LED汉字显示屏设计与制作.docx

LED 汉字显示屏设计与制作 1 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进展的新兴产业，市场空间庞大，前景宽敞。随着信息产业的高速进展， 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、体育场馆竞赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。明显， LED 显示已成为都市亮化、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 16×16 LED 汉字点阵显示的差不多原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等差不多环节和有关技术。 硬件电路组成及工作原理 本产品拟采纳以 AT89C51 路、复位电路、列扫描驱动电路  单片机为核心芯片的电路来实现，要紧由 AT89C51 芯片、时钟电 (74HC154)、 16×16 LED 点阵 5 部分组成，如图 1 所示。 其中， AT89C51 是一种带 4 kB 闪耀可编程可擦除只读储备器 (Falsh Programmable and Erasabl e Read OnlyMemory ，FPEROM) 的低电压、高性能 CMOS 型 8 位微处理器，俗称单片机。该器件 采纳 ATMEL 高密度非易失储备器制造技术制造， 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 和闪耀储备器组合在单个芯片中，能够进行 1 000 次写／擦循环，数据保留时刻为 10 年。他是一种高效微操纵器，为专门多嵌入式操纵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 12 MHz 晶振 X1 、电容 C 2，C3 组成，采纳片内振荡方式。 复位电路采纳简易的上电复位电路，要紧由电阻 R1，R2，电容 C1，开关 K1 组成，分不接至 AT89C51 的 RST 复位输入端。 LED 点阵显示屏采纳 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 定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，就能够得到显 示的汉字了。然而若将 LED 点阵的行列端口全部直截了当接入 89S51 单片机，则需要使用 32 条 I O 口，如此会造成 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 16 条行线直截了当接在 P0 口和 P2 口，至于列选扫描信号则是由 4-16 线译码器 74HC154 来选择操纵，如此一来列选操纵只使用了单片机的 4 个 IO 口，节约了专门多 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， 我们采纳 4.7 kΩ 排电阻作为上拉电阻。 汉字扫描显示的差不多过程是如此的：通电后由于电阻 R1，电容 C1 的作用，使单片机的 RS T 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 的象素 LCD 光，并利用人眼的 留特性合成整个 字的 示。 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 能 把每一个点明白得 一个象素，而把每一个字的字形 明白得 一幅 像。事 上那个 字屏不 能 示 字，也能 示在 256 象素范畴内的任何 形。如 用 8 位的 AT89C51 片机操 ，由于 片机的 8 位，一个字需要拆分 2 个部 分，如 3 所示。 了弄清晰 字的点 成 律，第一通 列 描方法 取 字的代 。 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 描方法第一 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 P