LED汉字显示屏设计与制作.docx

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1、单片机：基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作来源:时间:2007-9-2513:47:031引言在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。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段，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，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号

2、灯、景观照明等。显然，LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。本文基于单片机(AT89C51)讲述了16×16LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。2硬件电路组成及工作原理本产品拟采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74HC154)、16×16LED点阵5部分组成，如图1所示。其中，AT89C51是一种带4kB闪烁可编程可擦除只读存储器(FalshProgrammableandErasableRe

3、adOnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件1/7采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1000次写／擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)以及12MHz晶振X1、电容C

4、2，C3组成，采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R1，R2，电容C1，开关K1组成，分别接至AT89C51的RST复位输入端。LED点阵显示屏采用16×16共256个象素的点阵，通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布，如图2所示。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89S51单片机，则需要使用32条IO口，这样会造成IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。因此，我们在实际应用中只是将LED点阵的1

5、6条行线直接接在P0口和P2口，至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74HC154来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口，节约了很多IO资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用4.7kΩ排电阻作为上拉电阻。汉字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89C51按照设定的程序在P0和P2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(高电

6、平驱动)，同时在P1.1，P1.2，P1.3，P1.4接口输出列选扫描信号(低电平驱动)，从而选中相应的象素LCD发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。2/73字的点示原理及字代取方法我以UCDOS中文宋体字例，每一个字由16行16列的点成示。即国字中的每一个字均由256点来表示。我可以把每一个点理解一个象素，而把每一个字的字形理解一幅像。事上个字屏不可以示字，也可以示在256象素范内的任何形。如用8位的AT89C51片机控制，由于片机的8位，一个字需要拆分2个部分，如图3所示。了弄清楚字的点成律，首先通列描方法取字的代。

7、字可拆分上部和下部，上部由8×16点成，下部也由8×16点成。本例通列描方法首先示左上角的第一列的上半部分，即第0列的P00～P07口，方向P00到P07，示字“大”，P05点亮，由上往下排列，：P0.0，P0.1，P0.2灭P0.3，P0.4，P0.5亮，P0.6，P0.7。即二制00000100，十六制04h。上半部第一列完成后，描下半部的第一列，了接的方便，我仍成由上往下描，即从P27向P20方向描，从3可以看到，一列全部不亮，即00000000，十六制00h。依照个方法向第二列、第三列，⋯，直至第十六列的描，一共描32个8位，

8、可以得出字“大”的描代：由个原理可以看出，无示何种字体或像，都可以用个方法来分析出他的描代从而示在屏幕上。上述方法然能我弄清楚字点代的取程，但是依靠人工方法取字代3/7是一件非常繁琐的事情。为此，我们经常采用字库软件查找