文档介绍：设计题目:基于51单片机的点阵式汉字电子显示屏的设计

摘要:LED显示屏作为一种新型的显示器件,是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成,通常用来显示时间、图文等信息,由点阵LED组成的汉字显示屏在工工程所应用非常广泛。本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏,其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的扩展,但级联时要注意不要超过驱动负载范围。
关键字:LED,点阵式,显示屏,AT89C51
第一部分:课程设计的目的
掌握单片机应用系统的一般过程和方法
综合运用单片机原理与接口技术课程和其它有关先修课程的理论及方法,分析和解决单片机应用系统的设计、分析和实验开发等相关问题,进一步巩固和加深对所学知识的理解。通过课程设计实践,掌握单片机应用系统的一般过程和方法,培养分析和解决实际问题的能力。
培养设计的基本技能
通过课程设计,学会运用相关技术资料和电子技术常用设备和工具,掌握有关的设计流程、硬件及软件技术平台的基本操作使用方法,培养分析和设计的基本技能。
第二部分:设计要求
1、以MCS-51系列的单片机为核心器件,组成一个点阵式汉字显示屏。
2、显示屏由一块16x16 LED点阵显示器组成,可以依次显示10个汉字。
3、通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。
第三部分:硬件电路的设计
设计思路
根据设计要求,初步确定设计方案如下:
选择4片74LS273作为16*16点阵LED显示器的数据锁存器;
1#、2#锁存器分别控制上八行和下八行,3#、4#锁存器分别控制左八列和右八列;
P0口作为I/O口,输出行数据和控制信号;
P2口作为I/O口,与“写”控制信号相配合,输出列控制信号;
通过编程依次显示汉字“欢迎光临武汉理工大学”等十个汉字。
二、实验器材
AT89C51芯片,锁存器74LS273,4片8x8的LED显示器组合而成的16x16LED显示屏,电阻、电容、晶振片、电源、门电路等。
三、硬件电路设计框图
根据设计要求与设计思路,。硬件电路结构有六个部分组成:时钟电路、复位电路、点阵显示器阳极驱动电路、阴极驱动电路和16*16点阵显示器电路。
时钟电路
复位电路
单片机
点阵显示器阳极驱动电路
16*16点阵LED显示器
点阵显示器阴极驱动电路

振荡电路

(b)复位电路
四、16*16点阵LED显示器汉字显示的工作原理
16*16点阵LED显示器有两种接线形式,即共阴极接法和共阳极接法。(a)所示,途中只画出了4*4点阵的二极管。每一行发光二极管的阳极接在一起,有一个引出端r,每一列发光二极管的阴极接在一起,有一个引出端c。当给发光二极管阳极引出端r1高电平时,阴极引出端c1加低电平时,左上角的二极管点亮。因此,对行和列的电平进行扫描控制时,可以实现显示不同汉字的目的。
16*16点阵LED显示器原理图及引脚排列
(a)16*16点阵LED原理图
(b)4个8*8点阵LED引脚排列
五、如何将4片8x8的LED拼接成一片16x16的LED显示屏(显示屏的扩展)
1、首先选定4片MATRIX-8X8RED(颜色自选)并将它们左转90度以实现对应的行线和列线连接;

2、将显示器分成上下两部分,左右两部分,将对应的行线和列线连接起来,如图;
3、拖动左右两边的显示器拼接在一起,然后拖动上下的显示器拼接在一起,结果如图;

4、对于4片8x8的显示屏也可以通过总线的方法连接;
六、点阵LED显示器与单片机的接口
16*(b)所示。当采用单片机进行控制时,连接16*16点阵LED显示器需要接入四片74LS273锁存器,。在编程控制时,将16*16点阵LED显示器分成上下两部分,上半部分8行16列和下半部分8行16列。1#、2#锁存器分别控制上八行和下八行,3#、4#锁存器分别控制左八列和右八列。每一列由两个字节组成,数据分成两次送入扫描一列,显示一个字需要扫描16次。
“欢迎光临”,可以按照从左到右,先下后上的顺序以此写出“欢迎光临武汉理工大学”等字的编码。
“欢迎”显示字样
“光临”显示字样
整体电路图
第四部分:软件设计
“欢迎光临武汉理工大学”10个字的编码表如下:
TAB1: DB 00H,00H,10H,00H,34H,08H,44H,04H ;“欢”字编码数据
DB 04H,03H,7CH,04H,06H,28