单片机×LED点阵显示屏方案
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基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统设计一、选取硬件平台本设计选取了AT89C51单片机作为主控芯片,其具有易于编程和接口丰富的特点,适合用于控制LED点阵显示系统。
通过单片机的IO口与LED点阵进行连接,并通过相应的驱动电路控制LED的亮灭,实现点阵显示功能。
二、软件设计在单片机上,我们需要编写相应的程序来控制LED点阵的显示。
以下是基本的软件设计功能:1. 点阵数据存储:在单片机的内部RAM中,设计一块存储区域,用来存放LED点阵的数据。
每个存储单元代表一个LED的亮灭状态,通过将相应的数据写入或读取出来,来实现相应的显示效果。
2. 数据刷新和循环:通过定时器中断,定时触发点阵数据的刷新。
在每次刷新时,通过逐行扫描点阵的方式,将相应的数据输出到点阵对应的LED上。
为了实现流畅的显示效果,需要进行快速的循环刷新,并及时更新点阵数据。
3. 外部控制:为了方便控制点阵的亮灭,可以设计外部按键或开关来实现一些功能,如调整亮度、改变显示内容等。
通过单片机的IO口读取外部的输入信号,进一步控制点阵显示的效果。
三、硬件设计除了单片机之外,还需要设计相应的硬件电路来实现LED点阵的驱动和控制。
1. 驱动电路:通过行选和列选的方式,来控制点阵中的每个LED的亮灭状态。
在每个行选时,通过给相应的引脚输出高电平,从而使得该行上的LED亮起;在每个列选时,通过给相应的引脚输出低电平,从而使得该列上的LED亮起。
2. 电流限制:为了保证LED在正常工作范围内,需要在驱动电路中加入适当的电流限制元件,如电流限制电阻或恒流源。
通过限制电流,在避免烧坏LED的同时,也可进一步控制LED的亮度。
3. 外部控制接口:为了实现外部控制功能,可以设计相应的按钮或开关与单片机的IO口相连接,通过读取按钮或开关的状态,来实现相应的操作。
同时,也需要设计合适的电平转换电路,以兼容单片机和外部控制信号之间的电平差异。
四、实验结果和分析经过硬件和软件的设计与调试,我们成功地实现了基于AT89C51单片机的LED点阵显示系统。
单片机控制LED点阵显示屏一、简介单片机控制LED点阵显示屏是一种常见的电子显示器件,可以用于显示各种文字、图形等信息。
本文将介绍如何利用单片机来控制LED 点阵显示屏,实现信息的显示功能。
二、材料准备在开始搭建单片机控制LED点阵显示屏系统之前,我们需要准备以下材料:•单片机开发板:例如STC89C52•LED点阵显示屏:常见的有8×8、16×16等不同尺寸•连接线:用于连接单片机和LED点阵显示屏•电源:用于为单片机开发板和LED点阵显示屏供电三、搭建电路将单片机开发板和LED点阵显示屏通过连接线进行连接。
具体连接方法如下:•将单片机的IO口与LED点阵显示屏的对应引脚相连。
根据具体的LED点阵显示屏型号和单片机开发板的引脚分配情况,选择合适的IO口进行连接。
•将单片机的VCC引脚与LED点阵显示屏的VCC脚相连,将GND引脚与LED点阵显示屏的GND脚相连,确保电源供电正常。
四、编程控制编写单片机程序,实现对LED点阵显示屏的控制。
本文以STC89C52单片机为例,演示如何利用C语言编写简单的程序实现LED点阵显示屏的控制。
首先,需要使用单片机开发工具(如Keil、IAR等)创建一个新的工程。
在工程中添加必要的头文件,并定义相关的引脚和变量。
#include <reg52.h>sbit DIN = P1^0; // 数据引脚sbit CS = P1^1; // 片选引脚sbit CLK = P1^2; // 时钟引脚unsigned char code ledData[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};void delay(unsigned int time) {unsigned int i, j;for(i = time; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--); // 空循环延时}void sendData(unsigned char dat) {unsigned char i;for(i = 0; i < 8; i++) {CLK = 0; // 上升沿时钟信号DIN = dat & 0x80;dat <<= 1;CLK = 1;}}void display(unsigned char *data) {unsigned char i;CS = 0; // 片选信号有效for(i = 0; i < 8; i++) {sendData(data[i]);}CS = 1; // 片选信号无效}void mn() {while(1) {display(ledData);delay(2000);}}上述代码中,我们定义了三个引脚(DIN、CS、CLK)和一个缓存数组(ledData),分别用来控制LED点阵显示屏的数据引脚、片选引脚和时钟引脚。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常见的显示设备,它通过控制各个LED的亮灭来显示文字、图形或动画。
在这篇文章中,我们将介绍基于单片机的LED 点阵显示屏的设计。
一、设计目标设计一个基于单片机的LED点阵显示屏,使其能够显示各种文字、图形和动画。
同时,要求显示屏的显示效果清晰、稳定,能够满足日常使用的需求。
二、设计方案1.硬件设计(1)点阵屏:选择合适的点阵屏作为显示屏的输出设备。
点阵屏的种类有很多,常见的有8x8、16x16和32x32等不同尺寸的点阵屏。
根据实际需求选择合适的尺寸。
(2)单片机:选择一块适合的单片机作为控制器。
单片机的选择需要考虑其计算能力、扩展性和易用性等因素。
(3)扩展模块:根据需要,可以选择添加一些额外的扩展模块,如按键模块、声音模块等,以增加显示屏的功能。
(4)电源模块:为显示屏提供稳定的电源,以保证其正常工作。
2.软件设计(1)驱动程序:编写驱动程序,通过单片机控制各个LED的亮灭。
根据点阵屏的不同类型,编写相应的驱动程序。
(2)显示程序:编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成相应的点阵数据,然后通过驱动程序显示在点阵屏上。
(3)用户界面:设计一个用户界面,使用户能够方便地输入要显示的文字、选择图形或动画等,然后通过单片机控制显示屏显示出来。
三、实施步骤1.硬件部分(1)按照设计方案选择合适的点阵屏、单片机和扩展模块,并连接它们。
(2)根据点阵屏的引脚定义,设计相应的电路板,并进行制作。
(3)将单片机和扩展模块焊接到电路板上,并连接好相应的引脚。
(4)连接电源模块,为整个系统提供电源。
2.软件部分(1)根据点阵屏的类型,编写相应的驱动程序。
(2)编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成点阵数据。
(3)设计用户界面,编写相应的程序,将用户输入的内容转换成可显示的数据。
(4)将驱动程序、显示程序和用户界面程序上传到单片机。
四、测试与调试完成硬件和软件的设计后,进行测试与调试。
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计摘要:本篇论文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理,并将数据在LED点阵显示屏上进行展示,具有显示效果好、成本低等优点。
论文主要介绍了硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等内容,对基于51单片机的LED点阵显示屏系统的实用性进行了探讨。
关键词:51单片机、LED点阵显示屏、硬件电路设计、程序设计、PCB设计、实验结果一、引言LED点阵显示屏是一种广泛应用于各种场合,如宣传广告、商店展示、显示器等领域的显示设备。
与传统的显示屏相比,LED点阵显示屏具有显示效果好、成本低等优点。
近年来,随着51单片机技术的不断发展,基于51单片机的LED点阵显示屏系统在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理,并将数据在LED点阵显示屏上进行展示,具有良好的实用性和经济效益。
论文主要包括硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等部分。
二、硬件电路设计1. 系统框图基于51单片机的LED点阵显示屏系统的硬件。
2. 数码管显示电路基于51单片机的LED点阵显示屏系统的中,采用BCD数码管进行数据输入。
BCD数码管共四位,每一位数字独立控制。
数码管显示电路主要包括74HC595移位寄存器、串联$k$向$n$型译码器以及BCD数码管组成。
采用74HC595移位寄存器可以将多个BCD数码通过串联方式连接在一起,从而减少了输出引脚的数量。
通过寄存器的移位方式,可以实现控制数据的输入和输出。
3. LED点阵显示电路在本系统中,采用了8*8共阴极的LED点阵显示屏,并通过双向移位寄存器74HC595将数据的控制信号传输到LED点阵显示屏。
在具体的控制方案中,将LED点阵显示屏划分为8*8个小块,每个小块对应一个控制信号,通过移位寄存器将每一个小块的控制信号输出到LED 点阵上。
基于单片机的LED点阵显示屏设计LED点阵显示屏是一种常用的电子显示设备,可以用于显示各种图像、文字和动画效果。
它由多个LED点阵组成,通过单片机控制,可以实现对显示内容的控制。
一、LED点阵显示屏的基本原理LED点阵显示屏是由多个LED灯组成的,每个LED可以亮或灭,通过对这些LED的亮灭控制,可以显示出各种图像和文字。
LED点阵显示屏通常由行和列组成,LED点阵的每个交叉点称为像素,可以通过对不同的像素设置来控制显示屏显示的内容。
控制LED点阵显示屏的核心是单片机,单片机通过GPIO口来控制LED点阵的行和列,从而实现对每个像素的控制。
在显示过程中,单片机通过扫描的方式,逐个点亮每一个像素,从而形成完整的图像。
二、LED点阵显示屏的设计步骤1.硬件设计硬件设计包括选取适合的LED点阵、编码器、单片机等元件,并进行电路原理图和PCB设计。
2.软件设计软件设计主要包括编写控制程序,实现对LED点阵的控制。
在编写程序时,需要了解单片机的特性和寄存器的使用方法,掌握相应的编程语言。
3.点阵扫描点阵扫描是将图像或文字分解为一个个像素,并通过控制LED点阵的亮灭来绘制出图形或文字。
点阵扫描可以采用行扫描或列扫描的方式,具体的实现方式根据实际需求来确定。
4.图像转换图像转换是将要显示的图像或文字转换为控制LED点阵的像素点的亮灭状态。
可以通过编写程序来实现图像的灰度处理、二值化等操作,使得图像在点阵显示屏上具有良好的效果。
5.动画效果除了静态图像和文字的显示,还可以通过编写程序实现动态的图像和文字显示效果。
例如通过对LED点阵的亮灭控制来实现滚动、闪烁等动画效果,使得显示效果更加生动。
三、应用领域LED点阵显示屏广泛应用于各个领域,如室内显示屏、室外广告牌、交通信号灯、舞台背景等。
由于其体积小、成本低、效果好等特点,被广泛使用。
四、设计注意事项1.选择合适的LED点阵和单片机,根据实际需求来确定其规格和性能。
LED点阵电子显示屏的设计一、选用器材AT89C52单片机1个,74LS138型号3线-8线译码器1个,74LS373三态输出的八D透明锁存器型号,+5V电源1个,Led8*8点阵屏绿色5个,tPd PD5个,带公共端的8电阻排(排阻)1个,电容30pF3个,电阻10K欧1个,按钮6个,石英晶振1MHz1个二、设计方案1、实验功能本实验要实现的功能就是,显示时分秒,年月日,且可修改。
实现实时时间的显示,显示屏数字显示,时:分:秒;星期的显示;年月日的显示。
显示屏通过按键切换显示星期,年月日,时间。
2、总体方案(1)工作原理用单片机AT89S52控制,写入程序,将数据传输到显示模块,即点阵LED 电子显示屏显示器,实现日历的显示。
(2)总体设计电路图LED和52单片机配合实现时间显示功能。
显示模块为点阵LED电子显示屏显示器,把单片机中的数据显示出来。
该电路是通过按键来切换各种显示要求。
3、方案论证(1)显示部分: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:静态显示,即将每个二极管的状态分别用1和0表示,0则无电流,为暗,1则有电流,为亮。
若给每个二极管一个驱动电路,一个图像输入后,所有LED的状态保持到下一个图像。
对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而负责,成本高,可靠性也低。
动态显示,即对每一个LED屏进行分割,对组成图像的各个部分分别显示,这样利用人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短,也同样可以实现显示功能,这样就可以避免静态显示出现的问题。
但是,设计上如果处理不当,容易造成图像闪烁的问题,因此合理的涉及要保证驱动电路容易实现而且保证图像稳定补闪烁。
本实验采用软件实现数字时钟。
原理为:在单片机内部存储器分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒、星期的信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则清零且相应的分值加1;若分值达到60,则清零且相应的时值加1;若相应的时值达到24,则清零且相应的日值加1;若相应的日值分别达到29,30,31时,根据判断来增加月值;若相应的月值达到12时,清零且年值加1。
基于单片机的多功能LED 点阵电子显示屏的设计方案第一章 总体设计1.1 课题及目标我们要做的是一块16*16的LED 点阵,通过这个点阵可以显示特定字符。
利用的是单片机原理,通过写入程序控制单片机来显示不同的字样。
1.2 框架设定如图1-1所示,本产品拟采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现,主要由AT89C51芯片、电源、行驱动器、列驱动器、16×32 LED 点阵5部分组成。
图1-1 显示屏电路框图从理论上说,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的位置相对应的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。
16x32的点阵共有512个发光二极管,显然单片机没有这么多的端口,如果我采用锁存器来扩展端口,按8位的锁存器来计算,16x32的点阵需要512/8=64个锁存器。
这个数字很庞大,因为我们仅仅是16x32的点阵,在实际应用中的显示屏往往要大得多,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,而采用另外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32行)的同名列共用一套驱动器。
具体就16x32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(共阳极的接法),先送出对应第1列发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1列使其燃亮一定时间,然后熄灭;再送出第2列的数据并锁存,然后选通第2列使其燃亮相同的时间,然后熄灭;以此类推,第32列之后,又重新燃亮第1列,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,就能够看到显示屏上稳定的图形了。
第二章系统硬件选择2.1 AT89C51单片机的结构AT89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器(Flash Programmable and Erasable Read Only Memory,FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器,俗称单片机。
基于单片机的点阵LED显示屏设计点阵LED显示屏是一种常见且重要的显示技术,可以广泛应用于各种电子设备中。
它由许多LED点阵组成,可以显示各种字符、数字、符号和图像。
在设计基于单片机的点阵LED显示屏时,需要考虑以下几个方面:硬件设计、软件设计和用户界面设计。
硬件设计方面,需要选择合适的单片机和点阵LED模块。
单片机可以选择常用的51系列或AVR系列,具有较好的性能和易用性。
点阵LED模块可以选择常见的8x8、16x16或32x32等规格,也可以根据需要定制。
接下来是电路设计,需要为单片机和点阵LED模块设计适当的电源和驱动电路。
单片机通常需要稳定的5V电源,可以使用稳压芯片实现;点阵LED模块需要驱动电路将单片机的控制信号转换为适当的电流和电压。
可以采用常用的行列扫描法,通过行驱动IC和列驱动IC实现。
软件设计方面,需要编写单片机的控制程序,实现将字符、数字、符号和图像显示在点阵LED模块上。
可以使用C语言或汇编语言进行编程。
首先需要定义字符、数字、符号和图像的数据,然后通过单片机的GPIO 口输出控制信号,将数据发送到点阵LED模块对应的位置。
用户界面设计方面,可以根据实际需求设计相应的用户界面。
可以添加按键、旋转编码器等输入设备,方便用户进行操作。
可以设计菜单、选择项、调整参数等功能,扩展点阵LED显示屏的应用范围。
在实际设计过程中,还需要考虑一些细节问题。
比如,如何进行点阵LED模块的布局和焊接、如何进行电路的调试和优化、如何添加保护电路和减少功耗等。
总之,基于单片机的点阵LED显示屏设计是一个综合性的工程,需要充分考虑硬件、软件和用户界面等方面的要求。
通过合理的设计和实施,可以实现丰富的显示功能和用户友好的操作界面,满足不同应用场景的需求。
LED 点阵显示设计利用LED 点阵(16*16 个发光二极管)交替显示自己名字的每个汉字。
一、预备知识:目前, LED 电子显示屏广泛应用于各种公共场所, 如南通大学新校区图书馆底楼LED 大屏幕、新校区学生食堂各种显示菜价的LED 电子屏等, 在车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场等更是随处可见LED 电子显示屏的身影。
实验箱上由4 块8*8 LED 点阵模块组成1 个16*16 的LED 点阵, 每个LED 发光管其实就是1 个像素点, 而通常汉字显示时所需像素点就是16*16。
汉字显示需要“字模生成软件”生成显示的点阵数据, 通常“字模生成软件”支持使用指定字体、指定取点模式及字节排列模式, 支持字体加粗、斜体、删除线、下划线等设置等。
“字模生成软件”的具体使用见课程设计讲解视频。
二、设计目的1.了解、掌握LED 点阵显示的控制原理, 为后续的LCD 显示控制打下基础;2.熟悉、掌握串行输入并行输出移位寄存器的使用;3.掌握单片机串行接口扩展原理和编程方法。
三、设计内容1.设计LED 点阵模块显示控制电路的原理图;2.设计程序流程图;3、编程调试, 在LED 点阵模块上交替显示自己名字的每个汉字, 交替间隔时间控制在0.5~1 秒之间。
四、参考接线LED 点阵模块显示控制所用导线较多, 可参见LED 点阵模块原理说明及实验箱电路原理图。
五、设计步骤程序:ORG 0000HLJMP MAINMAIN:MOV SP,#6FHMOV B,#80HMOV R0,#0MOV R3,#100MAIN_LOOP:MOV DPTR,#LED_TABMOV R1,#8MOV R2,#8MAIN_LOOP_H:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP MOV R3,#100MAIN_LOOP1:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB1 MAIN_LOOP_H1:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H1 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L1:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L1DJNZ R3,MAIN_LOOP1MOV R3,#100MAIN_LOOP2:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB2MAIN_LOOP_H2:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H2 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L2:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L2MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP2 LJMP MAINFASONG:MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRCLR TIMOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIINC DPTRRETDELAY:MOV R7,#4DL Y_LOOP:DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP RETDELAY2:MOV R7,#250DL Y_LOOP2:MOV R6,#250DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP2 RETLED_TAB:DB …….LED_TAB1:DB …….LED_TAB2: DB……..END原理图:。
基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现一、概述随着科技的飞速发展,LED显示屏已广泛应用于各种公共场合,如商场、车站、广场等,成为信息传播和展示的重要工具。
要使LED 显示屏正常工作并呈现出丰富多彩的视觉效果,就需要一个高效、稳定的控制器。
基于MCS51单片机的LED显示屏控制器,以其性价比高、编程灵活、稳定性强等特点,在LED显示屏控制领域得到了广泛的应用。
MCS51单片机,作为一种经典的8位单片机,自问世以来就在工业自动化、智能仪表、消费类电子等领域发挥着重要作用。
其强大的IO处理能力、灵活的编程方式以及稳定的性能,使得它成为LED显示屏控制器的理想选择。
本文将详细介绍基于MCS51单片机的LED显示屏控制器的设计与实现过程。
我们将对LED显示屏的基本原理和工作方式进行阐述,接着分析MCS51单片机的特点和在LED显示屏控制中的应用优势。
我们将从硬件设计和软件编程两个方面,详细介绍如何构建一个稳定、高效的LED显示屏控制器。
我们将通过实例展示,验证所设计的LED显示屏控制器的实际效果和应用价值。
通过本文的阅读,读者将能够深入了解基于MCS51单片机的LED 显示屏控制器的设计与实现过程,为实际工程项目中的LED显示屏控制器的设计与开发提供有益的参考和借鉴。
1. LED显示屏的发展背景和应用领域随着科技的飞速发展,信息显示技术也取得了巨大的进步。
LED 显示屏作为一种先进的显示技术,以其高亮度、高清晰度、色彩鲜艳、寿命长、功耗低等优点,逐渐在各个领域取代了传统的显示设备。
LED 显示屏的发展背景和应用领域广泛,为现代社会的信息传播和视觉呈现提供了强有力的支持。
在LED显示屏的发展背景方面,其技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。
随着半导体材料和芯片制造技术的不断突破,LED 的性能得到了极大的提升,从而推动了LED显示屏的快速发展。
同时,随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步,LED显示屏的控制技术也得到了显著提升,使得LED显示屏在显示效果、稳定性和可靠性等方面都有了很大的提高。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常用的显示装置,它由许多LED灯组成的阵列组成,可以显示文字、数字、图像等。
本文将介绍基于单片机的LED点阵显示屏的设计。
首先,我们需要选择适合的单片机来驱动LED点阵显示屏。
目前常用的单片机有AVR、STM32等,这些单片机拥有丰富的外设资源和较高的运算速度。
在选择单片机时,需要考虑到点阵屏的显示分辨率以及需要显示的内容的复杂程度。
接下来,我们需要设计硬件电路,以连接单片机和LED点阵显示屏。
电路主要包括外部晶振、电源电压稳定器、电流驱动芯片、阻抗匹配电路等。
其中,外部晶振用于提供单片机的时钟信号,电源电压稳定器用于为单片机和LED点阵显示屏提供稳定的电压,电流驱动芯片用于控制LED的亮度和颜色,阻抗匹配电路用于匹配单片机和LED点阵显示屏之间的电阻。
接下来,我们需要编写适当的软件程序,以控制单片机来实现对LED点阵显示屏的驱动。
软件程序主要包括以下几个方面:1.初始化:对单片机的外设进行初始化设置,包括串口、定时器等。
2.显示内容的处理:对需要显示的文字、数字、图像等进行处理,转换成适合点阵显示的格式。
比如,将文字转换成对应的字模,将数字转换成对应的数码管显示。
3.显示控制:通过设置相应的引脚电平来控制LED点阵显示屏的亮灭状态。
可以使用行列扫描的方式,逐行点亮LED点阵,从而实现整个屏幕的显示。
同时,需要注意控制LED的亮度和刷新频率,以实现良好的显示效果。
4.外部输入控制:可以考虑添加外部输入设备,如按钮、旋钮等,通过这些设备来控制LED点阵显示屏的显示内容或显示方式。
最后,我们需要进行测试和优化。
测试主要针对硬件电路和软件程序的功能和稳定性进行验证,包括显示内容的正确性、驱动电路的可靠性等。
根据测试结果,可以对硬件电路和软件程序进行调整和优化,以提高整个系统的性能。
总结起来,基于单片机的LED点阵显示屏的设计涉及到单片机的选择、硬件电路的设计、软件程序的编写和优化等多个方面。
毕业设计(论文)题目: 单片机控制LED数码点阵显示屏成都电子机械高等专科学校二00八年六月摘要摘要: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,生产也得到了迅速的发展,并逐步形成产业,成为光电子行业的新兴产业领域。
本设计是为了实现单片机控制LED 数码点阵显示模块从右到左滚动显示“九州光电科技”。
它以单片机89S51为核心,以公司生产的1588双色点阵为显示模块,以移位寄存器74HC595实现点阵的列扫描。
采用单片机汇编语言进行编程,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,所显示字符的点阵数据可以自行编写(即直接点阵画图),也可从标准字库中提取。
关键字:单片机LED 点阵移位寄存器Summary:Our country reform after open, especially get into 90's national economy high speed growth, to public the situation release the need of information day by day mightiness, LED manifestation hold of emergence at the right moment orientation this market situation, as a result at LED manifestation hold of design manufacturing technique and application level top all got quick of exaltation, produce also got quick of development, and gradually formation industry, become the newly arisen industry realm of photoelectron profession .This design is for the sake of realization list slice machine control LED figures point manifestation mold piece from right arrive left roll over manifestation"nine state light electricity science and technology".It take list slice the machine 89 S51 as core, with the company produce of 1588 pairs of color point is manifestation the mold piece scan by moving a the row which deposit the machine 74 HC595 a realization point.Adoption list slice the machine edit collected materials language to carry on plait distance and pass plait distance control each manifestation point rightness should LED anode and cathode carry of electricity even, can valid of control each manifestation point of bright put out, the character list show of point the data can write(namely direct point draw) by oneself, can also withdraw from the standard the word database.Key word: List slice machine LED Point Move to deposit a machine目录第1章概述 (1)1.1单片机概述 (1)1.1.1 汇编语言及其优点 (2)1.2LED点阵数码显示屏概述 (2)1.2.1LED的简介 (2)1.2.2点阵的概述 (2)1.3LED点阵数码显示屏的前景和发展 (3)第2章硬件介绍 (4)2.1MSC-51系列89S51单片机: (4)2.1.189S51单片机的内部结构 (4)2.1.2MCS-51的引脚说明: (6)2.2带锁存器输出的8位移位寄存器74HC595 (8)2.2.1输出能力: (8)2.2.2引脚说明 (8)2.2.3功能表 (8)2.38*8的LED-1588点阵模块: (10)2.3.1产品内部电路图: (11)2.3.2PIN连接说明 (11)2.3.3产品描述: (12)第3章硬件设计 (16)3.1硬件设计主框图 (16)3.2LED显示屏的驱动原理: (16)3.315888*8LED点阵连接成显示屏的硬件连接 (17)3.4单片机与74HC595的硬件连接 (18)3.589S51单片机、显示模块及驱动模块的硬件连接 (18)第4章软件设计 (20)4.1显示原理 (20)4.1.1LED的显示原理 (20)4.1.2点阵的显示原理 (21)4.2设计思路 (22)4.316点阵字库字模的提取 (22)4.4扫描输出框图: (26)4.6程序清单 (28)参考文献 (31)谢辞 (32)第1章概述1.1 单片机概述单片微型计算机(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。
基于单片机的点阵LED显示屏设计点阵LED显示屏是一种常用的显示设备,可以用来显示文本、数字和简单的图形。
它由多个LED组成,每个LED都可以独立地点亮或熄灭,通过控制每个LED的亮度和位置,可以绘制出各种图案。
在设计基于单片机的点阵LED显示屏时,需要考虑以下几个方面:1.硬件设计:-选择合适的单片机:根据需要的功能和性能要求选择合适的单片机,考虑其处理速度和存储容量。
-选择合适的点阵LED:根据需要的显示大小和亮度要求选择合适的点阵LED,注意LED的工作电流和驱动电压。
-连接方式:设计适当的电路来连接单片机和点阵LED,通常使用行列扫描的方式驱动点阵LED,可以利用移位寄存器减少IO口的使用。
2.软件设计:-显示控制:编写程序控制单片机通过行列扫描的方式驱动点阵LED,根据需要的显示内容和频率来控制亮灭的时间和亮度。
-数据存储:设计合适的数据结构来存储显示内容和图案的数据,可以使用数组或字符数组来表示每个LED的状态。
-显示模式:根据需要,设计不同的显示模式,如静态显示、滚动显示、闪烁显示等,可以使用定时中断来实现显示模式的切换。
3.功能拓展:-输入控制:根据需要,可以增加按键或其他输入设备,实现对显示内容和显示模式的控制。
-通信接口:可以增加串口或其他通信接口,实现与外部设备的数据交互,如通过串口接收和显示外部数据。
设计好硬件和软件后,可以通过编写程序将所需的图案或内容通过串口或其他输入设备输入到单片机,单片机通过驱动点阵LED显示所需的内容。
总结一下,基于单片机的点阵LED显示屏设计需要经过硬件设计和软件设计两个阶段。
在硬件设计中,要选择合适的单片机和点阵LED,并设计合适的连接方式。
在软件设计中,要编写程序控制单片机驱动点阵LED,并设计合适的数据结构和显示模式。
此外,还可以根据需要添加功能拓展,如输入控制和通信接口。
通过合理的设计和编程,可以实现各种显示需求。
基于单片机的16×64LED点阵显示屏的设计
0 引言
LED点阵显示屏是一种简单的汉字显示器,具有价廉、易于控制、使用寿命长等特点,可广泛应用于各种公共场合,如车站、码头、银行、学校、火车、公共汽车显示等。
本文详细介绍了一种低廉的16x64点阵LED显示屏的设计过程。
1 硬件系统设计
本系统采用AT89C52单片机作控制器,整个电路主要由单片机控制及其接口电路、驱动显示电路、电源电路等部分组成。
为了简化显示屏电路,降低成本,本系统在单片机部分不加字库存储器。
而在PC机上编辑汉字和字符显示信息,并将其转换为相应的点阵显示数据,然后通过串口(采用RS-232通信标准>送给单片机存储并进行显示处理。
图1所示为其硬件系统原理图。
1.1 单片机控制电路
本系统由AT89C52构成单片机最小应用系统.同时配有11.0592 MHz晶振和按键复位电路等。
系统外扩的一片Flash存储器29F040为数据存储器,可用来存储由PC机串口送来的点阵信息(通过软件将图像或文字转换成与LED显示屏的像素相对应的点阵信息>。
该Flash存储器是一种非易失性存储器,它在供电电源关闭后仍能保持片内信息。
因为
29F040的容量为512 KB(该芯片内部由8个64 Kbyte的读写块组成,可分块进行读、写和擦除等操作>,而AT89C52只能管理64KB的数据空间,所以,需将29F040分成8页,每页64KB。
其页码可由单片机的P3.2~P3.4来选择。
另外,采用MAX232可完成RS232与TTL 电平的转换,以便使PC机与单片机交换信息。
1.2 16x64点阵显示器的设计
图2是一种8x8的LED点阵单色行共阳模块的内部结构图,其单点工作电压Uf为1.8 V,正向电流IF为8~10 mA。
当某一行线为高电平而某一列线为低时,其行列交叉的点就被点亮;而当其某一列线为高时,其行列交叉的点为暗;当某一行线为低电平时,无论列线如何,对应这一行的点全部为暗。
用四个8x8点阵显示可构成16x16点阵显示器,其连接方法如图3所示。
图中,将(A>和(B>的8列、(C>和(D>的8列分别对应相连,同时将(A>和(C>的8行、 (B>和(D>的8行分别对应相连。
即可形成一个16行(每一行有16个LED>、16列(每一列也有16个LED>
的16x16点阵显示器,可将这256个点称为一页,这样,显示字符时。
只要对一页中对应的亮灭进行控制即可。
2 LED点阵显示器的扫描驱动
LED显示屏驱动电路的设计应与所用控制系统相配合。
驱动通常分为动态扫描型及静态锁存型驱动二大类。
本文以动态扫描型驱动电路的设计为例来进行分析。
动态扫描型驱动方式是指显示屏上的16行发光二极管共用一组列驱动寄存器,然后通过行驱动管的分时工作,来使每行LED的点亮时间占总时间的1/16。
只要每行的刷新速率大于50 Hz,利用人眼的视觉暂留效应,人们就可以看到一幅完整的文字或画面。
AT89S52单片机有四个I/O口(P0、P1、P2、P3>,每个I/O口有8位,如果都采用并行输出,显然不能满足要求,因此,本设计中的行扫描驱动采用并口输出,而场扫描驱动采用串口输出。
2.1 行扫描驱动
因为16x64点阵显示器有16行,为充分利用单片机的接口,本电路中加入了一个4-16线译码器74LS154,其输入是一个16进制码,解码输出为低态扫描信号,它们的管脚示意图如图4所示。
把74LS154的G1和G2引脚接地,然后以A、B、C、D四脚为输入端。
就会形成16种不同的输入状态,分别为0000~1111,然后使每种状态只控制一路输出,即会有16路输出。
如果一行64点全部点亮,则通过74LS154的电流将达640 mA,而实际上,74LS154译码器提供不了足够的吸收电流来同时驱动64个LED同时点亮,因此,应在74LS154每一路输出端与16x64点阵显示器对应的每一行之间用一个三极管来将电流信号放大,本文选用的是达林顿三极管TIP127。
这样,74LS154某一输出脚为低电平时,对应的三极管发射极为高电平,从而使点阵显示器的对应行也为高电平。
2.2 场扫描驱动
本系统场扫描驱动电路的设计可用串入并出的通用集成电路74HC595来作为数据锁存。
74HC595是一个八位串行输入三态并行输出的移位寄存器,其管脚见图4所示,其中SI是串行数据的输入端,RCK是存储寄存器的输入时钟,SCK是移位寄存器的输入时钟,Q'H是串人数据的输出,G是对输人数据的输出使能控制,QA~QH为串入数据的并行输出。
从SI口输入的数据可在移位寄存器的SCK脚上升沿的作用下输入到74HC595中。
并在RCK脚的上升沿作用下将输入的数据锁存在74HC595中,这样,当G为低电平时,数据便可并行输出。
为了避免与PC机串口输入的数据相互干扰,也可使用模拟串口P1.4~P1.7来分别输出串行数据、移位时钟SCK、存储信号RCK和并行输出的使能信号G。
为了消除电源电压的波动及行扫描管压降(第一行点亮的点数不同,将引起管压降的变化,从而影响通过LED管的电流>的变化对LED显示屏亮度的影响,设计时可采用列恒流驱动电路,可选用三极管8550和外围元件构成列恒流驱动电路,并通过调整100 kΩ可调电阻使三极管处于放大状态,同时将集电极电流调整为10 mA,从而使点亮对应点阵时通过LED的电流不变
2.3 扫描显示工作过程
将8片74HC595进行级连,可共用一个移位时钟SCK及数据锁存信号RCK。
这样,当第一行需要显示的数据经过8x8=64个SCK时钟后便可将其全部移入74HC595中,此时还将产生一个数据锁存信号RCK将数据锁存在74HC595中,并在使能信号G的作用下,使串入数据并行输出,从而使与各输出位对应的场驱动管处于放大或截止状态;同时由行扫描控制电路产生信号使第一行扫描管导通,相当于第一行LED的正端都接高,显然,第一行LED管的亮灭就取决于74HC595中的锁存信号;此外,在第一行LED管点亮的同时,再在74HC595中移入第二行需要显示的数据,随后将其锁存,同时由行扫描控制电路将第一行扫描管关闭而接通第二行,使第二行LED管点亮,以此类推,当第十六行扫描过后再回到第一行,这样,只要扫描速度足够高,就可形成一幅完整的文字或图像。
3 软件系统设计
本系统的软件设计流程图如图5所示,该显示程序以常用的左移为例来进行设计。
4 结束语
经过实际应用证明,本显示屏可以作为信息显示装置。
用于公共场所来进行信息显示,而且具有工作稳定、字符清晰、亮度适中等特点。
若所显示的信息较为简单,也可直接将信息代码拷入单片机中,还可以通过外扩储存器的方式来增加显示的信息量。
如果需要,也可以把4个16x16点阵显示器相连从而构成16x64的点阵显示器。