单片机控制的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。

5.4.2 控制16×16 LED点阵显示屏的案例
//汉字“术”的16×16点阵的列码 0x7F,0xFF,0x7F,0xFB,0x7F,0xF7,0x7F,0xFF,0x00,0x8 0,0x7F,0xFF,0x3F,0xFE,0x5F,0xFD, 0x5F,0xFB,0x6F,0xF7,0x77,0xE7,0x7B,0x8F,0x7C,0x DF,0x7F,0xFF,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF, }; void main() {
5.4.2 控制16×16 LED点阵显示屏的案例
单片机控制16×16点阵显示屏显示字符案例。 【例5-8】如图5-14，利用单片机及 74LS154（4-16 译码器）、74LS07、16×16 LED点阵显示屏来实现字符显 示，编写程序，循环显示字符“电子技术”。 图中16×16 LED点阵显示屏16行行线R0~R15电平， 由 P1 口 低 4 位 经 4-16 译 码 器 74HC154 的 16 条 译 码 输 出 线 L0~L15经驱动后的输出来控制。16列列线C0~C15的电平 由P0口和P2口控制。剩下问题是如何确定显示字符的点阵 编码，以及控制好每一屏逐行显示的扫描速度（刷新频 率）。
uchar i,j,n; while(1) {
for( j=0;j<4;j++) //共显示4个汉字 {
5.4.2 控制16×16 LED点阵显示屏的案例
for(n=0;n<40;n++)
//每个汉字整屏扫描40次
{
for(i=0;i<16;i++) {
//逐行扫描16行
out1=i%16;
//输出行码，
LED点阵显示器分为图文显示器和视频显示器，有单色 显示，还有彩色显示。下面仅介绍单片机如何来控制单色 LED点阵显示器的显示。

按其封装结构 ，封装外形 ，管体颜色 分为不同种类。
LED工作时应合理选定LED的工作电流，LED的正向极限电 流IFm多在50mA左右。实践验证，LED的发光强度仅在一 定范围内与IF成正比，当IF＞20mA时，亮度的增强已无法 用肉眼分辨，实际亮度已经没有增加了。因此，LED的工作 电流一般选在10~20mA较为合理。
——兴趣小组活动 第2次 闫晓东
单片机控制LED 点阵显示屏
主要内容— LED点阵显 示 03 动态显示的考虑 05 单片机最小系统
02 LED电路设计 04 电源设计 06 功能设置相关
LED与LED点阵显示 发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷
1． 点阵原理 点阵内部结构及外形如上，8X8点阵共由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，当对应的某一行置1电平，某 一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将第一 个点点亮，则9脚接高电平13脚接低电平，则第一 个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第9脚要接 高电平，而（13、3、4、10、6、11、15、16） 这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要 将第一列点亮，则第13脚接低电平，而（9、14、 8、12、1、7、2、5）接高电平，那么第一列就 会点亮。
一般我们使用点阵显示汉字是用的16*16的点阵宋体字库，所谓16*16，是每一 个汉字在纵、横各16点的区域内显示的。也就是说得用四个8*8点阵组合成一个 16*16的点阵。
如下图所示，要显示“你”则相应的点就要点亮，由于我们的点阵在列线上是低 电平有效，而在行线上是高电平有效，所以要显示“你”字的话，它的位代码信 息要取反，即所有列（13~16脚）送，0xF7，0x7F)，而第一行（9脚）送1信 号，然后第一行送0；再送第二行要显示的数据（13~16脚）送，0xF7，0x7F)， 而第二行（14脚）送1信号。依此类推，只要每行数据显示时间间隔够短，利用 人眼的视觉暂停作用，这样送16次数据扫描完16行后就会看到一个“你”字；

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。

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:。

一
ｉｔ ＝ １ ｆｔ ＝ ） （ｌ
｛１０ ｔ＝ ； ｔ ｉｕｌ０ ｆ Ｏ）
｛ｌ ０ ０ ｔ０＝； ｔ
输入模块 由四个按键组成 。按键直接接在四条 Ｉ ／ ０线上 ， 另一 端接地。在按键没有按下时 ， 输入为高电平 。
三 、 件设 计 软
ｉｒ ＝ １ ｆ ｍ＜ ４ （ ａ ｛－ ； ｋ－
ｖ ｉ ｘａ ｓ ｉ ｃ ａ ｓ ｕ 。ｃ ａ ｏｄ ｉｎｈ ｆ ｈ ｒ ｈ ０ｕ ｈ ｒ ｕ
ｉｍ ＝ ２｛ ０｝ ｆ ｍ ＝ ）＝ ； （ ｊ ｅｓ ｉｍ ＝）￣ ２｝ ｌ ｆ ｍ＝ ３｛ ３ ； ｅ （ ｊ ｅ ｅ ｉｍｍ ＝ ） ＝ ； ｌ ＝ ４｛ ０｝ ｓ ｋ
３ 输 入 模 块 ．
时间控制移动速度 ， Ｏ１ 每 ． 秒移动一次 。数组 ｈｎｉ存放显示 ａｚ］ ［ 内容的字模 。 由于点阵显示采用横 向取模的方式 ， 所以它左右移动 不能直接获取字模 ， 必须采用算法对字模进行变化 ， 产生新 的显示 字模 。 具体方 法 ： 每移动一次 ， 字模需要 同步移动 ， 并且要接收和下 个字模移出部分 的值 ， 这两部分组合 ， 成的新 的字模 。具体程 形 序如下 ：
｝】 ｝
ｆ
Ｐ ＝ ｘ ０ ０ ００ ；
Ｒ０Ｗ Ｏ ； ＝１ＲＯＷ ０＝ ０； Ｒ０Ｗ １ ； ＝ｌＲＯＷ １ ０： ＝ Ｃ０Ｌ ０＝１ＣＯＬ ； ０＝Ｏ ： Ｃ０Ｌ１ ； ＝１ ＣＯＬ１ ： ＝０ Ｃ０Ｌ ２＝ｌＣＯＬ ； ２＝０ ； ＣＯＬ３ ； ＝ｌ ＣＯＬ３ ； ＝０
ｉｆ＝＝０ ｆ１ （ １
软件的设计采用模块化的方式 ， 根据各个功能 ， 将程序分成几 个模块 ， 通过主程序将各个模块衔接起来 。 时间的控制有定时器 中 断 ０来控制 ， 这里就不再介绍 了。

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。

基于单片机的点阵LED显示屏的原理一、介绍点阵LED显示屏点阵LED（Light Emitting Diode）显示屏是一种用于显示文字、图形和动画的设备。

它由许多小型LED灯组成，可以亮灭来显示不同的信息。

点阵LED显示屏通常是由多行多列的LED灯组成，每个LED灯代表一个像素点。

二、点阵LED显示屏的组成点阵LED显示屏主要由以下部分组成：1.LED灯：点阵LED显示屏的核心，每个LED灯代表一个像素点，可以控制亮灭状态。

2.驱动芯片：用于控制和驱动LED灯的芯片，常用的有常数电流驱动芯片、常数电压驱动芯片、串行驱动芯片等。

3.控制电路：用于接收外部信号，并通过驱动芯片控制LED灯的亮灭状态，常用的控制电路有单片机、独立逻辑门电路等。

4.单片机：也称为微控制器（MCU），主要用于对点阵LED显示屏进行编程控制。

5.电源：为点阵LED显示屏提供工作电压。

三、控制原理点阵LED显示屏的控制原理主要包括以下几个步骤：1.数据输入：通过外部设备（如计算机、传感器等）获取需要显示的数据，并发送给控制电路。

2.数据处理：控制电路接收到数据后，通过单片机进行处理。

单片机根据不同的编程算法，将数据转换为控制信号。

3.信号输出：单片机将控制信号发送给驱动芯片，驱动芯片根据控制信号来控制LED灯的亮灭状态。

4.显示效果：根据驱动芯片的控制，LED灯按照一定的规律亮灭，从而形成文字、图形或动画的显示效果。

四、编程控制编程控制是实现点阵LED显示屏的关键。

单片机通常通过IO口来控制LED灯的亮灭状态，具体控制流程如下：1.设置IO口模式：将单片机的IO口设置为输出模式，以便控制LED 灯的亮灭。

2.设置IO口电平：根据需要控制的LED灯的位置，设置对应IO口的电平，例如高电平表示LED灯亮，低电平表示LED灯灭。

3.控制时序：根据点阵LED显示屏的刷新频率和亮灭规律，通过适当延时控制LED灯的亮灭间隔和持续时间。

4.循环控制：通过循环语句，控制所有需要亮灭的LED灯按照指定的规律进行显示。

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。

单片机点阵显示的原理
单片机点阵显示是一种使用单片机控制LED点阵模块显示图形、字符、数字等内容的技术。

其基本原理如下：
1. 点阵模块：点阵模块是由一组LED灯组成的矩阵，每个
LED灯都可以独立控制。

常见的点阵模块有8x8、16x16等不
同大小。

2. 接口电路：单片机与点阵模块之间需要通过接口电路进行连接。

接口电路包含输出与输入端，用于将单片机的控制信号传递给点阵模块，并将点阵模块的状态传递回单片机。

3. 数据传输：单片机通过接口电路向点阵模块传输要显示的数据。

通常使用串行通信协议（如SPI、I2C）或并行通信协议（如8080、6800等）进行数据传输。

4. 驱动方式：点阵模块的驱动方式主要有静态驱动和动态驱动两种。

静态驱动是指单片机直接控制每个LED灯的亮灭状态。

动态驱动是指通过单片机逐行或逐列扫描控制，使得LED灯
在人眼中呈现稳定的亮度。

5. 刷新频率：点阵模块的刷新频率决定了显示内容的稳定性和流畅性。

常见的刷新频率为50Hz或以上，即每秒刷新50次
以上。

6. 显示内容：单片机可以根据需求将要显示的内容存储在内部存储器中，然后通过点阵模块进行显示。

单片机可以根据输入
信号、内部计算结果或外部触发信号来实时更新显示内容。

7. 控制算法：单片机需要通过一定的控制算法来驱动点阵模块显示。

常见的控制算法有逐行扫描、逐列扫描、多路复用等。

通过以上原理，单片机可以通过控制LED点阵模块的亮灭状态来显示图形、字符、数字等内容，实现各种视觉效果。

单片机8031基于单片机的LED点阵显示在当今的电子技术领域，单片机的应用无处不在，而基于单片机的LED 点阵显示更是一项引人注目的技术。

本文将重点探讨以单片机8031 为核心的 LED 点阵显示系统。

单片机 8031 是一款经典的 8 位单片机，虽然在如今众多高性能单片机中它可能显得有些“古老”，但在一些特定的应用场景中，其简单易用、成本低廉等特点仍然使其具有一定的价值。

LED 点阵是由多个发光二极管按照一定的排列方式组成的显示模块。

常见的有 8×8、16×16 等规格。

通过控制这些发光二极管的亮灭，可以显示出各种文字、图形和图像。

在基于单片机 8031 的 LED 点阵显示系统中，首先需要解决的是硬件电路的设计。

硬件电路主要包括单片机最小系统、LED 点阵驱动电路以及电源电路等部分。

单片机最小系统是整个系统的核心，它包括单片机 8031 芯片、时钟电路和复位电路。

时钟电路为单片机提供工作所需的时钟信号，确保其能够按照预定的节奏运行。

复位电路则用于在系统出现异常时将单片机恢复到初始状态。

LED 点阵驱动电路的作用是将单片机输出的信号进行放大和转换，以驱动LED 点阵正常工作。

由于LED 点阵需要较大的电流才能点亮，所以驱动电路通常采用三极管或者专门的驱动芯片来实现。

电源电路则为整个系统提供稳定的电源供应。

一般来说，单片机8031 工作在 5V 电压下，而 LED 点阵的驱动电压则根据其类型和规格有所不同，可能需要更高的电压。

在软件设计方面，主要任务是编写控制程序，实现对 LED 点阵的显示控制。

程序的编写通常使用汇编语言或者 C 语言。

以显示一个简单的字符为例，首先需要将字符转换为对应的点阵数据。

比如要显示字母“A”，就需要将其对应的 8×8 点阵数据存储在程序的数组中。

然后，通过单片机的 I/O 口将这些数据依次输出到驱动电路，从而控制 LED 点阵的亮灭，显示出字符“A”。

（3）软件编写
根据硬件特点和设计要求，软件选用C语言编写。程的模块。然后按照所划分的模块逐个编写和调试，最后将独立的模块整合起来。
（4）验证与测试
调试分为硬件调试、软件调试和系统联合调试几步来进行。在硬件调试中发现有单片机端口驱动能力不足、驱动电路工作不稳定等问题。在软件调试中出现程序整合工作不协调等问题。通过分析，查找找出了问题原因并设法将其解决。
1.1.2
（1）我国LED产业发展现状
我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总额达6亿元左右，占行业市场总额的85%以上。全国从事LED显示屏的各类企业有100余家，从业人员近6000人，行业年度销售总额近8亿元人民币，1996年、1997年的增长速度均保持40%左右，1998年略有回落。在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等，均由国内代表企业中标。技术水平相对领先,我国LED显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现；LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业培养形成了一批LED显示屏科技队伍，在全国LED显示屏行业的从业人数6000人中，科技人员有2800多人，将近50%。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。

项目4 LED点阵显示控制
知识与能力目标
1
理解并掌握矩阵键盘接口电路及软件处理方法。
2 理解并掌握LED点阵显示屏接口电路及软件处理方法。
3 学会使用汇编语言进行复杂I/O口控制程序的分析与设计。
4 学会使用C语言进行复杂I/O口控制程序的分析与设计。 5 熟练使用Keil uVsion3与Proteus软件。
1
AT89C51
2
CAP
1
CAP-ELEC
1
CRYSTAL
9
LED-YELLOW
1
RES
9
RES
1
RES
10
BUTTON
训练任务4.1 3*3按键指示灯控制
1、将元器件添加至对 象选择器窗口中
2、按原理图将各 个器件连接起来
图4-3 3*3按键指示灯控制仿真图
汇 编 语 言 程 序 设 计 分 析
训练任务4.1 3*3按键指示灯控制
4.1.4 汇编语言程序设计与调试
按照前面任务2.1.4中Proteus与Keil联调的步骤完成基本的软件设 置。如果前面已经设置过一次，在此可以跳过忽略。
（1）
用Proteus打开已 绘制好的“3*3按 键指示灯控制.DSN” 文件，在Proteus 的“Debug”菜单 中选中“Use Remote Debug
（3）
在Keil中使用单 步执行来调试程 序，同时在 Proteus中查看直 观的仿真结果。 这样就可以像使 用仿真器一样调 试程序了，如图 4-4所示。
训练任务4.1 3*3按联调界面
训练任务4.1 3*3按键指示灯控制
将按键设置成闭合状态后，使用F10或F11单步执行程序。 当程序执行完“MOV R5,P2”后，可以从右侧的CPU窗口中观看到

(课程设计)单片机原理及接口技术课程设计题目：LED点阵显示电子时钟学院班级：学生姓名：学号：摘要电子时钟是一种利用数字电路来显示秒、时的计时装置。

用单片机控制的LED点阵电子显示时钟具有结构简单、性能可靠、成本低廉和显示灵活等优点，其应用前景广阔。

本文设计的是一个5块8*8点阵时钟显示屏，数字采用静止显示方式。

实现的功能有：时钟功能，确定显示当前时间，并可以用按键实现误差调节；计时功能，开始与停止计时；显示精度切换功能，根据不同的工作场合，切换显示精度（时：分显示或分：秒显示硬件组成：AT89C51单片机、集成块74LS373和74LS138、LED点阵、按键若干、晶振、电容、电阻、电源等。

软件组成：定时中断程序、显示程序、起停控制程序、功能切换程序。

系统实现了计时和显示精度切换等创新功能。

关键词：点阵显示电子时钟；计时；精度切换目录摘要 (2)1 概述 (4)2 系统总体方案设计 (5)2.1系统总体设计框图 (5)2.2 初步设计思路 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1 LED数码管显示电路 (6)3.1.1 LED点阵 (6)3.1.2 74LS373锁存器 (7)3.1.3 74LS138译码器 (7)3.2 复位电路 (8)3.3 晶振电路 (9)3.4 按键电路 (9)3.5 单片机连接电路 (10)4 软件设计 (11)4.1 计时程序设计 (11)4.2 显示程序设计 (11)4．3 时：分/分：秒切换程序 (13)4.4 起、停控制程序 (14)5 系统调试 (15)6 心得体会 (16)参考文献 (16)附录 (17)附录A：源程序清单 (17)附录B：元件清单 (23)1 概述在日常生活中，大家见到的都是数码管制作的电子钟，LED点阵时钟则不多见。

用单片机控制的LED点阵显示电子钟具有结构简单、性能可靠、成本低廉、价格便宜和显示灵活等优点，其应用前景广阔。

之所以使用LED点阵电子屏显示，是与它本身所具有的优点分不开的[1]。

单位代码： 005分类号： TN873 本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的LED点阵显示系统的设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：讲师毕业时间：二零一三年六月基于单片机的LED点阵显示系统的设计摘要:本文是一款以单片机STC89C51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。

该系统选用四块8×8点阵模块构建一个16×16的LED点阵屏，可实现中英文字符的显示及其动态特效显示。

选定STC89C51单片机为核心控制器件，74LS164为译码电路，三极管8550和74HC595做行和列驱动。

STC89C51单片机处理控制命令以及显示代码，将显示内容通过I/O口串行输出并且控制译码电路完成串并转换并行输出，最后由显示驱动电路模块驱动LED点阵显示屏的扫描显示。

由于制作简单，电子显示屏安装方便，成本低，广泛用于各种公共场所，如车站，广告画面和公告栏等。

LED点阵电子显示屏，其功能有固定汉字、字母、数字的显示；平行左移、平行右移、上移、下移；固定内容的循环显示；显示屏的亮度调节等等。

关键词：STC89C51；74HC595；74LS164；16*16点阵；LEDSystem design of LED dot matrix display based on MCUAbstract:This is a LED dot matrix display system controller based on the single chip STC89C51 design. This system adopts four pieces of 8 x 8 dot matrix module to construct a 16 x 16 LED dot matrix display screen, and can realize the dynamic effects of English characters of the show. The selected STC89C51 microcontroller as the core control device, 74LS164 as the decoding circuit, a triode 8550 and 74HC595 as the row and column driver. STC89C51 single-chip processing of control commands and displays the code, will display the content through I/O serial output and control decoding circuit to complete string conversion and parallel output, and finally by the display driving circuit module driver LED dot matrix display scanning display. Because of the simple, electronic display screen, convenient installation, low cost, widely used in various public places, such as the station, the advertisement picture and bulletin. LED dot matrix display, its function is fixed Chinese characters, letters, digital display; parallel shift left, right, up, down parallel; fixed content display; the display brightness adjustment etc..Key words:STC89C51;74HC595;74LS164;16*16dot array;LED目录1. 引言 (1)2. 方案选择 (1)2.1 系统硬件方案 (1)2.1.1 通信系统 (2)2.1.2 硬件设计方案 (2)2.2 系统软件方案 (2)3. 硬件整体设计概述及功能分析 (3)3.1 控制单元设计 (3)3.1.1 控制系统设计 (4)3.2 串并转换器74LS164 (4)3.3 驱动电路设计 (5)3.3.1 行驱动电路设计 (5)3.3.2 列驱动电路设计 (5)3.4 通信系统硬件设计 (6)3.5 电源设计 (7)4. 系统软件设计 (7)4.1 程序设计 (7)4.2 显示程序的设计 (8)4.2.1 点阵数据表达方式 (8)4.2.2 显示程序的流程图 (8)5. 系统调试 (9)5.1 硬件调试 (9)5.2 软件调试 (9)6. 结束语 (10)参考文献 (11)谢辞 (12)附录1程序清单 (13)附录2系统原理图 (18)附录3实物图 (20)1. 引言LED显示屏是八十年代后期在全球快速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列而组成。

基于C52单片机的LED点阵显示屏设计摘要现代社会中各种信息时刻的出现在人们的生活视线中，想让大家更好的，方便的获得这样的信息，LED显示屏发挥了很大的作用，包括在商场门口、公交站台、会议室、商店、售票大厅、银行等场所，各种信息都可以通过LED显示屏显示，让客户、路人、顾客更多的获取他们想要的信息。

本文介绍了LED点阵汉字显示屏的设计与实现过程。

文中从显示原理和显示屏驱动电路设计，到软件的全部过程都分别做了分析和阐述，并附加了明确的程序流程说明。

本文以单片机AT89C52为控制器的LED点阵显示屏系统的设计，用74HC154、74HC593和74HC138对LED点阵进行行列驱动。

该系统可以实现中英文字符的显示和动态特效显示。

并且可以采取级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。

显示字模数据由单片机输入显示，点阵的点亮过程由程序控制，经过驱动电路进行行列驱动，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。

选用的AT89C52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：AT89C52;LED点阵显示；行驱动；列驱动Based on the single chip microcomputerC52 destem designAbstractAll kinds of information in the modern society appear in people's life, want you to get better, convenient such information, the LED matrix display screen has played a large role in the bazaar, including public platform, conference room, hall, Banks stores, ticketing, etc all kinds of information can be displayed through the LED make more customers, clients, stranger for the information they want. The paper introduces the characters of LED matrix display screen design and implementation. This shows principle and display driver circuit design, the entire process of software are analyzed and expounded respectively, and the specific processes.Based on the single chip microcomputer controller for the AT89C52 system destem design, with 74 HC154, 74 HC593 and 74 of LED dot matrix for LS138 listed line driver. The system can realize the display and dynamic in both Chinese and English characters that special effects. And by the way level can even to expand the size of the screen in order to achieve the purpose of that increase the content. Display font data input by single-chip microcomputer, according to the light by program dot matrix process control, after driving circuit driver ranks, the display driver modules drive a 16 × 32 resolution of LED dot matrix display scanning display. The selection of AT89C52 single chip microcomputer is inexpensive program to the characteristics of the whole system makes for easy maintenance and repair. In addition, the system only take the single-chip a small amount of I/O mouth and memory, left for the system function extension of space. Keywords: AT89C52; Of LED dot matrix display; Line drive; Column drive目录第一章绪论 (1)1.1LED点阵显示屏背景 (1)1.2LED显示屏控制技术状况 (3)1.2.1异步控制技术和同步控制技术 (3)1.2.2串行传输与并行传输技术 (4)1.2.3动态扫描与静态锁存技术 (5)1.2.4自动检测及远程控制技术 (5)1.3选题意义 (5)第二章芯片简介 (6)2.1AT89C52单片机概述 (6)2.2 74HC154译码器概述 (10)2.3 74HC138译码器概述 (11)2.4 74HC573锁存器概述 (12)第三章系统硬件设计 (13)3.1硬件整体设计概述及功能分析 (13)3.2AT89C51最小系统及其扩展 (13)3.2.1时钟振荡器 (15)3.2.2复位电路设计 (16)3.2.3并行RAM扩展 (17)3.3控制单元设计 (17)3.4译码电路设计 (18)3.5锁存电路 (19)3.6显示屏阵列 (20)3.6.1 列驱动电路 (21)3.6.2 行驱动电路 (22)第四章系统软件设计 (23)4.1程序设计 (23)4.2显示程序的设计 (24)4.3 汉字显示子程序 (27)第五章系统仿真和调试 (29)5.1 仿真环境介绍 (29)5.2 仿真过程与结果 (29)5.2.1 绘制电路图 (29)5.2.2 Hex文件的生成 (30)5.2.3 运行结果 (32)5.3硬件调试 (33)5.4调试结果分析 (34)5.5性能分析 (34)第六章总结 (35)附录 (36)参考文献 (42)致谢 (43)第一章绪论1.1LED点阵显示屏背景单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。