基于AT89C51的16×32点阵LED显示屏的设计

图书分类号：密级：毕业论文基于AT89C51的16×32点阵LED显示屏的设计DESIGNOF16×32DOT-MATRIXLEDBASEDONAT89C51MCU班级学号学生姓名学院名称信电工程学院专业名称电子信息工程技术指导教师2010年05月17日徐州工程学院毕业论文I徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日徐州工程学院毕业论文II摘要LED点阵显示屏是由多个独立的LED发光二极管封装而成，LED点阵显示屏可以显示汉字、数字、符号等,通常用来显示文字、时间、速度、系统状态等。文章给出了一种基于AT89C51单片机的16×32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c编语言程序等方面。LED点阵显示屏是将要显示的汉字字模代码保存在某个存储空间，单片机通过读取字模并做相应的处理，然后以不同的显示方式显示在点阵屏上，主要适用于室内外汉字显示。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AT89C51；LED；74HC154；74HC595徐州工程学院毕业论文IIIAbstractTheismadeofanumberofindependentLEDlight-emittingdiodepackage.LEDdotmatrixcandisplayChinesecharacters,numbers,symbols.Itusuallyusedtodisplaytext,time,speed,systemstatusandsoon.Thispapergivesandotmatrix16×32LEDdisplaydesignbasedonAT89C51microcontroller.thissystemincludespecifichardwaredesign,softwareflowchart,ccodelanguageproceduresandsoon.LEDdotmatrixdisplayistoshowthecharacterfontcodestoredinastoragespace,MCUreadthefontcodesandmaketheappropriatetreatment,thenshowthefontcodesindifferentwaysonthedotmatrixdisplayscreen.Itismainlyusedsuitableforindoorandoutdoordisplay.Intheloadrange,thissystemcanbeexpandedthenumberofdot-matrixLEDdot-matrixLED.Sothisisalow-costgraphicsdisplayoptions.KeywordsAT89C51LED74HC15474HC595徐州工程学院毕业论文I目录1绪论.....................................................................11.1LED与点阵LED显示屏..................................................11.2课题来源及研究意义...................................................21.3论文主要工作.........................................................32系统总体设计..............................................................12.1系统基本组成及工作原理................................................12.2系统的主要元器件介绍..................................................32.2.1AT89C51简介......................................................32.2.274HC154简介......................................................62.2.374HC595简介......................................................73系统硬件电路设计.........................................................103.1LED显示屏设计.......................................................103.2驱动电路设计........................................................133.2.1行驱动电路.......................................................143.2.2场扫描驱动.......................................................143.2.3扫描显示工作过程.................................................153.3单片机及外围电路设计................................................153.3.1时钟振荡器.......................................................153.3.2复位电路设计.....................................................164系统软件设计.............................................................184.1主程序设计..........................................................184.2串行显示一个字节程序设计............................................184.3显示程序设计........................................................194.4软件调试............................................................204.4.1编译、连接项目，形成目标文件.....................................204.4.2运行调试观察结果.................................................205系统仿真与分析...........................................................23结论.......................................................................26致谢.......................................................................27参考文献...................................................................28附录1程序代码...........................................................29附录2硬件原理图.........................................................34附录3仿真图.............................................................35徐州工程学院毕业论文11绪论随着LED技术的不断发展以及LED在低功耗、长寿命、环保等方面的优势，LED应用领域逐渐增多。同时，许多国家在看到LED巨大的市场潜力后，纷纷出台各项鼓励措施大力推动LED在各领域中的应用。目前，LED的应用已经从昀初的指示灯应用转向更具发展潜力的显示屏，景观照明、背光源、汽车车灯、交通灯、照明等领域，LED应用正呈现出多样化发展趋势。LED器件技术和性能不断提高，电子技术发展日新月异，这也为LED显示屏产品的技术深化和提高带来良好的基础。同时LED显示在社会生活的各个领域得到了广泛的应用，因此，LED显示市场发展前景乐观。深化技术内涵，丰富产品体系，产品多元化，突出主导产品的优势将是LED显示屏产业发展的重要趋势。尤其是LED点阵显示的应用尤为广泛，随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手成为现代信息化社会的一个闪亮标志。发光二极管（LED）显示屏是上世纪八十年代后期在全球迅速发展起来的显示媒体。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元，组成大面积显示屏幕，以其可靠性高，使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，短短的十几年中，相关技术和产业都取得了长足的进步，已发展成为重要的现代信息发布媒体手段。近年LED显示已广泛应用于室内、外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所如电信、邮政大厅、营业部、车站、机场、港口、体育场馆等信息的发布，政府机关政策,政令的发布,各类市场行情信息的发布和宣传等。而且随着科学技术的发展LED点阵显示被应用到大、中、小屏幕显示器：各种广告牌、体育记分牌、金融、交通指示牌等，分为全色、三色、单色显示屏。随着社会信息化的进程，LED显示屏在信息显示领域的应用前景愈加广阔。1.1LED与点阵LED显示屏LED就是LightEmittingDiode（发光二极管）的缩写。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。发光二极管是由P型和N型半导体组成的二极管。在LED的P-N结附近,N型材料中多数载流子是电子,P型材料中多数载流子是空穴。P-N结上未加电压时构成一定的势垒,当加正向偏压时,在外电场作用下,P区的空穴和N区的电子就向对方扩散运动,构成少数载流子的注入,从而在P-N结附近产生导带电子和价带空穴的复合,同时释放出相对应的能量hν(h为普朗克常数,ν为光子频率)而发光。该能量相当于半导体材料的带隙能量Eg(Ev),其与发光波长λ(nm)的关系为λ=1239.6PEg。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电