《微机原理与接口技术》课程设计-LED显示系统设计

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1、武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书目录引言11设计任务22系统方案设计32.1处理器选择32.2驱动电路设计32.3程序方案设计43电路设计53.1元器件介绍53.1.18255可编程并行接口芯片53.1.2三种译码器63.1.3并入串出接口芯片7416663.1.4串入并出接口芯片7459573.2各部分电路设计83.2.164x64LED点阵连接83.2.2行驱动电路设计93.2.3列驱动电路设计93.2.4整体电路图104程序设计124.1程序流程图124.2各部分功能的程序实现134.2.1汉字的二进制编码134.2.2汉字显示的程序实现1

2、44.2.3延时子程序155小结体会16参考文献17附录1826武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书引言LED（LightEmittingDiode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区

3、，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。鉴于LED自身的优势，其主要应用在以下几个方面：1.LED数码显示器和显示屏2.LED投光灯和水下灯3.LED居室装饰灯等。26武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书1设计任务LED显示系统设计：采用64×64矩阵形式的LED显示“玉兔迎春”四个字，要求每个字依次3s显示后再共同形式5s，周而复始。要求：①选择合适的芯片；利用8086或单片机配套其他需要的芯片设计硬件电

4、路。②设计原理电路；利用已知芯片设计可实现要求功能的电路。并利用画电路图软件绘制出硬件电路图③画出电路图；利用画电路图软件绘制出硬件电路图，并解释个部分电路功能。④编写出相应的程序；画出程序流程图，并利用8086或单片机的指令集写出实现要求功能的汇编程序或C程序。⑤撰写设计说明书，内容包括：摘要（中英文对照）、目录、正文、参考文献、附录。正文部分包括：方案论证、硬件设计说明（芯片选择、硬件连接图及说明、地址分析等）、软件设计说明（参数计算、流程图设计及说明等）、课程设计收获及心得体会。26武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书2系统方案设计本设计中方案

5、设计主要包括处理器选择、驱动电路设计和程序设计三部分，下面逐次介绍各种设计方案的选择。2.1处理器选择方案一：利用80C51单片机作为程序处理器，80C51单片机有4个并行I/O接口，分别为P0、P1、P2、P3，每个接口都有8个引脚，每个引脚均是双向输入输出通道，输入时可以实现资料所存，输出时可以实现数据缓冲。方案二：利用8086CPU作为程序处理器，8086CPU为16位机，有16根数据线，20根地址线，一般情况下，8086CPU引脚不直接和外部设备相连，而多是与外设驱动接口电路相连实现对外设的间接控制。由于本学期我们微机原理课程学习8086处理器，所以本设

6、计中优先采用8086CPU作为程序处理器。2.2驱动电路设计方案一：静态锁存显示，将LED点阵阳极接高电平，阴极接低电平，这种方式电路接线简单，显示方式单一，控制程序也简单，但是其耗费接口的引脚，硬件开支大，在LED点阵规模较大时将无法实现电路连接。方案二：动态扫描显示，该方法是指显示屏共用一组列驱动寄存器，然后通过行驱动管的分时工作，使每行数据显示一定时间，循环显示，只要循环频率大于24Hz，即可利用人眼的视觉暂留效应使人感觉如同同时显示所有数据一般，该方法控制方式多样，接口引脚需要较少，但是电路接线复杂，一般用在LED点阵规模较大时。本设计中由于为64x64

7、LED点阵，规模较大，故采用动态扫描显示方案。其模型如图2-1所示。26武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书行驱动电路列驱动电路控制器64x64LED点阵图2-1动态扫描方案图2.3程序方案设计本设计采用8086控制器，为了提高程序运行速度，本设计采用汇编编程语言，具体设计方案将在下面程序设计中解释。26武汉理工大学《微机原理与接口技术》课程设计说明书3电路设计本设计中所有硬件电路均在proteus软件中完成，各器件也以proteus中为标准。3.1元器件介绍本设计中硬件电路采用了8086CPU、8255A可编程并行接口芯片、2-4译码器74139、

8、3-8译码器74138、