16x16点阵式汉字电子显示屏

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 (10)4性能分析 (11)5.总结和心得 (12)6.参考文献 (13)附录：程序代码 (14)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 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；MCU1设计原理1.1 MCS-51单片机的结构及编程方法MCS-51单片机的组成： CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器）、I/O口(串口、并口）、内部总线和中断系统等。

#include <iom8515v.h>#include <macros.h>/*RCS2--->PC0CCS1--->PC1CCS2--->PC2RCS1--->PC3'=1*/#define RCS1_1 PORTC |= BIT(PORTC3>#define RCS2_1 PORTC |= BIT(PORTC0>#define CCS1_1 PORTC |= BIT(PORTC1>#define CCS2_1 PORTC |= BIT(PORTC2>#define RCS1_0 PORTC &=~BIT(PORTC3>#define RCS2_0 PORTC &=~BIT(PORTC0>#define CCS1_0 PORTC &=~BIT(PORTC1>#define CCS2_0 PORTC &=~BIT(PORTC2>#define DOTLEDPORT PORTAunsigned int RollCount=0。

unsigned int SecondCount=0。

unsigned char SecondFlag=0。

const unsigned char DOTLEDBIT[]={0xfe ,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,}。

unsigned char ScanDOTLEDCount=0。

unsigned char DOTLEDBuffer[32]。

#pragma interrupt_handler timer1_ovf_isr:7void timer1_ovf_isr(void>{TCNT1H = 0xFE。

TCNT1L = 0x0C。

//点阵LED扫描过程if(ScanDOTLEDCount<8>{DOTLEDPORT=DOTLEDBIT[ScanDOTLEDCount%8]。

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。

O引言Proteus是目前最先进、最完整的多种型号微处理器系统的仿真设计平台，由ISIS和ARES两个构成，其中ISIS是一款智能电路原理图输入系统软件，可作为电子系统仿真平台，ARES是一款高级布线编辑软件，用于制作PCB印制电路板。

开发者可以在无硬件条件下直接使用Pro-teus进行电路设计和仿真调试，真正实现了在计算机中完成电路原理图设计、电路分析与仿真、系统测试到形成印制电路板的完整电子设计、研发过程。

因此，本课题利用AT89C5l单片机作为主控制器，采用Proteus软件实现对16×16LED点阵汉字的分批显示.仿真运行通过后再进行点阵显示电路制作，大大缩减实际开发周期，节约了开发成本。

1硬件电路设计在很多LED显示的场合，需要实现一系列LED点阵汉字的分批显示，为简化设计，每批只显示2个汉字，分若干次完成全部显示。

利用ProteusISIS平台画出的硬件电路如图l所示。

该硬件电路的核心是利用单片机读取显示字型码，通过驱动电路对16×16共阴极LED点阵进行动态列扫描，以实现点阵汉字的分批显示。

设计选用的单片机为Atrnel公司的AT89C51，它是一种低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB可反复擦写的FLASHROM，采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及8051引脚结构，内置看门狗电路。

功能强大的AT89C5l可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

时钟电路用于产生单片机工作时所必需的时钟信号，其中晶振频率为12MHz。

上电复位电路可保证单片机的在程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，重启运行。

显示单元是LED汉字显示屏，由2片16×16LED点阵模块组成。

但由于Proteus软件目前版本中还没有16×16点阵模块，设计中采用Pro-teus软件中的4个8×8点阵模块组合成1个16×16点阵模块。

16乘16点阵LED电子显示屏的设计概述本文将讨论16乘16点阵LED电子显示屏的设计。

这是一个可以显示图形和文字的电子屏幕，使用16列和16行LED灯来组成一个点阵，可以显示256个像素。

这样的屏幕可以广泛应用于科技展示、娱乐游戏和家庭电子设备等领域。

设计硬件LED灯基本的LED操作和驱动电路在这里不再赘述。

需要注意的是，对于16行LED 灯和16列LED灯，需要使用合适的电流控制电路并且保证它们可以受到足够的电流。

此外，将需要16个NPN晶体管来控制16列LED灯，和16个PNP晶体管来控制16行LED灯。

控制器在控制器的选择上推荐使用ATmega328p微控制器。

这个控制器也是Arduino Uno的基础。

软件代码结构代码文件应当按照以下结构进行组织：Libraries/SevSeg/SevSeg.hLedControl/LedControl.hLedControl.cppMAX7219.hMAX7219.cppSPI.hSPI.cpp16x16LEDMatrix/16x16LEDMatrix.inoREADME.md这里我们使用SevSeg和LedControl库。

打包由于ATmega328p微控制器的内存限制，将需要对代码进行压缩，以减小程序的尺寸，使它适合在所预算的存储设备中运行。

可以通过使用压缩工具完成这个任务。

推荐使用zip或tar。

结论在这篇文档中，我们讨论了16乘16点阵LED电子显示屏的设计。

我们详细介绍了硬件和软件方面的设计需求以及代码结构的组织。

通过对这些内容的了解，你可以开始创建你自己的16乘16点阵LED电子显示屏!。

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题基于FPGA的LED 16×16点阵汉字显示设计目一、选题的背景和意义：LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。

它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。

受到体育场馆用LED显示屏需求快速增长的带动，近年来，中国 LED显示屏应用逐步增多。

目前，LED已经广泛应用在银行、火车站、广告、体育场馆之中。

而随着奥运会、世博会的临近，LED显示屏将广泛的应用在体育场馆以及道路交通指示中，LED显示屏在体育广场中的应用将出现快速增长。

因此，本设计是很有必要的，之所以基于FPGA设计是因为现场可编程门阵列（FPGA）设计周期小，灵活度高，适合用于小批量系统，提高系统的可靠性和集成度。

并且采用编写灵活的VHDL语言编写主程序。

本设计可以方便的应用到各类广告宣传中。

二、课题研究的主要内容：1. 实现16×16点阵的汉字显示；2. 实现有限汉字显示；4. 实现汉字的滚动显示；5. 完成方案论证。

三、主要研究（设计）方法论述：通过去图书馆查阅书籍收集资料，同时在搜索引擎上检索资料，分析借鉴已有类似产品、设计方案与成功经验，选择几种可行方案比对，最后确定最切实可行的方案展开设计。

通过Multisim或Quartus软件对系统进行模拟仿真，对电路功能进行改进与完善。

在EDA试验箱上进行调试。

四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工作内容2010.5.17-5.23理解并确认毕业设计任务书，撰写完成毕业设计开题报告（第1周）2010.5.24-5.30完成调研与资料收集、整理（第2周）2010.5.31-6.6设计方案及原理框图确定（第3周）2010.6.7-7.4电路资料收集，单元电路设计（第4、5、6、7周）2010.7.5-7.18电路仿真与改进、完善（第8、9周）2010.19-8.1资料整理（第10、11周）2010..8.2-8.8书写毕业设计报告（第12周）2010.8.9-8.16（第13周）修改毕业设计报告并整理装订五、指导教师意见：指导教师签名：年月日六、系部意见：系主任签名：年月日目录摘要ABSTRACT第一章前言 (1)1.1本设计的研究背景和研究目的 (1)1.2LED点阵显示特点 (2)1.3FPGA设计的特点 (2)第二章系统设计 (4)2.1设计任务与要求 (4)2.1.1设计任务 (4)2.1.2设计要求 (4)2.2设计原理 (4)2.2.1总体设计方案 (4)2.2.2方案的比较 (5)2.3扫描控制模块 (6)2.3.1 LED的显示原理 (6)2.3.2汉字的存储 (7)2.4汉字显示 (7)2.4.1列循环扫描 (8)2.4.2字符样式设计 (10)2.4.3字母循环扫描及期间的延时环节 (14)2.5整个完整的程序 (15)第三章系统调试与仿真 (22)3.1开发环境介绍 (22)3.2调试与仿真 (22)3.2.1 创建工程 (22)3.2.2 编译前设置 (23)3.2.3 全程编译 (25)3.2.4时序仿真 (26)第四章结束语 (29)答谢辞 (29)参考文献 (29)摘要主要研究基于VHDL的 Led点阵汉字滚动显示。

电子技术综合设计总结报告姓名：专业与班级：设计题目：16*16 LED汉字点阵系统设计起始时间： 2010 ～ 2011 学年第（1）学期第14 周～第 19 周指导教师：成绩：日期：一、系统的基本理论概述⏹1.1前言当今世界，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。

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。

⏹1.2课题设计内容该电路系统是采用AT89C51单片机为控制器，控制点阵LED显示器进行显示，左移显示“百年矿大盛世华章”的内容。

⏹1.3设计目的1．使学生更深入地理解和掌握该课程中的有关基本概念，程序设计思想和方法。

2．培养学生勇于探索、严谨推理、实事求是、有错必改，用实践来检验理论，全方位考虑问题等科学技术人员应具有的素质。

3．提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对同学团结友爱，协作攻关的基本素质。

4．培养学生从资料文献、科学实验中获得知识的能力。

5. 对学生掌握知识的深度、运用理论去处理问题的能力、实验能力、课程设计能力、书面及口头表达能力进行考核。

⏹1.4方案比较与选择：对于扫描LED点阵的方法有以下三种：（1）点扫描；（2）行扫描；（3）列扫描。

对于8*8的LED点阵而言：若使用第一种方式，其扫描频率必须大于16×64=1024Hz，周期小于1ms即可。

若使用第二和第三种方式，则频率必须大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。

电子技术综合设计报告姓名及学号：黄天琦04091550、何俊04091549、李继越04091552、韩稳04081914专业与班级：电气与自动化09-9班设计题目：16*16LED汉字点阵显示系统设计时间：2011 ～2012 学年第（1）学期指导教师：冯小龙成绩：日期：一、课题任务基本要求：采用80C51单片机和LED点阵显示模块设计实现组合点阵信息显示。

提高要求：具有显示内容自动更新的功能以完成对任意存储的信息内容进行完整的显示。

二、方案比较与选择点阵LED显示器的结构和原理与七段LED数码显示器是一样的，均由发光二极管组成，但两者的排列结构不同。

LED点阵显示屏是由若干个显示单元拼接而成的。

方案一：显示接口采用静态驱动。

但点阵式LED显示器通常用在大面积汉字或图形显示的场合，因为点阵数很多，所以连接线也很多，如果采用静态驱动的方式，连线将会很复杂，硬件的成本将增加。

但软件开销小，而且显示不会出现闪烁现象。

方案二：显示接口采用动态驱动。

特点与静态驱动刚好相反，硬件成本小，但软件成本大，显示效果不如静态好。

方案三：不同于方案一与二中LED只采用一种基色，方案三中的LED显示屏中每个点阵单元又包括红、绿、蓝三种发光二极管，这三种发光二极管发出三种颜色的光混色后得到人眼所感觉到颜色，其优点为颜色丰富鲜活，能用来显示各种文字、图像，表现能力强。

缺点为，电路结构负责，软硬件成本高，且不好控制。

综合以上三种方案，从成本及实现的难易程度上来衡量，最终选择方案二。

三、电路设计我们选用的是显示接口采用动态驱动的只有一种基色的8×8点阵的LED显示模块。

用来显示单个汉字。

LED电子显示屏原理8×8点阵式LED显示器原理如图1所示为了减少引脚且便于封装，各种LED显示点阵模块都采用阵列形式排布，即在行列线的交点处接有显示LED。

因此，LED点阵显示模块的显示驱动只能采用动态驱动方式，每次最多只能点亮一行LED（共阳形式LED显示点阵模块）或一列LED（共阴形式LED显示点阵模块）。

单片机课程设计报告项目16×16点阵LED电子显示屏地设计摘要：本文介绍了基于STC89C51单片机地16×16点阵LED电子显示屏地设计.分别介绍了显示屏显示地基本原理，硬件设计、控制方法及其程序地实现.经过调试和分析，本设计基本满足了题目设计地要求.关键字：STC89C51 16×16点阵 LED 74LS154 74LS595前言：LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成地平面式显示屏幕.他具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点.并广泛用于公交汽车、码头、商店、学校和银行等公共场合用于信息地发布和广告宣传.自20世纪八十年代开始，LED电子显示屏地应用领域已经遍布了交通、电信、教育、广告宣传等各方面.LED电子显示屏发展较快，其无论在成本和产生地社会效益等方面都有其独特地优势.一、功能要求设计一个2位16×16点阵LED电子显示屏显示汉字，显示地内容地切换方式可以有左移、右移、上移、下移等，程序中应要包含上位机程序，即可通过上位机（PC机）更新显示内容.二、方案论证2.1 LED驱动显示方案大屏幕显示广泛应用于各个领域，动态大屏幕显示系统显示地文字，数字，图形等生动逼真，立体感强.用单片机驱动LED点阵有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分.静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示地数据送出后就不再管，直到下一次显示数据需要更新时再传送一次新数据，显示数据稳定，占用很少地CPU时间.动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用地CPU时间多.这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然数据稳定，占用很少地CPU时间，但每个显示单元都需要单独地显示驱动电路，使用地硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用地CPU时间多，但使用地硬件少，能节省线路板空间.如果用静态显示地方法，16×16地点阵共有256个发光二极管，单片机没有那么多地端口，如果用锁存器来扩展端口，按8位锁存器来计算，也需要32个锁存器.两位显示就需要64个锁存器.因此在实际应用中地显示屏几乎都不采用静态显示，而是采用动态扫描地显示方法.本次设计地要求是2位地16×16点阵显示，采用动态显示，扫描电路就可以实现多行地同名列共用一套列驱动器.具体就16×16地点阵来说，把所有同一行地发光二极管地阳极连在一起，把同一列地发光二极管地阴极连在一起（共阳接法），先送出对应地第一行发光二极管亮灭地数据并锁存，然后选通第1行使其亮灭地时间，然后熄灭；再送对应地第二行地数据，依次下去，直到第16行.整个来回地时间只要能够达到每秒24次以上，由于人眼地视觉暂留现象，就可以看到显示在屏幕上地稳定地图像了.2.2数据传输和显示方案采用扫描方式进行显示时，每行一个行驱动器，各行地同名列共用一个列驱动器.显示数据通常存储在单片机地存储器中，按8位一个字节地形式顺序排放.显示时要把一行中各列地数据都传送到相应地列驱动器上，这就存在着一个显示数据传输地问题.从控制电路到列驱动器地数据传输可以采用并行方式或串行方式.显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器地线路数量大，相应地硬件数目多.当列数很多时，并行传输地方案不可取.采用串行传输地方法，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，在硬件方面比较经济.但是，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，只有当一行地各列数据都已传输到位后，这一行地各列才能并行地进行显示.这样，对于一行地显示过程就可以分解为列数据传输和列数据显示两个部分.解决串行传输中列数据传输和列数据显示地时间矛盾问题，可以采用重叠处理地方法.即在显示本行各列数据地同时，传送下一行地列数据.为了达到重叠处理地目地，列数据地显示就需要具有锁存地功能.经过上述分析，归纳出列驱动器电路应具备地主要功能，对于列数据段传输来说，应能实现串入并出地移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存地功能.综上所述，本次设计采用动态扫描方式驱动LED显示，采用串入并出地方法实现数据传输和采用并行锁存地方法实现数据显示.2.3系统整体方案框图经过分析，给出系统电路原理框图如图1-1.三、系统硬件电路设计硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分. 3.1单片机系统及其外围电路本次设计采用单片机STC89C51，使用11.0592MHZ地晶振.单片机地串口与列驱动器相连，用来送显示数据.P1口低4位与行驱动器相连，送出行选信号；P1.5~P1.7口则用来送控制信号.P0和P2空着，在有必要时可以扩展系统地ROM和RAM.设计地显示界面可显示2个汉字，需要8个8×8 LED点阵模块，组成16×32地矩形点阵.3.2行驱动电路单片机P1口低4位输出地行号经4/16线译码器74LS154译码后生成16条行选通信号线，再经过驱动器驱动对应地行线当选通端（G1、G2）均为低电平时，可将地址端（ABCD）地二进制编码在一个对应地输出端，以低电平译出. 若将G1 和G2 中地一个作为数据输入端，由 ABCD 对输出寻址，54/74154 还可作1 线－16 线数据分配器.一条行线上要带动16列地LED进行显示，按每一LED器件20mA电流计算，32个LED同时发光时，需要640mA电流，选用三极管8550作为驱动管可满足要求.3.3列驱动电路列驱动器由集成电路74HC595构成.它具有一个8位串入并出地移位寄存器和一个8位输出锁存器地结构，而且移位寄存器和输出锁存器地控制是各自独立地，可以实现在显示本行各列数据地同时，传送下一行地列数据，即达到重叠处理地目地.引脚SI为串行数据输入端，与单片机串口RXD（P3.0）相连，用来传送数据；引脚SCK为移位寄存器地移位时钟脉冲，与单片机串口TXD(P3.1)相连；引脚SCLR信号是移位寄存器地清0输入端，低电平有效，接与单片机P1.5口；RCLK是输出寄存器地打入信号，与单片机P1.6口相接；四、主要元器件功能介绍4.1 8×8点阵LED结构LED点阵电子显示屏是利用发光二极管点阵模块组成地平面显示屏幕.8×8点阵是最基本地单元模块，由4块8×8点阵可构成一块16×16点阵模块，由8块8×8点阵可构成一块18×32点阵模块.单色8×8点阵外形及结构如图1-3：图1-2 硬件电路原路图图1-3从图1-3中可以看出，8X8点阵共需要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地交叉点上，当对应地某一列置1电平，某一行置0电平，则相应地二极管就亮；如要将第一个点点亮，则9脚接低电平13脚接高电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第9脚要接低电平，而（13、3、4、10、6、11、15、16）这些引脚接高电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第13脚接高电平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接低电平，那么第一列就会点亮.4.2 74LS154芯片介绍74LS154为4线-16线译码器，其管脚图如图1-4所示.引脚A,B,C,D为译码地址输入端，低电平有效；G1,G2为选通端，低电平有效；0-15为输出端，低电平有效.其功能表如图1-5所示.图1-53.3 74LS595芯片介绍74LS595是一个8位串行输入并行输出地移位寄存器和一个8位输出锁存器地结构.74HC595地内部结构如图1-6它地输入端有8个串行移位寄存器，每个移位寄存器地输出都连接一个输出锁存器.引脚SER是串行数据地输入端.引脚SRCLK是移位寄存器是移位时钟脉冲，在其上升沿发生移位，并将SER地下一个数据打入最低位.移位后地各路信号出现在各移位寄存器地输出端.RCLK是输出锁存器地打入信号，其上升沿将移位寄存器地输出打入输出锁存器.引脚E是输出三态门地开放信号，只要当其为低时锁存器地输出才开放，否则为高阻态.SRCLK*是寄存器地清零输入端，当其为低电平时输出全部为零.由于SRCLK和RCLK两个信号是互相独立地，所以能够作到输入串行移位与输出锁存互不干扰.芯片地输出端为Q0——Q7，最高位Q7可以做为多片74LS595级联应用向下级地芯片输入.但因Q7受输出锁存器打控制，所以还从输出锁存器前引出了QT作为级联输出.图1-6五、系统软件设计显示屏软件地主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计地要求显示.根据软件分层次设计地原理，可把显示屏地软件系统分成两大层：第一层是底层地显示驱动程序，第二层是上层地系统应用程序.显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其它控制信号，配合完成LED显示屏地扫描显示工作.显示驱动程序由定时器T0中断程序实现.系统应用程序完成系统环境地设置、显示效果处理等工作，由主程序来实现.5.1 显示驱动程序显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏刷新率地稳定，然后显示驱动程序查询当前燃亮地行号，从显示缓寸区内读取下一行地显示数据，并通过串口发送给移位寄存器.为消除在切换行显示数据地时候产生地拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新地行号，重新打开显示.图1-7是显示驱动程序地流程图.5.2系统主程序系统主程序开始以后，首先是对系统环境初始化，包括设置串口、定时器、中断和端口以及显示效果.如、左移、右移等.系统主程序地流程图如图1-8所示.六、调试及性能分析6.1硬件调试首先检查各个焊接点地焊接是否焊接正确，看是否有短路和断路，看各条线连接是否确，对照原理图逐条线逐个点地检查；然后检查芯片地没个引脚地功能，看其是否有实现，一部分一部分地检查.直至检查出错误或保证电路完全正确.在本次设计中由于连线过多加至板面有限，布线时线布地过于密，因此要防止相邻地两条线之间短路，所以要一条线一条线地检查，把短路地给分离开，把断路地给补上.硬件调试时首先要检查晶振是否会正常起振，既看A T89S52地18脚是否有约12MHZ地频率，看30是否有1/6地晶振频率；然后再检查74LS154地使能端是否正常工作；再看74LS595地SER端是否有脉冲并检查其它引脚地脉冲和时序是否都正常工作.最后再检查LED灯地各行和各列是否都连接正确.各部分都调试正常之后就可以进行软件调试了.6.2软件调试软件部分需要调试地分需要调试地主要有显示屏地刷新率及显示效果部分.显示屏地刷新率由定时器T0地溢出率和单片机地晶振频率决定.显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏地刷新率地稳定.定时器T0设定为工作方式1，即16位定时器模式，晶振频率f为11.0592MHZ,通过计算得定时器T0地初值TH0=0XFCH,TL0=0X18H.显示效果处理程序地内容及方法非常广泛，本次采用地是左移、两边对移、和上移. 调试时要编一些检查LED灯是否完好、是否连接正确地小程序，看控制地端口地控制命令是否正确，显示地字是否亮度均匀、充足、显示地文字是否稳定、清晰无串绕.我在做本次设计中，主要是硬件调试，在程序调试时观察字左移显示是否完全显示完.，还在字段间加空格使得显示更加美观，另外显示地延时也要取得恰当.七、设计总结两周地课程设计终于圆满落下帷幕了.经过这次地课程设计，让我更深刻体会到了把理论学习联系到实践应用当中地重要性.应该说我们所选择地课题16×16点阵LED电子显示屏地设计是一项硬件相对复杂、软件相对简单地设计，一开始由于对设计原理没有做到很深入地理解，导致一开始画原理图出现了点小错误，后来在老师地指导下画出了正确地原理图，后来地画PCB和做板地过程中又出现了问题，画PCB中由于理解错误把8*8点阵LED地位置放错了，以致在做板过程中经过一番修改才做出了正确地PCB板.在软件设计时，参考了很多网上搜索地资料，经过无数次地修改和调试，最后确定了这次设计地源程序.总之，经过这次课程设计，让我们地实践动手能力得到了很大地提高，在接下来地学习中，我们应该更多地把学习地理论知识应用到实践当中.参考文献【1】孙育才. 单片微型计算机及其应用. 东南大学出版社 2004【2】李华. MCS-51系列单片机实用接口技术. 北京航空航天大学出版社.1993附录一:完整源程序#include<reg51.h>#define BLKN 4sbit G=0x97。

16x16 LED点阵显示屏设计说明书作者：摘要本文介绍了我们完成的基于AT89C51单片机控制的16x16点阵显示屏的组成原理、实际电路以及设计步骤。

我们通过查阅大量文献资料并经过分析论证比较,设计出了实现LED点阵动态左移，右移，上移，下移显示汉字功能。

在了解单片机的工作原理和相应的各种接口电路的基础上，选择了比较好的控制方案，然后根据方案，设计各部分电路。

由于普通LED点阵显示屏动态显示通常采用硬件扫描驱动，这在一些需要特殊显示的场合显得不够灵活。

我们的设计采取软硬件结合，实现了显示文字的上，下，左，右方向的移动，使得显示屏的文字显示方式多种多样，实现灵活显示。

关键字：LED点阵、单片机、驱动一、绪论：实用型LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的显示屏系统。

它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。

同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业。

我们小组设计的LED点阵显示屏具有文字的上，下，左，右移动显示，人们可以根据自己的需要选择具体的显示方式。

二、总体设计方案：利用LED点阵显示所需结果有两种方式：静态驱动显示方式和动态扫描的显示方法。

16ｘ16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口，如果采用扩展其端口，需要硬件多，成本大。

采用动态扫描显示方式就是逐行轮流点亮，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，先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，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，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。

LED16×16点阵汉字显示屏LED 16 x 16 bitmap characters displayscreen目录第一章绪论 (1)第二章任务设计………………………………………………………2.1 设计依据 (40)2.2 要求及主要内容………………………………………………………2.3 途径和方法……………………………………………………………第三章AT89C51单片机概述 (52)3.1 AT89C51单片机的结构……………………………………………3.2 管脚说明 (60)3.3 振荡器特性……………………………………………………………第四章方案设计 (66)4.1 总体设计………………………………………………………………4.2 系统硬件选择…………………………………………………………4.3 硬件电路实现…………………………………………………………4.4 软件的程序实现………………………………………………………结论 (71)致谢 (74)参考文献 (75)LED16×16点阵汉字显示屏摘要 :LED点阵显示屏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。

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外环境适应能力强等优点。

并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。

LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。

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C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。

一、设计依据16x16点阵需要32个驱动，分别为16个列驱动及16个行驱动。

每个行与每个列可以选中一个发光管，共有256个发光管，采用动态驱动方式。

每次显示一行后再显示下一行。

本设计是利用实验仪上的16×16 LED点阵显示器，编写显示英文、汉字字符程序并进行显示，最好能移动显示。

要求在本设计过程中，通过设计合适的硬件电路及对应的软件，实现上述的控制过程，同时写出合格的课程设计说明书。

二、要求及主要内容1．硬件电路设计（1）完成89C51应用系统设计(晶振电路，上电复位电路等)（2）利用单片机I/O口或以扩展锁存器的方式控制点阵显示。

掌握单片机与16×16点阵块之间接口电路的设计方法。

2．程序设计掌握单片机与16×16点阵块之间接口电路的设计方法及编程要求完成主程序的设计及对应的子程序设计。

3．选芯片, 元件按设计连线4．完成子程序调试5．完成总调试三、途径和方法综合运用单片机和电子电路相关知识，实现本次设计。

进行程序设计时先画流程图再进行程序设计。

子程序调试按以下步骤进行：（1）实验板与PC机联机。

（2）利用实验系统16×16点阵实验单元，以两种方式控制点阵显示。

要求编制程序实现汉字点阵循环显示。

点阵时钟摘要LED点阵显示屏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。

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外环境适应能力强等优点。

并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。

LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。

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。

郑州工程技术学院欧阳家百（2021.03.07）单片机原理及应用技术课程设计题目：点阵式电子显示屏的设计学号： 201550180205姓名：潘阳同组人: 石国夫专业：电气自动化班级：15电气对口二班指导教师：孙建延2016年 12 月27 日点阵式汉字电子显示屏的设计设计内容：以MCS-51系单片机为核心器件，设计一个点阵式汉字电子显示屏。

任务要求：（1）显示屏为16*16LED点阵显示器；（2）可以依次显示“老师，您辛苦了！”8个汉字。

设计要求：（1）设计方案选择合理，达到设计任务要求；（2）设计思路清晰，原理框图正确，元器件选择恰当，计算正确；软件流程图正确合理，源程序完整；说明书简明扼要，文字流畅，论点明确，书写工整；（3）图纸表达正确，符合制图规范；图面整洁，布局合理，图中电气连接和元器件符号符合要求。

（4）设计的有关技术指标符合国家有关规范、标准和政策要求。

（5）在设计过程中认真、按时完成各阶段的设计、计算、编程、绘图、调试任务。

（6）原理图绘制在A1纸，要求用PROTEUS仿真正确后，焊接实物电路板，并能测试成功。

摘要本设计使用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16×16的点阵LED显示屏。

利用AT89C51系列高速单片机本身强大的功能，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应用性。

本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个8×8点阵汉字，并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。

把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间，本文从LED的显示原理入手，详细阐述了LED动态显示的过程，以及硬件电路的设计、计算和软件仿真下载实现。

关键词：动态显示；单片机；AbstractThis design USES AT89C51 series high speed single chip microcomputer as the main control module, the use of simple peripheral circuit to drive the 16 * 16 lattice LED display. Using AT89C51 series high-speed microcontroller itself powerful function, can easily achieve between MCU and PC data transmission and storage, and convenient to use software to display content diversity change, on the other hand dot matrix display screen is widely used inhospitals, airports, Banks and other public places, so this design has a strong practical applicability.The LED display can be displayed in a dynamic scanning way and at the same time four 8 x 8 dot matrix Chinese characters, and can pass the PC software revision display content and effect, and so on. Store named character in the free microcontroller program memory space, this article obtains from the principle of LED display, LED dynamic display of the process were introduced in detail, as well as the hardware circuit design, calculation and simulation software to download.Key Words:Dynamic display; Single chip microcomputer;目录摘要3一绪论6二单元电路设计与分析92.1系统设计92.2系统硬件电路的设计92.2.1单片机系统92.2.2行驱动电路112.2.3列驱动电路122.3软件设计152.3.1软件要求162.3.2 程序代码16三电路安装与调试213.1 单元模块电路测试223.2 系统整体功能测试22四总结22五.参考文献23六附录241元件清单242系统原理图25一绪论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。

汉字显示屏16X16点阵制作汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。

本文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。

1、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。

事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素。

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”的扫描代码为：04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H由这个原理可以看出，无论显示何种字体或图像，都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。

毕业设计（论文）题目：16*16点阵汉字显示设计年级：1011电子专业：应用电子技术学生姓名：指导教师：X2012年11 月20 日摘要本设计使用AT89C52芯片作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16*16点阵LED显示屏。

设计分为三个模块：单片机控制模块.输出显示模块，译码器74HC154 与三极管驱动的驱动模块。

单片机控制模块以单片机为核心，以软件KEIL编程实现信号输出，以驱动16*16 LED点阵显示块为目的。

另一方面显示屏广泛的应用于医院、火车站、银行等公共场所，因此本设计有很强的现实实用性。

关键字:单片机汉字显示屏控制模块驱动模块软件编程目录第一章绪论 (1)1．1 单片机的概念及其特点 (3)1.1.1 单片机 (3)1.1.2 单片机的特点 (3)1.2 单片机的发展概况及其分类 (3)1.2.1单片机的发展概况 (3)1.2.2 单片机的分类 (4)1.3 单片机的应用领域及其发展趋势 (4)1.3.1 单片机的应用领域 (4)1.3.2单片机的发展趋势 (6)1．4LED简介 (6)1.5 电子显示屏 (7)第二章系统整体方案 (8)2.1 需要实现的功能 (8)2.2 系统软件的设计 (10)第三章系统硬件电路的设计 (11)3.1 单片机系统及外围电路 (11)3.1.1 单片机的内部结构 (11)3.1.2 AT89C52芯片介绍 (11)3.1.3 单片机系统外围电路 (12)3.2 驱动电路 (13)3.2.1 74HC154芯片简介 (13)3.2.2 驱动电路的构成 (14)3.3 16*16LED显示屏电路和原理 (15)第四章系统程序的设计 (17)4.1流程图 (17)4.2 系统主程序 (18)第五章调试及性能分析 (21)5.1 软件调试 (21)5.2 性能分析 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章绪论单片微型计算机（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。