最新毕业论文：基于单片机的LED汉字显示屏的设计与实现.pdf

全国中职骨干专业教师培训班论文 题目： 基于单片机 LED 汉字显示屏的设计与实现 系别：电子与信息学院 专业：电子技术应用班 姓名：谢利民 指导老师：韩克柳秀山 时间：2008 年9 月 基于单片机的LED 汉字显示屏的设计与实现 全国中职骨干教师培训班电子应用技术班谢利民 摘要：本文研究了基于AT89C51 单片机 8×8 LED 汉字滚动显示屏的设计并运用Proteus 软件的仿真和实 现。主要介绍了 LED 汉字显示屏的硬件电路设计、汇编程序设计与调试、Proteus 软件仿真和实物制作等 方面的内容，本显示屏的设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点。能帮助广大电子 爱好者了解汉字的点阵显示原理，认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法，并提高单片机知识技 术的运用能力。 关键词： 单片机 LED 点阵 Proteus仿真 1 引 言 LED 显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发 光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛 的用于公交汽车、商店、体育场馆、车站、学校、银行、高速公路等公共场所的信息发布 和广告宣传。 LED 显示屏发展较快， 本文讲述了基于 AT89C51 单片机 8×8 LED 汉字点阵滚动 显示的基本原理、 硬件组成与设计、 程序编写与调试、 Proteus 软件仿真等基本环节和相关 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、8×8 LED点阵5部分组成，电路框图如图 1所示。其中， AT89C51 是一种带 4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable 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 用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造， 工业标准的 MCS 一51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 1 000次写擦循环， 数据 保留时间为 10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌人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 (XTAI 1 及XTAL2)以及12 MHz 晶振X 、电容 C2 、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 R ，R2 ，电容C ，开关K 组 成，分别接至 AT89C51 的RST 复位输人端。 LED 点阵显示屏采用 8x8共64个象素的点阵，可通 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。 我们把行列总线接在单片机的I/O 口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以 得到显示的汉字了。我们在实际应用中是将LED 点阵的 8条列线 通过驱动电路接在 PO 口，8 条行线 通过限流电阻接在 P2口，考虑到 PO 口必需设置上拉电阻，我们采用1k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R ，电容 cl 的作用，使单片 机 图1 硬件电路组成框图 的RST 复位脚电平先高后低，从而达到复位；之后，在C 、C3 、X 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 P2和P0接口输出与内部汉字对应的代码电平送至 LED 点阵的行列线 ( 高电平驱动 ) ，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。再改变取表地址实现汉字的滚动显示。硬件电路组成框图如图1 所示，硬件电路如图 2所示。 图2 硬件电路 3 汉字的点阵显示原理及字库代码获取方法 我们以 UCDOS中文宋体字库为例， 每一个字由 8行8列的点阵组成显示。 我们可以把每一 个点理解为一个象素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以 显示汉字，也可以显示在64象素范围内的任何图形。如查用8位的AT89C51 单片机控制，如 图3所示 图3 汉字显示原理 为了弄清楚汉字的点阵组成规律， 首先通过列扫描方法获取汉字的代码。首先将 8行分