文档介绍：工程设计报告
——大屏幕显示器
一、功能及性能指标。
功能要求:
1、采用AT89S51单片机作为微处理器。
2、设计一个8×8点阵LED数码字符显示器。
3、在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰。
动态显示“一”“马”“当”“先”几个字符。
1、任务
设计制作一个大屏幕显示器。
2、要求
1) 基本要求
(1) 显示器点阵数目至少8*8,能够显示汉字。
(2) 能够用多种扫描方式进行显示。
(3) 显示器的亮度可以调节。
2) 发挥部分
(1)把基本要求的设计扩展成一个能够显示多个汉字的字符屏。
(2)利用微机的RS-232接口传送数据,随时改变显示的内容。
二、总体设计方案,方案比较及所得结论。

本设计采用Atmel公司的高性能的位单片机89C51作为核心芯片的电路来实现,主要由AT89C51芯片(单片机)、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74LS245)、8×8 LED点阵5部分组成,我们在实际应用中只是将LED点阵的8条行线直接接在P0口和P3口,至于列选扫描信号则是由译码器74LS245来选择控制,这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口,节约了很多IO资源,为单片机系统扩充使用功能提供了条件。
汉字扫描显示的基本过程是这样的:通电后使单片机的RST复位脚电平先高后低,从而达到复位。之后,在单片机内部时钟电路的作用下,单片机89S51按照设定的程序在P0和P1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),接口输出列选扫描信号(低电平驱动),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。同时通过调整导通的时间与电流,可实现高亮度稳定的显示。

图文显示一般有静态和动态显示两种方案,静态方案虽然设计简单,但其使用的管脚太多,因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计,而采用另外一种称为动态扫描的显示方法。动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行(比如8行)的同名列共用一套驱动器。具体就8x8的点阵行扫描方式来说,把所有同1行的发光管的阳极连在一起,把所有同1列的发光管的阴极连在一起(共阳极的接法),先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1行使其燃亮一定时间,然后熄灭;再送出第二行的数据并锁存,然后选通第2行使其燃亮相同的时间,然后熄灭;以此类推,第8行之后,又重新燃亮第1行,反复轮回。当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上),由于人眼的视觉暂留现象,就能够看到显示屏上稳定的图形了。
因此,对于基于单片机的74LS245驱动的8*8点阵LED显示器可以完成字符的动态显示功能。

静态方案虽然设计简单,但其使用的管脚太多,因此在实验中的显示屏没有采用这种设计,而采用动态扫描的显示方法。
三、系统结构设计,部分电路设计,功能和技术指标复核。
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整体模块设计
本设计主要由列驱动电路,显示器电路、电源部分,运用单片机的最小系统,将每个功能电路模块连接在一起。
实现框图:
各部分说明:
晶振电路:由51单片机本身时钟段和晶振提供,提供时钟频率。
复位电路:由电阻,电容以及开关构成的电路接至51单片机的复位端,起到复位作用。
51单片机:存储和处理程序。
显示电路:其中8*8LED点阵用于显示输出,限流电阻用于保护8*8LED。
驱动电路:用于驱动8*8点阵LED显示设备,使51单片机所发出的信号的电压相对稳定,增加负载能力。
5V电源:提供设备所需的电压,功耗。
本设计主要由AT89S51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74LS245)、8×8 LED点阵、电源6部分组成,运用单片机的最小系统,将每个功能电路模块连接在一起。其中,AT89S51起着核心控制的作用,其具体芯片结构如下:
经过资料的查找,得知:AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 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,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和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案.
以下根据需要,主要介绍使用的管脚功能:
①VCC:供电电压。
②GND:接地。
③AT89S51共有4*8共32个I/O口,本次实验中主要用P0和P1作为I/O