单片机课程设计---点阵led电子显示屏

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1、本科生课程设计题目名称点阵LED电子显示屏专业　　电气工程及其自动化　　　　　　　　　班级　　09级2班　　　　　　　　　学生姓名　赵晨王琛张显飞　　　　　　　　　王永涛陈志华　　　　　　　　联系方式　　　　　　　　　　　2012年6月目录概述1一、设计要求与总体分析11.1设计要求11.2基本工作原理及框图1二、硬件电路设计及说明22.1AT89C51芯片22.274HC138译码器32.316×16点阵4三、软件设计分析63.1设计基本思路63.2软件设计流程图63.3程序6四、系统仿真与结果分析104.1Pro

2、teus软件基本概述104.2Proteus软件仿真电路图及结果104.3软件仿真分析11五、课程设计总结12概述随着电子技术，特别是随大规模集成电路的产生而出现的微型计算机技术的飞速发展，人类生活发生了根本性的改变。如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张地说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机以其体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、高可靠性、高性能价格比、开发较为容易，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得

3、到极为广泛的应用，并已走人家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。本课题研究的内容就是以单片机为主要控制元件，驱动LED点阵显示所想要现实的汉字。一、设计要求与总体分析1.1设计要求（1）设计4个16×16的LED电子显示屏，能稳定、清晰地显示图形或文字。（2）图形或文字显示通过编程能实现静止、左移和右移等多种显示方式。（3）采用动态扫描方式，保证在目测条件LED显示屏可亮度均匀地显示图形和文字，并且稳定、清晰、无串扰。1.

4、2基本工作原理及框图LED点阵总体框图如图1.1所示，点阵电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路。在整个电路当中单片机负责控制整个电路以及相应的程序的运行、与PC机的串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令。点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。13此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源的一端接通)。另一方而，根据各列

5、锁存的数据，确定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。接通的列，就在该行该列点燃相应的LED；未接通的列所对应的LED熄灭。可通过扫描输出口的控制实现颜色的转换。图1.1基本工作原理框图二、硬件电路设计及说明2.1AT89C51芯片AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理

6、器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。AT89C51引脚如图2.1所示。13图2.1AT89C51引脚图单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型机，这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。8051单片机的基本结构见图2.2。图2.28051单片机的基本结构2.274HC138译码器4HC138是一款高速CMOS器件，74HC138引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列

7、。　　74HC138译码器可接受3位二进制加权地址输入（A0,A1和A3），并当使能时，提供8个互斥的低有效输出（Y0至Y7）。74HC138特有3个使能输入端：两个低有效（E1和E2）和一个高有效（E3）。除非E1和E2置低且E3置高，否则74HC138将保持所有输出为高。利用这种复合使能特性，仅需4片74HC138芯片和1个反相器，即可轻松实现并行扩展，组合成为一个1-32（5线到32线）译码器。任选一个低有效使能输入端作为数据输入，而把其余的使能输入端作为选通端，则74HC138亦可充当一个8输出多路分配器，未

8、使用的使能输入端必须保持绑定在各自合适的高有效或低有效状态。图2.374HC138封装图132.316×16点阵16×16LED点阵其实就是4块8×8点阵LED级联而成的，因此特给出8×8点阵LED的工作原理。图2.4为8×8点阵LED外观及引脚图，其等效电路如图2.5所示，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使左上角LE