88LED点阵设计-毕业设计

I8*8LED点阵设计学生：XX指导教师：XX内容摘要：本设计就是实现利用AT89C51单片机控制一个8X8的LED点阵显示的方法。每两个8X8的LED常规显示点阵构一列，每两个74HC138控制8个行扫描序列，这样数据并行进入到8X8的LED点阵模块，只有当74HC138译码器控制的行扫描序列有效时，相对应列的数据才能有效进入到点阵模块中进行显示。本设计就是实现了通过Atmel公司的AT89C51单片机控制点阵显示的方法。该方法就是在AT89C51内部设置一个带显示的字库，字库的内容是通过LED点阵显示取模软件获得的字符、图片等的字符编码，编码一数组的形式存储在单片机中。再通过编程控制字库数据按要求输出，这样就可以实现LED的点阵显示。为了进一步提升功能，本设计设计了输入按键，通过按键输入可以选择相应的点阵显示模式，从而实现可以对内容进行实时控制诸如固定显示、滚动显示等功能的LED点阵显示设计。关键词：8X8LED点阵显示字库AT89C51IIDesignforSCMofLEDdotmatrixdisplaydesignAbstract:ThisdesignisrealizedusingAT89C51single-chipmicrocomputertocontrola8X8LEDdotmatrixdisplaymethod.Everytwo8X8LEDdisplaydotmatrixstructurealistofconventional,oneofthetwo74HC138control16scanningsequence,suchdataparallelto8X8intoofLEDdotmatrixmodules,onlywhenthe74HC138decoderofeffectivecontrolscanningsequence,correspondingtothelistofdatatobeeffectiveaccesstodotmatrixmodulesdisplayed.ThisdesignisrealizedthroughtheAtmelcompanyAT89C51single-chipmicrocomputercontroldotmatrixdisplaymethod.ThismethodissetupinsideainAT89C51withwordoftheshow,thecontentofthewordstockisthroughofLEDdotmatrixdisplaymodelforsoftwaretakecharacter,thepictureandsooncharacterencodings,codeforaarrayofstorageintheSCM.Againprogrammingcontrolwordstockdataasrequiredoutput,whichcanrealizeLEDdotmatrixdisplaying.Inordertoimprovefunction,thisdesignoftheinputbuttons,throughthekeystrokecanchoosecorrespondingdotmatrixdisplaymode,whichcanrealizereal-timecontrolthecontentsuchasfixeddisplay,rollingdisplayfunctionofLEDdotmatrixdisplaydesign.Keywords:8X8LEDdotmatrixdisplaywordstockAT89C51.III目录前言.....................................................................118*8LED点阵相关知识....................................................11.1LED阵列介绍及原理...............................................11.1.18*8LED点阵外观.............................................11.1.28*8LED点阵内部连线及引脚编号..............................21.1.3LED相关知识................................................32总设计................................................................52.1设计目的.........................................................52.2设计要求.........................................................52.3设计任务和内容...................................................53程序设计..............................................................53.1程序框图.........................................................53.2系统框图.........................................................64硬件系统设计..........................................................64.1单片机最小系统...................................................74.2设计论证.........................................................75软件设计..............................................................86显示驱动程序设计......................................................87系统主程序设计........................................................98结束语................................................................9附录1：8*8点阵滚动显示.................................................11附录2：LED流动显示电子钟汇编源程序.....................................16参考文献：..............................................................29IV18*8LED点阵设计前言八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器，以发光二极管为像素，它是高亮度发光二极管芯阵列组合后，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、成本低廉等特点。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；目前LED点阵显示器应用已十分广泛，通过编程控制可以显示中英文字符、图形及视频动态图形。广泛用于指示、广告、宣传等领域，在城市商业区随时可见。例如，车站、机场的运行时刻报告牌；商店的广告牌；证劵、运动场馆的指示牌等等。无论在室内还是室外，LED点阵都得到广泛的应用。18*8LED点阵相关知识1.1LED阵列介绍及原理LED阵列有多种品种可以选择，以可显示的颜色数可分为单色、双色、三色等；以发光亮度分为普通亮度、高亮度、超高亮度等。一块LED点阵块的LED数量有多种规格，前面以作介绍了；点阵中单个LED的直径常用的有1.9mm、3mm、3.7mm、4.8mm、5mm、7.62mm、10mm、20mm等。1.1.18*8LED点阵外观8*8LED点阵共有64个LED发光二极管排在一起。通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效地控制各显示点的亮灭。如需要更大规模的LED点阵，就只需要将多少个点阵块拼在一起即可。8*8LED点阵外观如图1.1.1-1所示（每一个小方框代表一个LED）：2图1.1.1-1WTD3088LED分布1.1.28*8LED点阵内部连线及引脚编号在LED点阵中，LED发光二极管按照行和列分别将阳极和阴极连接在一起，内部接线及引脚编号如图1.2.1-1所示，列输入引脚（DC1～DC8）接内部LED的阴极端，行输入引脚接至LED的阳极端，若阳极端输入为高电平，阴极端为低电平，则该LED点亮。3图1.2.1-1LED点阵内部接线及引脚编号1.1.3LED相关知识1.1.3.1LED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脉冲信号，反复循环以上操作，就可以显示各种图形或文字信息。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，但这类实用装置常通过PC机或单片机控制驱动。1.1.3.2LED模块及扫描电路如图1.2.2.2-1所示4图1.2.2.2-1LED及扫描电路点阵式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。将连续的几帧画面高速的循环显示，只要帧速率高于24帧/秒，人眼看起来就是一个完整的，相对静止的画面。最典型的例子就是电影放映机。在电子领域中，因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发光单元的信号线数量，因此在LED显示技术中被广泛使用。8×8点阵模块的使用方法及控制过程如下。图1.2.2.2-2中,水平线Y0、Y1……Y7叫做行线，接内部发光二极管的阳极，每一行8个LED的阳极都接在本行的行线上。相邻两行线间绝缘。同样，竖直线X0、X1……X7叫做列线，接内部每列8个LED的阴极，相邻两列线间绝缘。在这种形式的LED点阵模块中，若在某行线上施加高电平（用“1”表示），在某列线上施加低电平（用“0”表示）。则行线和列线的交叉点处的LED就会有电流流过而发光。比如，Y7为1，X0为0,则右下角的LED点亮。再如Y0为1，X0到X7均为0，则最上面一行8个LED全点亮。图1.2.2.2-2（8*8）点阵LED显示模块原理及引脚图52总设计2.1设计目的8*8LED点阵设计，通过在KeiluVision4编写程序，能够在8*8点阵显示出汉字和数字。2.2设计要求8*8点阵；滚动显示2.3设计任务和内容整个操作结构图如图2.3-1所示图2.3-1操作结构示意图3程序设计3.1程序框图6图3.1-1程序框图3.2系统框图图3.2-1系统框图4硬件系统设计74.1单片机最小系统图4.1-1单片机最小系统4.2设计论证图文显示一般有静态和动态显示两种方案，静态方案虽然设计简单，但其使用的管脚太多，如本设计中8ｘ8的点阵共有64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，8ｘ8的点阵需要64/8=8个锁存器。这个数字很庞大，因为我们仅仅是8*8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。