL DELAY ;调用延时程序CLR C ;位处理累加器清零MOV A,HLRLC A ;左移行扫描信号低8位MOV HL,AMOV A,HL+1RLC A ;左移行扫描信号高8位MOV HL+1,AINC R1CJNE R1,#20H,LOOP ;判断一轮扫描是否结束LJMP MAINSENDD:CLR OE ;使能信号低电平有效CLR RCK ;RCK信号置0MOV R2,#08HMOV R3,LL+1 ;列信号高八位地址MOV R4,HL+1 ;行信号高八位地址BACK:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK ;判断高8位信号是否传输完毕MOV R2,#08HMOV R3,LL ;列信号低8位地址MOV R4,HL ;行信号低8位地址BACK1:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK1 ;判断低8位信号是否传输完毕SETB RCK ;RCK信号上升沿到来，移位寄存器的数据锁存入数据寄存器RETDELAY: ;延时子程序MOV R7,#50DELAY1:MOV R6,#10DELAY2:DJNZ R6,$DJNZ R7,DELAY1RETDISPLAY:DB 0xFF,0xFE,0xE0,0xEE,0xEF,0xCE,0xEF,0xF6,0xE1,0xFA,0xFD,0xFC,0xFD,0xFE,0x3D,0x80;DB 0xE0,0xFA,0xED,0xFA,0xEF,0xF6,0xEF,0xF6,0xEF,0xEE,0xEF,0x9A,0x6B,0xDC,0xF7,0xFE;"张" END2、滚屏方式流程图：代码及注释：HL EQU 70H ;行信号低位内存地址LL EQU 72H ;列信号低位内存地址HD EQU P1.0 ;p1.0口连行信号输入端LD EQU P1.1 ;P1.1口连列信号输入端SCK EQU P1.2 ;P1.2口连移位寄存器OE EQU P1.3 ;P1.3口连使能端RCK EQU P1.4 ;P1.4口连锁存器ORG 8000H ;硬件仿真程序LJMP MAINORG 8100H ;硬件仿真程序MAIN:MOV DPTR,#DISPLAY ;字模表地址MOV R1,#00HMOV R7,#00H ;R7用来表示字模表起始位置偏移量LOOP:MOV R5,#20 ;R5用来表示延时，改变R5的值可改变滚屏速度LOOP1:MOV R6,#10H ;R6用来判断是否扫描完一轮MOV A,R7 ;将R7的值赋值给R1MOV R1,AMOV HL,#01H ;行扫描信号的初值0001HMOV HL+1,#00HLOOP2:MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL,A ;找到列低位数据，存入内存地址中INC R1MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV LL+1,A ;找到列高位数据，存入内存地址中LCALL SENDD ;调用传输数据的程序LCALL DELAY ;调用延时程序CLR C ;位处理累加器清零MOV A,HLRLC A ;左移行扫描信号低八位MOV HL,AMOV A,HL+1RLC A ;左移行扫描信号高八位MOV HL+1,AINC R1DEC R6CJNE R6,#00H,LOOP2 ;通过R6判断是否扫描完一轮，R6减为0，一轮扫描结束DJNZ R5,LOOP1 ;通过R5判断一帧的延时是否达到INC R7 ;改变字模表的偏移量INC R7 ;R7连续加2，相当于换行CJNE R7,#40H,LOOP ;判断字模表是否结束LJMP MAINSENDD:CLR OE ;使能信号低电平有效CLR RCK ;RCK信号置0MOV R2,#08HMOV R3,LL+1 ;列信号高8位地址MOV R4,HL+1 ;行信号高8位地址BACK:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK ;判断高八位信号是否传输完毕MOV R2,#08HMOV R3,LL ;列信号低八位地址MOV R4,HL ;行信号低八位地址BACK1:CLR SCK ;SCK信号置0MOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV LD,C ;列信号逐位传输MOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV HD,C ;行信号逐位传输SETB SCK ;SCK信号上升沿到来，将串行数据移入移位寄存器DJNZ R2,BACK1 ;判断低八位信号是否传输完毕SETB RCK ;RCK信号上升沿到来，移位寄存器的数据锁存入数据寄存器RETDELAY: ;延时子程序MOV R2,#50DELAY1:MOV R3,#10DELAY2:DJNZ R3,$DJNZ R2,DELAY1RETDISPLAY:DB 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFFDB 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF;预留空白DB 0xFF,0xFE,0xE0,0xEE,0xEF,0xCE,0xEF,0xF6,0xE1,0xFA,0xFD,0xFC,0xFD,0xFE,0x3D,0x80;DB 0xE0,0xFA,0xED,0xFA,0xEF,0xF6,0xEF,0xF6,0xEF,0xEE,0xEF,0x9A,0x6B,0xDC,0xF7,0xFE;"张" END实验结果与分析：1、程序正确运行后，可看到16x16 LED点阵显示屏上显示“张”，LED灯的亮暗程度有些不均匀。

1实验目的•使用户学会利用单片机的I/O口进行LED点阵的行扫描显示。

2实验内容a.编写程序，用P1口控制C3区4片74HC164进行行扫描，在16×16LED点阵上用静态方式显示自己的姓。

（孙）b.编写程序，用P1口控制C3区4片74HC164进行行扫描，在16×16LED点阵上用滚屏方式显示自己的姓。

（孙）3实验原理3.1点阵式LED显示器的基本结构发光二极管排列成矩阵，由亮与暗来产生字符或图形。

每一行的阳极连在一起，每一列的阴极连在一起：1⃝点阵显示器每一列的阴极连在一起，对每一列而言相当于一个共阴显示器2⃝同时每一行的阳极连在一起，相当于七段显示器的笔划。

这样，可以把5X7的发光二极管点阵看作一个五位显示器3⃝可采用动态显示电路，以笔划锁存器控制行信号，以位锁存器控制列信号利用点阵显示字符和图形时，需用较多的编码。

以5X7点阵为例，每列需要一个编码，如显示字母B，当第1列有效时，其行编码信号为7FH；当第2、3、4列有效时，其行编码信号为49H；当第5列有效时，其行编码信号为36H。

3.274HC595表1:74HC595真值表RCK SCK SCLR G FunctionX X X H Q A thru Q H=T RI−ST AT EX X L L Shift Register cleared Q′H=0X↑H L Shift Register clocked Q N=Q n−1,Q0=SER↑X H L Contents of Shift Register transferred to output latches 3.3实验箱点阵连接方式使用两片8位输出锁存移位寄存器74HC595（三态输出、串入并出），将单片机I/O 口发出的串行数据转换为并行数据LD_QA∼LD_QP，作为16×16LED点阵显示器的行线，使用另外两片8位74HC595作为16×16LED点阵显示器的列线LD_1∼LD_16。