基于单片机的LED点阵显示屏的设计报告

燕京理工学院

基于单片机的8*8LED点阵显示屏的设

计报告

课程名称 proteus 班 级 自控1404 学 号 140240116 姓 名 张爽 指导教师 贾超 课设时间 2017.8.28-2017.9.28

2017年 9月 28 日

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一、 引言(简要说明本次课程设计的选题、意义、设计要求、被控对象及控制范围等) 1.1 研究的目的、意义 LED因其体积小,耗电量低,亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上,LED点阵大屏可应用于户外广告,交通导航,大厅公告,比赛的多媒体实时显示等领域。本设计作品的用途正是在于实现大屏显示的核心功能,即汉字的显示,可实际应用于简单的显示系统中,如简单的排队叫号显示屏,电梯显示屏等。通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑,校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 1.2 本设计所要做的工作 为了完成该设计实现,经过考虑论证,决定分为以下几个阶段进行: (1)对课题进行全面的分析,明确系统要实现的功能,大致了解要解决的问题,制定总的设计方案; (2)根据论证设计硬件系统并画出电路图,并根据电路图在面包板上连接电路图; (3)在硬件的基础上设计软件程序; (4)利用仿真器编译软件程序,进行调试仿真; (5)把调试成功的程序利用烧入器烧入到芯片中去; (6)把固化好程序的芯片插入到实际应用系统,投入到实际使用。

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二、 正文(制定电气控制方案、确定控制系统的控制算法、硬件和软件设计、仿真调试等) 系统构成框图 LED点阵显示屏采用1个8*8共64个象素的点阵,通过LED点阵资料判断出该点阵的引脚分布,如图3.1所示。8*8的LED点阵为单色共阳模块,单点的工作电压为正向(Vf)=1.8v,正向电流 (if)=8-10MA。静态点亮器件时(64点全亮)总电流为640mA。总电压为1.8v,总功率为1.15w.动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达80-160mA 点阵LED扫描法介绍 点阵LED一般采用扫描式显示,实际运用分为三种方式: (1) 点扫描 (2) 行扫描 (3) 列扫描 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。此外一次驱动一列或一行(8颗LED)时需外加驱动电路提高电流,否则LED亮度会不足。 我们把行列总线接在单片机的IO口,然后把上面分析到的扫描代码送人总线,就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入AT89S52单片机,单片机无法提供可以让LED点亮的电流。因此,我们在实际应用中是将LED点阵的8条行线直接接在74hc573,至于列选扫描信号则是由AT89S52单片机IO口来选择控制。 汉字或字母扫描显示的基本过程是这样的:通电后由于电阻R1,电容C1的作用,使单片机的RST复位脚电平先高后低,从而达到复位;之后,在C2,C3,X1以及单片机内部时钟电路的作用下,单片机AT89S52按照设定的程序在行接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行选线,同时在单片机接口输出列选扫描信号,从而选中相应的象素LED发光,并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。由单片机进行处理,并将行列信号分别通过显示驱动输入点阵屏,控制点阵的显示。 (1) 单片机: 采用AT89c52单片机芯

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