16×16 LED点阵设计-毕业设计

16×16 LED点阵设计

学生：指导教师：

内容摘要：LED点阵电子显示屏的发展越来越好广泛，它成为一个宣传信息的重要平台，已经得到了社会的普遍认同。LED点阵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。它具有发光效率高、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。

该设计是一个16×16LED点阵电子显示屏显示数字的设计。整块电子显示屏的控制核心是40引脚的单片机AT89S51，说明了LED点阵电子显示屏用AT89S51为控制系统的动态的设计和开发的具体过程。通过该芯片控制两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示，本设计就是使用4块8×8点阵显示模块来组成16×16点阵显示屏，采用动态扫描显示，程序编写的实现是使用简单流通性强的C语言，该设计的结果证明，系统显示清晰，结构合理，误差小，扩展能力强，性能稳定。

关键词：AT89S51 LED点阵数字显示

Design of 16*16 LED dot matrix

Abstract：LED electronic display found the screen better and better.It has become an important platform of a promotional information,it has been widely accepted by the society,LED dot matrix display is the use of plane composition LED lattice module or pixel unit display screen ,It has the advantages of high light efficiency ,long.

The designed is a digital design of a 16*16 LED dot matrix display ,control the core piece of electronic display is the 40 pin of the microcontroller AT89S51.Describes the specific process of the design and development of LED dot matrix display with AT89S51 as the control system dynamic.Through the control two columns drive chip 74HC595 are needed to drive the display shows that this design is to use 4 pieces of 8 x 8 dot matrix display module to form a 16 * 16 dot matrix display screen, a dynamic scans showed that the realization of the programming is simple to use strong liquidity of C language, and the design results show that the system shows clear, reasonable structure, little error and extension ability strong, stable performance.

Keywords: AT89C51 dot matrix LED the digital display screen

目录

前言 (1)

1 设计方案的论证与选择 (1)

2 硬件电路设计 (3)

2.1 系统的结构框图 (3)

2.1.1 单片机控制模块 (3)

2.1.2 时钟电路 (4)

2.1.3 复位电路 (4)

2.1.4 显示模块 (5)

2.1.5 驱动模块 (7)

2.2 单片机的最小系统图 (9)

3 单片机系统 (10)

3.1 8051引脚为40个的单片机芯片 (11)

3.1.1 引脚为Vcc和Vss 的主电源 (11)

3.1.2 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 (11)

3.2 I/O口线的引脚排列及管脚的说明 (11)

3.3 RST键 (13)

3.4 PEROM阵列和锁定位 (13)

4 系统软件设计 (13)

4.1 主程序的设计及流程图 (13)

4.2 显示程序的设计 (14)

5 硬件的制作与调试 (15)

5.1 系统的组装 (15)

5.2 程序的调试 (16)

6 结束语 (17)

附录 (18)

附录1：程序清单 (18)

附录2：仿真结果图 (22)

附录3：Protel原理图 (23)

附录4：4个8*8LED组成的显示屏 (24)

附录5：PCB图 (25)

参考文献 (26)

16×16 LED点阵电子显示屏的设计

前言

LED点阵电子显示屏的制作简单，并且便于安装，被广泛的应用于各个公共场合，但是LED 电子显示屏也只能用于单一的图像数字汉字的显示，如果要改变显示的内容，必须要在上位机上进行实现。该设计用LED矩阵的排列来实现两位数字的显示功能。该设计是一个16×16的LED点阵的数字显示屏。当今社会LED灯随处可见，它使我们的生活变的五彩缤纷。LED灯有白光、红光、黄光、绿光、蓝光、紫光等多种颜色，所以它是许多广告设计着的必要品。

我们已经学习了单片机及相关的课程，可以利用单片机来控制LED，以达到我们所需要的显示效果。通过16x16点阵显示屏的设计，我们能更好的掌握单片机工作原理，把理论知识与实践结合起来，达到学以致用的目的。通过这次的课程设计，能更好的提高我们的动手能力与解决实际问题的能力，我们现在的单片机的学习知识最基本的单片机知识，我们想要更好的掌握它，还需要我们自己主动地更深入了解它，这次的课程设计是一个很好的深入学习的平台，并能帮助我们掌握16X16LED点阵的工作原理。

1 设计方案的论证与选择

从理论上来说，不管是显示的是文字还是图像，我们只要控制了各个组成文字或者是图像的对应的LED点的发光器件，我们就能得到想要显示的图像或者文字，这种控制方法就是静态驱动显示方式。该方式显示的程序相对而言是比较简单的，并且所显示的亮度大。但是这种方式的缺点是所使用的I/O口的线比较多，并且硬件的成本比较高。另外，还有一种叫动态扫描显示，它是指采用分时的方法，轮流交替的控制各个显示器的公共端，让各个显示器轮流被点亮，这种方式来扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用的列驱动器。

这个设计是16*16的点阵的设计，如果我们采用静态驱动显示方式，其LED发光二极管灯共有256个，而显然单片机没有那么多的端口，如果我们考虑利用锁存器开扩展端口，按照8位的来计算，那么这个设计需要258/8=32个锁存器。就光是16*16的点阵就需要32个，那实际的生活中需要的更多，该造价的成本也就相对的要高出许多，这样不利于商业的盈利目的。而如果我们采用动态扫描显示，我们将所有同一行的二极管的阳极并联起来，把同一列的二极管的阴极并联起来，即共阳极的接法，然后我们先将控制第一行发光二极管发光的数据送出并且利用锁存器锁存起来，再将使第一行的灯点亮的一定时间选通，再熄灭；再将使第二行的发光管点亮的数据输送出来并锁存起来，同样将使第二行的灯点亮的一定时间选通，再熄灭；以此下去，直到第十六行之后，

第一行的灯又重新点亮，就这样反复的轮回。由于人类的视觉存在着短暂的停留的现象，所以只要轮回的速度达到每秒24次以上的高速，人们看到的就会是16行同时进行，就会看到一个完整的图像或者文字。

对于LED灯的接法常见的有两种，一种是共阴极的（左），另一种是共阳极的（右），该设计实验采用的是共阳极的接法，下图给出了这两种接法的内部电路原理及相对应的管脚图。

图1-1 共阴极与共阳极接法的内部电路原理图

在采用扫描的方式进行显示时，每一行使用一个行驱动器，每行的同名列之间共用一个列驱动器。显示所需的数据一般在单片机的存储器里存储，并且是按照8位一个字节的形式顺序排放。显示图像时需要把一行中的各个列的数据都传送到其相对应的驱动上去，这就存在着数据传输的问题。利用控制电路到列驱动器传输数据时，可以采用串行方式或者并行方式，但是，使用并行传输方式时，从控制电路到列驱动电路所需的电路线太多，所需的硬件数目也就增多，如果当列数很多是，也不利于实际的设计，也不经济，所以并行传输方式方案是不可取的。

使用串行的传输方式，控制电路就只用一根短路线，就能将列数据依次传输到驱动器里，但是由于只有一根传输导线，所以导致列数据传输的时间可能过长，即数据准备所需时间过长，在确定了行扫描周期的情况下，其在导线中的传输时间过长，行显示的时间就缩短了，这样就会影响到LED的亮度，这种方法虽然在硬件方面更为经济，但是

也没能满足我们的需求。

要解决串行传输方式中的数据准备时间过长和显示的时间不足的矛盾问题，我们可以采用重叠处理的方法。即在显示本行的各个列数据的同时，也将下一行各个列数据传输。为了达到所需的重叠处理的目的，就需要将列数据的显示数据锁存起来，这样经过上述分析，我们可知对于列数据准备来说，它就能实现串入并出的一位功能，而对于列数据显示来说，应该具有并行锁存的功能。这样，已准备好的本行的数据传入并行锁存器进行显示的同时，准下一行的列数据就可以在串并移位寄存器中准备，而本行的显示也不会受到影响，这样就能达到我们所设计的目的。

2硬件电路设计

2.1 系统的结构框图

该课程设计采用了AT89S51单片机为核心的芯片的电路来实现，它的组成部分为AT89S51芯片、电源、复位电路、时钟电路、行驱动器、列驱动器、4个8*8LED的点阵。

图2.1-1 系统结构图

2.1.1 单片机控制模块

AT89S51单片机是一种所占字节为4K的FLASH存储器的低电压、高性能CMOS的8位的微型处理器，该器件密度高、非易失性存储，兼容标准MCS-51 指令系统，在片内使用了8位的中央处理器和Flash存储单元，AT89S51单片机的功能强大，可以提供共性价比的应用场合，所以可以灵活的应用于各种控制领域，并且价格比较经济，方便

编程，性能稳定。

2.1.2 时钟电路

该电路的脉冲信号是采用普通的晶体时钟源提供的，而构成了内部的振荡的方式，该晶体能够使芯片的使用尽可能的减少，节约成本。

单片机的时钟信号通常用内部振荡方式和外部振荡方式这两种电路形式得到。内部振荡方式的振荡器的构成是在XTAL1和XTAL2这两个引脚外接石英晶体。因为单片机内部有一个高增益反相放大器，当晶振外接后，就够成了自激振荡器，产生时钟脉冲。晶振的频率大约为12MHZ。如下图2.1.2-1,C1、C2两个电容器的作用是起稳定振荡器频率、快速起振。电容的值一般为5-30PF。内部振荡方式所得到的时钟信号相对来说比较稳定，比较广泛的使用在实际电路中。

图2.1.2-1 单片机时钟电路

2.1.3 复位电路

复位电路就是利用它把电路恢复到起始状态。其复位电路可分为两种，一种是开关复位，当在电源接通的情况下，当单片机在运行期间，如果发生了死机的情况，就可以使用按键开关操作来时单片机复位；另一种是上电复位，当在接通电源的情况下，复位操作就会自动实现。

单片机复位电路图如图2.1.3-1所示，该复位电路可实现人工手动复位，也实现上电复位。当按下按键SW时，RST脚位高电平，就能是单片机正常复位；当一开始就打开电源时，C3电容相当于短路，RST脚在短时间内处于高电平，从而促使单片机复位。

图2.1.3-1 单片机复位电路

2.1.4 显示模块

该设计的点阵显示屏是由4个8*8LED点阵组成的16*16的显示屏。数个发光二极管组成了LED点阵显示屏，它具有的特点是低功耗、亮度高、引脚少、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀、视角大。点阵显示屏按颜色分类可分为单色和双色两类，该次设计师选用的单色点阵显示屏，为了安装的方便，一块模块上有若干个LED组合而成，形成了我们所需的大屏幕。

如图2.1.4-1是一个8*8的单色的LED点阵模块内部的电路图。图中的LED的排列形式成点阵，同一列的LED阴极连在一起，同一列的LED阳极连在一起，当LED处于正偏是,LED灯才会发光。该设计选用的是4个8*8的LDE点阵构成了16*16点阵显示屏，该次显示的结果是显示两个汉字，16*16的LED点阵显示屏有256个发光二极管，并且每个发光二极管是放置在列线和行线的交叉点上。

图2.1.4-1 8*8点阵内部电路图

如图2.1.4-2所示，是其外观和引脚图。当所对应的某一行置电平1时，某一列置电平0，其相对应的二极管就发光。如果第一行置1为高电平，第一列置0为低电平，第二行为高电平置为1,Y行置1为高电平，I列置0为低电平，这显示效果为P行上的第一个LED灯亮，第二个LED灯灭，第三个LED灯亮。

如图2.1.4-2 8*8点阵外观和引脚图

如图2.1.4-3所示，是一个4块8*8点阵组成的16*16的LED点阵的显示屏。16*16点阵显示屏是采用动态扫描的LED驱动显示方式，动态扫描方式是采用逐行轮流的方法来点亮LED灯。LED点阵显示模块进行的方法有水平方向（X方向）的扫描和竖直方向（Y方向）的扫描，本次设计采用的是竖直方向（Y方向）的扫描，即逐行扫描的方法

简称行扫描方法，它是用一个P口相当于位码来输出决定哪一行能点亮，另一个P口相当于段码输出列码决定该行上哪些LED灯亮。能亮的行从上向下扫描完16行即相当于位码循环移位16次后显示一帧完整的图像。

图2.1.4-3 4块8*8点阵LED屏组成的16*16的点阵显示屏

2.1.5 驱动模块

集成电路74HC595构成了行驱动电路，它的结构是由一个8位的串入并出的一位寄存器和一个8位输出锁存器构成，并且输出锁存器和移位寄存器的控制室各自独立的，可以在显示本行的各列数据的同时，同时传输下一行的列数据，而达到重叠处理的目的。

列驱动电路主要实现的功能是译码，用2块74LS138级联来实现4/16线译码功能，74LS138芯片本身具有3/8线译码功能。

74HC595的外形及内部结构如图2.1.5-1，它的输出测由8个串行移位寄存器连接，每个移位寄存器的输出都有一个输出锁存器来连接，SI引脚是串行为数据的输入端，SCK引脚的作用是移位寄存器的移位时钟脉冲，移位时间是发生在上升沿，并且将SI

的下一个数据移位到最低位，并在各移位寄存器的输出端出现移位后的各位信号，也就是输出地锁存器的输入端。RCK是输出的锁存器的打入信号，其上升沿将移位寄存器的输出打入到输出锁存器中。G引脚的作用是输出三态门的开放信号，其开放的条件是当其为低时锁存器的输出时，否则为高阻态。SCLC引脚的功能是作为移位寄存器的清零输入端，当其为低时移位寄存器的输出全部为零。因为SCK和RCK这两个信号是相互独立的，所以输入串行移位与输出锁存互不干扰。QA～QH为芯片的输出端，QH做为最高位可用作多片74HC595级联使用，向上一级的级联输出，但是因为QH受输出锁存器的打入控制，所以还要从输出的锁存器前引出QH’来作为与移位寄存器完全同步的级联输出。图2.1.5-2为74HC595级联，表2.1.5-1为74HC595真值表。图2.1.5-3为74HC595

时序图。

图2.1.5-1 74HC595的外形及内部结构

图2.1.5-2 2个74HC595级联

图2.1.5-3 74HC595时序图

列驱动模块电路是由2块74LS138芯片组成，74LS138是一款高速CMOS器件，

74LS138为反相输出，74HS138引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列，如图2.1.5-4

所示是74LS138的引脚图，表2.1.5-2是其真值表。74LS138译码器可接受的二进制加权地址输入位数为3位A0、A1、A2，当使能时，能够提供8个互斥的低有效输出Y0-Y7。74LS138的使能端有3个：一个高有效E3和两个低有效E1和E2。当E1和E2置为低位E3置为高位时，74LS138输出为低，其他的情况下74LS138将保持所有输出为高，利用这种复合使能特性，只需要1个反相器和4块74LS138芯片，就可以实现并行扩展，组成一个1-32即5线到32线的译码器，任选一个低有效使能端作为数据输入端，而把其余的使能输入端作为选通端，则74LS138也可以作为一个8位输出多路分配器，未使用的使能输入端必须使其在各自合适的高有效或者低有效状态保持绑定，74LS138的作用原理在这些情况下可以提高译码系统的效率，如高性能的存储译码或者要求传输延迟时间短的数据传输系统，在高性能存储器系统中。高速存储器使用快速赋能电路，存储器的赋能时间和译码器的延迟时间通常小于存储器的典型存取时间，这就是说可以忽略不计由肖特基钳位的系统译码器所引起的有效系统延迟的时间。HC138所按照的条件是三位二进制输入码和赋能输入，从8个输出端中译码出一个低电平输出。扩展所需的外接门或者倒相器由于有两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效地赋能输入端而

减少了，扩展成了不需要外接门的24线译码器；扩展成32线译码器，只需要外接一个倒相器。在解调器的实际应用中，赋能输入端可以用作数据的输入端。74HC138芯片有多路分配功能、复合使能输入，轻松实现扩展、存储器芯片译码选择的理想选择、兼容JEDEC标准、低有效互斥输出这些特性。

图2.1.5-4 74HC138引脚图

74HC138真值表

图2.2-1 单片机最小系统

3单片机系统

MCS-51是Intel公司生产的一个单片机系列名称。这一系列的单片机有多种，8051是其中性价比高的一种单片机。

8051单片机按照其功能部件课将内部结构划分为8个部分：

★ 8位中央处理机CPU一个。

★ 128个字节的片内数据存储器RAM。

★片内程序只读存储器ROM其字节为4KB。

★特殊功能寄存器SFR18个。

★ P0、P1、P2、P3 这4个8位并行输入输出I/O接口（共32线），用于并行输入或输出数据局。

★串行I/O接口1个。

★ 16位定时器/计数器2个。

★ 1个具有可以接收为不中断申请，定时器/计数器中断申请和串行口中断申请的5个中断源，可编程为2个优先级的中断系统。

3.1 8051引脚为40个的单片机芯片

3.1.1 引脚为Vcc和Vss 的主电源

Vcc（40脚）：接+5V电源正极;

Vss（20脚）：接+5V电源地端。

图3.1.1-1 AT89C51引脚图

3.1.2 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2

XTAL1：该引脚数为19个引脚，接在外部石英晶体的一端，它在单片机内部是作为一个反相放大器的输入端使用的，这个放大器也作为了片内振荡器。当采用了外部时钟时，对于HMOS单片机来说，该引脚就要接地。

XTAL2：该引脚数为18个引脚，接在外部石英晶体的另一端。在单片机内部，该引脚接在片内振荡器的反相放大器的输出端。当采用了外部时钟时，对于HMOS单片机来说，该引脚的作用是作为一个外部振荡信号的输入端使用。

3.2 I/O口线的引脚排列及管脚的说明

★ P0口——漏极开路的8位双向I/O口。

在编程时，P0口可以用于指令代码字节的接收；当使用外扩I/O口及片外储存器是，P0口作为低字节的地址/数据复线；在程序校捡是，P0口能够将指令字输出，但需要外加上拉电阻。

P0口为一个8位的漏极开路双向I/O口，每脚可以吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次输入1时，被称为高阻输入。外部程序数据可存储在P0端口，它被称为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，原码可从P0端口输入，当FIASH进行校验时，原码从P0端口输出，此时P0外部必须被拉高。

★ P1口——准双向8位的I/O口，具有内部上拉电阻的功能。

P1口试专门为用户准备的I/O双向口。用做输入时，应该先让输出地锁存器置为1；P1口可以同时驱动TTL4个负载；在编程和校检时，可以当成输入的是低8位的地址。

★ P2口——准双向的8位I/O口，具有内部上拉电阻。

在编程校检时，P2口能够接收到高字节的地址和某些控制信号；P2口同时也可以当做I/O口使用；当使用外扩I/O或者片外储存器端口时，P2端口输出高8位的地址。当用做输入时，应该先将输出地锁存器置为1；P2口可以同时驱动TTL4个负载。

当P2口输入1时，其管脚被内部的上拉电阻拉高，并作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，输出电流。出现这种现象的原因是由于内部上拉。当P2口被当做16位地址外部数据存储器或者外部程序存储器进行存取时，P2口输出高八位的地址。当给出的地址为1时，它可以利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器读写时，P2口输出特殊功能寄存器的内容，P2端口在FLASH编程和校验的时候能够接收高控制信号和八位地址信号。

★ P3口——准双向的8位I/O口，具有内部上拉电阻。

P3口能够作为普通I/O口。在编程校检时，P3口负责接收某些控制信号；可以驱动4个TTL。作为输入时，应该先将输出锁存器置位1；同时P3端口还具有各种替代的功能。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

表3.2-1 P3口特殊功能表

3.3 RST键

该键的功能为复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST引脚的两个机器周期的高电平的时间。

3.4 PEROM阵列和锁定位

通过正确的控制信号的组合可以让整个PEROM阵列和三个锁定位电擦除，并保持ALE管脚处于低电位10ms实现。在芯片的擦操作中，该操作必须执行的时间是在代码阵列全部置1并且在任何非空存储字节被重复编程以前。而且，8051芯片设置有稳态逻辑，可在零频率的情况下进行静态逻辑，支持软件可选的两种掉电模式。在闲置模式的情况下，CPU停止工作，但是计数器、RAM、定时器、串口和中断系统仍在继续工作。在掉电模式下，冻结振荡器并且保存RAM中的内容，将所用的其他芯片的功能都禁止，一直到下一个硬件复位为止。

4 系统软件设计

4.1 主程序的设计及流程图

显示屏软件主要有向屏体提供显示数据的功能，并且产生各种控制信号，而达到让屏幕显示我们所需的显示内容的目的。该系统的软件采用C语言来编写，按照模块化得到设计思路而设计。首先分析程序所要实现的功能，程序要实现动态显示，向左移动两大功能。主程序的工作流程如图4-1-1所示。

图4.1-1 主程序工作流程图

4.2 显示程序的设计

LED点阵的显示方法是采用的动态扫描显示，，并能实现左移的功能。图4-2-1为显示的程序流程图。采用PCtoLCD2002字模软件取出想要显示的汉字的字模，该次设计实验设计的汉字是“您好”。

LED点阵显示屏毕业设计文献综述

XXXXXXXX大学专业文献综述

LED点阵电子显示屏系统的设计 作者：xxx 指导老师：xxx 摘要：本设计拟采用一种由单片机控制的8*8点阵发光模块组成的16*64发光点阵，探讨简单的汉字、英文字母和动态图象显示技术，以及实时的温度测量显示。该系统具有设计简单、字符清晰、可靠性高等特点。 关键词：LED；单片机；点阵； Design of LED Dot Matrix Electronic Display System Author: Song Jian-lei Instruct teacher: Li Xue-lian Abstract：The paper introduces a kind of 16*64 dot matrix consists of 8*8 dot matrix module, we discuss the display technology of Chinese character, English letter, dynamic image and real time temperature. It is simple in design, cheap in cost and high in reliability. Key words: LED；Single Chip Microcomputer；Dot Matrix； 引言 LED(Light Emitting Diode，LED)电子显示屏是随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅速发展而形成的一种新型信息显示媒体。LED点阵显示器作为一种新兴的显示器件，它是由多个独立的LED发光二极管封装而成。发光二极管LED具有体积小、抗冲击和抗震性能好、高可靠性、寿命长、工作电压低、功耗小及响应速度等优点[1]。由于电子显示屏具有显示内容信息量大，外形美观大方，操作使用方便灵活，用户可随时任意自行编辑修改显示内容，显示方式图文并茂等优点，因此被广泛应用于商场、学校、银行、邮局、机场、车站、码头、金融证券市场、文化中心、信息中心休息设施等公共场所[2]。 本文主要介绍一种用于值班室外等场合的公告牌的LED点阵电子显示屏。公告内容随时可以更新，能够实施显示温度和日期时间，并具有自动亮度调节功能。考虑到所需器件的已购买，本设计采用8*8的点阵发光管模块，组成16*64发光点阵，显示特定的中文、字符以及数字。硬件方面，该系统以增强型MCS-51单片机为控制器，采用RS—232通信标准，另外本系统还配备了先进的总线型数字温度传感器DS18B20，它只要一个端口就可以完成数据的读出和命令的写入，并且不需要对温度进行标定，具有操作简单、工作可靠的特点。软件方面，该系统利用KEIL C进行软件开发，并配合PROTEUS进行联合仿真。 1 点阵显示屏总体设计 设计思路：PC机从上位机软件发送指令和数据，通过串口RS232将数据传输到单片机，单片机对行驱动和列驱动发出控制命令，对LED点阵屏进行相应的控制。外部时钟电路可以用来读取显示的时间，外部存期器件用于存储LED点阵屏的输出数据，在进行控制操作时，单片机可直接从此读取数据，可脱机进行显示控制。通过按键不需经过PC机可对LED 点阵屏进行简单的人机交互。温度传感器将检测的温度数据传送到单片机，单片机对数据进行处理后对LED点阵屏发出控制指令，LED点阵屏显示相应的数据。 1.1 点阵显示屏显示方式的设计方案选择 点阵显示屏部分的设计首先要考虑它的显示方式，使用串行方式还是并行方式。我通

汉字点阵显示屏设计报告

广西交通职业技术学院信息工程系 作品设计报告书 课程名称电子电路设计与制作_____________ 题目16*16 汉字点阵显示屏 _________________ 班级___________ 电信2011-1班_____________ 学号007 032 ____________________ 姓名_________________ 范杰________________

任课老师_____________ 韦家正 _______________ 二O 一三年一月 目录 摘要 一、系统方案选择和论证 (2) 1.1设计要求 (2) 2.1系统基本方案 (2) 2.1.1.主控电路选择 (2) 2.1.2.点阵显示屏部分 (2) 2.1.3.显示屏控制部分 (3) 二、电路模块的设计与分析 (3) 2.1.系统程序的设计 (3) 2.2.单片机系统及外围电路 (4) 23 LED点阵显示 (6) 24.汉字扫描的原理 (7) 25.方案的实现 (7) 三、系统软件设计 (8) 四、系统测试与分析 (10) 4.1点阵显示屏的仿真与程序调试 (10) 4.2整机测试 (10) 4.3系统主程序............................... 错误！未定义书签。 4.4系统测试结果分析 (21) 五、设计制作总结 (21) 5.1 总结 (21) 5.2 致谢词 (22) 六、参考文献 (22)

附录一：系统主要元件清单 (14)

摘要 摘要 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的高亮度的LED发光二极管封装而成。LED点阵显示屏可以显示数字或符号，通常用来显示时间、速度、系统状态等灵活的动态显示。文章给出了一种基于MCS-51/52单片机的 16X16点阵LED显示屏的设计方案，包括系统具体的硬件设计方案，软件流程图和汇编语言程序等方面内容。在负载范围内，只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展，是一种成本低廉、亮 度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定的图文显示方案。 Abstract LED dot matrix display, as a new display device, by a nu mber of in depe ndent high- bright ness LED light-emitt ing diode packages. LED dot matrix display can display nu mbers or symbols, usually used to display time, speed, system status, and a flexible dyn amic display. Pap er, a microcomputer-based MCS-51/52 16 16 dot matrix LED display desig n, in cludi ng the system specific hardware desig n, software flowcharts and assembly Ian guage programs and other aspects. Withi n the load range, by simply cascad ing Jiu expa nsion can right display Jin Xin g, is a low cost, high brightness, low voltage Gong Hao Xiao, miniaturization, Yi Yu IC match, Qu Dong simple, Shou Ming Ion g, impact resista nee, stable performa nee, graphics and display opti ons.

《16×16点阵LED字符显示器设计毕业论文初稿》

引言 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。 LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。 本文设计的是一个室内用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有逐字显示、向上滚动、向左滚动等显示方式。 它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。

第一章设计要求与方案论证 1.1 设计要求 设计一个16×16点阵LED字符显示器，要求如下： 显示器采用AT89S52单片机作控制器，12MHz晶振，16×16点阵共阳LED显示器。16×16点阵LED字符显示器能显示“电气自动化”五个文字。显示方式可由S1、S2和S3选择，S1为逐字显示，S2为向上滚动显示，和S3为向左滚动显示。 1.2 系统基本方案的选择和论证 1.2.1 核心电路的选择 方案一：采用89C51单片机 采用89C51作为硬件核心，内部具有4KB Flash ROM存储空间，能运用于3V 的超低压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容，但是运用于电路设计中时由于不具有ISP在线编程技术，当在对电路进行调试时，由于程序的过错修正或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次插拔会对芯片造成必定的损坏。 方案二：采用8051单片机: 8051单片机最早由Intel公司推出，内部具有4KB ROM存储空间。其后多家公司购买了8051的内核，使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大，应用也最广泛。有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片。LG公司生产的GMS90系列单片机，与Intel MCS-51系列、Atmel 89C51/52，89C2051等单片机兼容，CMOS技术，高达40MHZ的时钟频率。应用于：多功能电话，智能传感器，电度表，工业控制，防盗报警装置，各种计费器，各种IC卡装置、DVD、VCD、CD-ROM。 方案三：采用AT89S52单片机 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。该芯片且具备在线编程可擦除技术，当在对电路停止调试时，因为顺序的过错修正或对步伐的新删功能

16×16点阵显示设计

16×16点阵显示设计

课程设计 课程名称嵌入式系统课程设计 课题名称 16X16的点阵显示设计 专业 班级 学号

姓名 指导老师 2016年12月20日 电气信息学院 课程设计任务书 课题名称16×16的点阵显示设计 姓名专业班级学号 指导老师 课程设计时间2016年12月18日-2016年12月30日（17、18周） 教研室意见意见：同意审核人：刘望军 一、任务及要求 CPLD为复杂可编程逻辑器件，通过EDA技术对其进行编程，可将一个较复杂的数字系统集成于一个芯片中，制成专用集成电路芯片，并可随时在系统修改其逻辑功能。并最终完成电路的编程调试。具体要求如下： 用一个16×16的点阵使用逐列循环扫描的方式不间断的显示你姓名的全部大写拼音字母。 二、进度安排 第一周： 周一：集中布置课程设计相关事宜。

周二～周三：子模块程序设计，顶层电路程序设计。 周四～周日：子模块，顶层电路仿真。 第二周： 周一～周三：编程下载，系统调试。 周四~周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。 三、参考资料 1. 张原编著，可编程逻辑器件设计及应用，机械工业出版社。 2.荀殿栋，徐志军编著，数字电路设计实用手册，电子工业出版社。 3. 刘洪喜，陆颖编著. VHDL电路设计实用教程清华大学出版社。 目录 1.总体设计思路与功能设计 (1) 1.1.基本原理 (1) 1.2.总体设计框图 (2) 1.3.顶层文件设计 (2) 2.单元电路设计 (3) 2.1列循环扫描模块 (3) 2.2字符样式设计模块 (3)

2.3循环扫描及延时模块 (4) 2.4整个程序 (5) 3.系统调试与仿真 (9) 3.1 开发环境介绍 (9) 3.2.1 创建工程 (9) 3.2.2 编译前设计 (9) 3.2.3 全程编译 (11) 3.2.4时序仿真 (12) 4.下载调试 (13) 5.心得体会 (14) 6.参考文献 (14)

大学本科毕业设计_点阵LED汉字显示系统的设计(硬件部分)

点阵LED汉字显示系统的设计（硬件部分） 摘要 LED电子显示屏由于具有所显内容信息量大，外形美观大方，操作方便灵活，制作简单，安装方便，是近年来得到广泛应用的重要信息设备，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。考虑到所需元器件的易购性，本设计使用了8×8的点阵发光管模块，组成16×16发光点阵，显示待定的中文、字符以及数字。由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。所选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外，该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。关键词LED点阵；16X16点阵；单片机；显示屏；扫描

Abstract Because the LED electron display monitor has the institute content information content to be obviously big, the contour elegant appearance, the ease of operation is flexible, the manufacture is simple, the easy installation, was the recent years obtains the widespread application important information equipment, is widely applied in each kind of public area, like the automobile newspaper stood, the advertisement screen as well as the notice board and so on. This article introduced one section take monolithic integrated circuit AT89S51 as controller's LED lattice display monitor system's design. Considered needs primary device's Yi Gou, this design has used 8×8 lattice photo tube module, composition 16×16 illumination lattice, demonstration undetermined Chinese, character as well as digit. Actuates a 16×16 resolution by the demonstration actuation module the LED lattice display monitor's scanning demonstration. Selects at89S51 monolithic integrated circuit has the low in price procedure to read in the convenience the characteristic to cause the overall system convenience maintenance and the overhaul. In addition, this system has only taken the monolithic integrated circuit few I /O mouth and the memory, has left behind the space which for the system the function expands. Keywords LED dot-matrix; 16X16 dot matrix; singlechip; display; scan

单片机课程设计---16×16点阵式汉字显示

目录 摘要 (1) Abstract (2) 1设计原理 (3) 1.1 MCS-51单片机的结构及编程方法 (3) 1.2 16*16点阵LED原理 (5) 1.3 3-8译码器原理 (6) 2.设计方案介绍 (7) 2.1 设计总体思路 (7) 2.2 与题目相关的具体设计 (7) 2.3程序设计流程图 (8) 3.源程序，原理图和仿真图 (9) 3.1程序清单(见附录) (9) 3.2电路图 (9) 3.2.1电路原理图 (9) 3.2.2电路图分析 (9) 3.3仿真图 (9) 4性能分析 (10) 5.总结和心得 (11) 6.参考文献 (12) 附录：程序代码 (13)

摘要 LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。文章给出了一种基于MCS-51单片机的16×16 点阵LED显示屏的设计方案。包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。 关键词：MCS-51；LED；单片机

Abstract As a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode). The LED dot-matrix display board can display the number or sign, and it is usually used to show time, speed, the state of system etc. This paper introduces a kind of simple 16ｘ16 LED display screen design process based on MCS-51 single chip minicomputer . The detail hardware scheme, software flow and assemble language programmer design and so on is followed. The display part can be cascaded to meet the need. The practice proves the design is low-cost and effective. Key words: MCS-51；LED；MCU

基于单片机的16乘16的点阵屏设计小彬

电子技术课程设计基于单片机的16×16点阵滚动屏设计 院（系）名称信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名小彬 指导教师 2014年5月30日

基于单片机的16×16点阵滚动屏的设计 摘要 随着LED点阵屏显的技术日趋成熟，精致低功耗的点阵成为发展的一种趋势······本设计以单片机最小系统为核心，作为主控芯片。采用经济实惠的STC89C52系列单片机，来控制LED点阵电子显示屏的动态设计。16×16完全可以满足各种文字或单色图像，采用4块8×8点阵（SM421988共阴),采用阳码实现行输入（74hc595驱动），阴码实现列扫（74hc154列扫）。采用动态显示，使图像或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。 基于C语言易植入，容易开发特点，采用C语言编程，文字图像取模用PCtoLCD2002取模软件。LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低等特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内、室外显示场合的信息发布，公益宣传，环境参数实时等等得到广范应用。 关键词：STC89C52,SM421988, 74hc595,74hc154, 点阵动态显示。 目录 1 绪论 ......................................................................................................................................... I 1.1课题描述 ......................................................................................................................... I 1.2基本工作原理及框图 ..................................................................................................... I 2 相关芯片及硬件电路设计 ..................................................................................................... I 2.1STC89C52芯片 .............................................................................................................. I 2.1.1 STC89C52的功能特性 ........................................................ 错误！未定义书签。 2.1.2 STC89C52的主要性能参数................................................................................. II 2.1.3 STC89C52最小系统电路 .................................................... 错误！未定义书签。 2.2点阵显示 ...................................................................................................................... I II 2.2.1 SM421988的功能特性.......................................................................................... I II

16×16点阵显示屏电路印制板图的设计

《基础强化训练》报告 题目：16×16点阵显示屏电路印制板图的设计专业班级： 学生姓名： 指导教师： 武汉理工大学信息工程学院 2010 年7 月13 日

基础强化训练任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 16×16点阵显示屏电路印制板图的设计 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知 识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。 一、训练内容和要求 1、基础课程和基本技能强化训练 (1)设计一个16 ×16点阵显示屏电路； (2)对所设计电路的基本原理进行分析； 2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练 要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 (1)学习PROTEL软件； (2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范； 4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。 二、初始条件 计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件 三、时间安排 1、20010年7 月12日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明；学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、2010 年7 月12 日，电路设计与分析。 3、2010 年7 月13日至2010 年7 月15日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2010年7 月16日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

基于单片机AT89C51控制的LED点阵屏显示时钟课程设计报告

课程设计报告 课程名称：LED点阵显示时钟 专业班级： 课程设计参与人员： 指导老师： 宁波技师学院 2013年9月26日

摘要 文章论述了基于AT89C52单片机的LED点阵显示电子钟设计控制系统, 并且可以对其进行设置。基于AT98C52单片机的LED点阵显示电子钟具有结构简单，性能靠，价格低和灵活等优点，因此得到了广泛应用。LED点阵显示屏是利用发光二极管或像素组成的平面式显示屏。它具有发光效率高，使用寿命长，组态灵活等特点。本文设计的是用4块8×8点阵显示屏制作的室内时钟，数字采用静止显示方式。电子钟是一种利用数字电路来显示分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到数字电子钟。本文介绍了LED点阵显示电子钟的发展历史及其应用范围。

目录 1.总体设计方案及思路 (4) 2.硬件设备及电路图 (5) 3.所用的材料清单 (10) 4.单片机汇编程序及解释 (13) 5.组员分工 (27) 5.1倪坤.单片机汇编程序的设计 (27) 5.2倪翔.原理图及PCB的绘制 (27) 5.3采佳浩.硬件设计思路和控制思路设计 (28) 6课程报告的总结及调试程 (29)

1总体的设计方案及思路： 由中断产生的秒、分、小时数据，经转换子程序转换成适应LED点阵显示屏显示的数据，并通过单片机的输出功能输入到LED点阵显示屏，再通过显示扫描程序，显示出时钟的走时时间。用计时程序来完成计时，数时功能，再通过单片机综合控制将数字显示出来。由此可见，通过A T89C51单片机的控制功能，完全可以实现LED点阵显示电子钟。 1.1硬件结构： 根据项目的功能和要求，可采用A T89C51单片机作为核心控制器。LED点钟电子钟系统组成包括：晶振电路模块、复位电路模块、显示电路模块、显示行驱动电路模块、蜂鸣器电路模块、按键电路模块以及电源模块。 1.2控制思路： LED点阵电子钟程序主要功能是屏幕显示时间稳定，精确。所以按照分块设计的法可以把程序分为主程序、显示程序、计时程序，在后面还会加入闹钟程序。主程序主要是用来初始化系统和控制各个子程序之间执行的顺序。显示程序用来完成字在LED点阵上的显示，时钟的显示是使用4块8×8点阵显示屏。计时程序用来完成计时，数时功能。闹钟程序用来完成时钟的闹钟功能。

基于FPGA的LED16×16点阵汉字显示设计(VHDL版)

毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目基于FPGA的LED 16×16点阵汉字显示设计 一、选题的背景和意义： LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。受到体育场馆用LED显示屏需求快速增长的带动，近年来，中国LED 显示屏应用逐步增多。目前，LED已经广泛应用在银行、火车站、广告、体育场馆之中。而随着奥运会、世博会的临近，LED显示屏将广泛的应用在体育场馆以及道路交通指示中，LED显示屏在体育广场中的应用将出现快速增长。 因此，本设计是很有必要的，之所以基于FPGA设计是因为现场可编程门阵列（FPGA）设计周期小，灵活度高，适合用于小批量系统，提高系统的可靠性和集成度。并且采用编写灵活的VHDL 语言编写主程序。本设计可以方便的应用到各类广告宣传中。 二、课题研究的主要内容： 1. 实现16×16点阵的汉字显示； 2. 实现有限汉字显示； 4. 实现汉字的滚动显示； 5. 完成方案论证。 三、主要研究（设计）方法论述： 通过去图书馆查阅书籍收集资料，同时在搜索引擎上检索资料，分析借鉴已有类似产品、设计方案与成功经验，选择几种可行方案比对，最后确定最切实可行的方案展开设计。 通过Multisim或Quartus软件对系统进行模拟仿真，对电路功能进行改进与完善。 在EDA试验箱上进行调试。 四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期）工作内容 2010.5.17-5.23 理解并确认毕业设计任务书，撰写完成毕业设计开题报告（第1周） 2010.5.24-5.30 完成调研与资料收集、整理 （第2周） 2010.5.31-6.6 设计方案及原理框图确定 （第3周） 2010.6.7-7.4 电路资料收集，单元电路设计 （第4、5、6、7周） 2010.7.5-7.18 电路仿真与改进、完善 （第8、9周） 2010.19-8.1 资料整理 （第10、11周） 2010..8.2-8.8 书写毕业设计报告 （第12周） 2010.8.9-8.16 （第13周）修改毕业设计报告并整理装订 五、指导教师意见： 指导教师签名：年月日六、系部意见： 系主任签名：年月日 目录

16乘16点阵显示实验报告剖析

实验报告 实验名称： [16×16点阵显示实验] 姓名： [] 学号： [201] 指导教师： [解*] 实验时间： [2013年4月25日] 信息与通信工程学院

16×16点阵显示实验 1实验要求 任务1：将所给程序改正使结果为正显示； 任务2：使显示四个字、八个字。 2实验原理 2.1 LED显示器结构和原理 1>8*8LED点阵的结构 图1 8*8LED点阵结构图 从图1中可以看出，8*8LED点阵共由64个发光二极管组成，每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置1高电平，且某一列置0低电平，则相应的发光二极管就亮；因此要用8*8LED点阵来显示一个字符或汉字，只需要根据字符或汉字图形中的线条或笔画，通过点亮多个发光二极管来勾勒出字符或汉字的线条或笔画就行了。当要比较完美的显示一般的汉字，单个8*8LED点阵模块很难做到，因为LED的点数（也称为像素点）不够多，因此要显示汉字的话，需要多个8*8LED点阵拼合成一个显示屏。假如用4个8*8LED点阵模块拼成16*16的点阵，即能满足一般汉字的显示。但要显示信息量大的图形，则需要n个多个8*8LED点阵，拼装成一个大屏幕才行。

LED点阵显示器最大的特点是亮度高、功耗较低、寿命长、容易控制等，因此它的应用很广，常用在广场、车站、商业广告等室外的显示。 2>8*8LED点阵的封装和引脚规律 64个发光二极管按照行共阳、列共阴4个一组的方式封装成一个模块，这样8*8LED 点阵模块就有8行、8列共16个引脚。其实物图如图2，电路模块符号图如图3。 图2 8*8LED点阵实物图图3 8*8LED点阵符号图但8*8LED点阵的16个引脚并不是很有规律，千万不要想象成1~8个引脚是行，9~16个引脚是列。而且不同产品的点阵外部引脚排列规律还可能不一样。以下是NLB1388SRA 和LDM1388SRA两个型号点阵引脚对应行、列的关系表： 行号H0 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 引脚号9 14 8 12 1 7 2 5 列号L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 引脚号13 3 4 10 6 11 15 16 假如你买到一块新的8*8LED点阵，又没有关于它的相关资料，那你只有自己用万用表或通过VCC电源串接一个510欧姆的电阻来检测了。 2.2 LPM_ROM的应用 该模块为逻辑宏模块存储器。其应用过程如下。 1选择模块

LED点阵显示屏设计报告

西安邮电大学 开发性实验结题报告 学院：电子工程学院 班级：光信1201 姓名：袁云飞学号：05123010 班级：光信1201 姓名：赵晓伟学号：05123019 班级：光信1201 姓名：陶鹏江学号：05123018 237团队 2014年3月30日

16 32点阵LED电子显示屏 摘要： 本设计是一16×32点阵LED电子显示屏的设计。 整机以美国ATMEL 公司生产的40脚单片机AT89C52为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制两个行驱动器74HC573和四个列驱动器74HC573来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏采用8块8×8点阵LED显示模块来组成16×32点阵显示模式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点得到广泛的应用。 关键词：AT89C51单片机；LED；点阵显示；动态显示；C语言。 一绪论 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。它具有发光效率高、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。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。 目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，

基于51单片机的汉字点阵显示设计

湖南科技大学测控技术与仪器专业
单 片 机 课 程 设 计
题 姓 学 名 号
目
指导教师 成 绩 ____________________
湖南科技大学机电工程学院 二〇一五年十二月制

湖南科技大学课程设计
摘要
LED 显示屏在我们的周围随处可见，它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为 一种新型的显示器件，在许多场合都可以见到它的身影，不仅是它的应用使呈现出来的 东西更加美观，更重要的是它的应用方便，成本很低，除了能给人视觉上的冲击外，更 能给人一种美的享受。LED 显示屏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、图文等各种信息。本设计是基于 ATS52 单片机的 16*16 点阵式显示屏， 该 LED 显示屏能实现 16*16 个汉字，简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设 计包含了硬件、软件、调试等方案，只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但要注意 不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、功能多、方便实用、花费小，电路具有结 构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。 关键词： LED，ATS51 单片机，显示屏
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湖南科技大学课程设计
目录
摘要…………………………………………………………………………i 第一章 系统功能要求 ……………………………………………………1 1.1 系统设计要求 ……………………………………………………1 第二章 方案论证 …………………………………………………………1 2.1 方案论证 …………………………………………………………1 第三章 系统硬件电路设计 ………………………………………………1 3.1 AT89S51 芯片的介绍 ………………………………………………1 3.1.1 系统单片机选型…………………………………………………1 3.1.2 AT89S51 引脚功能介绍 …………………………………………2 3.2 LED 点阵介绍………………………………………………………2 3.2.1LED 点阵……………………………………………………………2 3.3 系统各硬件电路介绍 ………………………………………………3
3.3.1 系统电源电路设计介绍……………………………………………3 3.3.2 复位电路……………………………………………………………4 3.3.3 晶振电路……………………………………………………………4 3.4 系统的总的原理图……………………………………………………5 第四章 系统程序设计 ………………………………………………………5 4.1 基于 PROTEUS 的电路仿真……………………………………………5 4.2 用 PROTEUS 绘制原理 ………………………………………………6
4.3PROTEUS 对单片机内核的仿真 ………………………………………6
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51单片机16X16LED点阵式汉字电子显示屏设计_毕业设计(论文)

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

基于FPGA的16×16点阵汉字显示设计

EDA课程设计 题目： 16*16点阵显示器的设计 班级：08电子信息工程（应电方向） 院系：应用技术学院 姓名：学号： 实验地点：应用技术学院综合实验室 指导老师：王悦善职称：讲师 成绩： ( 2011年6月2日 )

目录 1. 前言 (2) 1.1本设计的研究背景和研究目的 (2) 1.2LED点阵显示特点 (2) 1.3FPGA设计的特点 (2) 2 系统设计 (3) 2.1.1设计任务与要求 (3) 2.1.2 设计要求 (3) 2.2设计原理 (3) 2.3扫描控制模块 (3) 2.4方案选择 (3) 2.4.1 方案一： (3) 2.4.2方案二汉字的存储 (4) 2.5实现 (4) 2.5.1列循环扫描 (4) 2.5.2字符样式设计 (5) 3. 系统调试与仿真 (8) 3.1开发环境介绍 (8) 3.2调试与仿真 (8) 3.2.1 创建工程 (8) 3.2.2 编译前设置 (8) 3.2.3 全程编译 (10) 3.2.4功能仿真 (10) 4 结束语 (12) 5 参考文献 (12) 6 附录：程序 (13)

1. 前言 1.1 本设计的研究背景和研究目的 随着我国经济的高速发展,对公共场合发布信息的需求日益增长，利用LED点阵滚动显示汉字的出现正好适应了这一市场需求，已经成为信息传播的一种重要手段。采用传统方法设计的汉字滚动显示器，通常需要使用单片机、存储器和制约逻辑电路来进行PCB板级的系统集成。尽管这种方案有单片机软件的支持较为灵活，但是由于受硬件资源的限制，未来对设计的变更和升级，总是难以避免要付出较多研发经费和较长投放市场周期的代价。随着电子设计自动化（EDA)技术的进展，基于可编程FPGA器件进行系统芯片集成的新设计方法，也正在快速地到代基于PCB板的传统设计方式。因此，本设计的研究是很有必要的，之所以基于FPGA设计是因为现场可编程门阵列（FPGA)设计周期小，灵活度高，适合用于小批量系统，提高系统的可靠性和集成度。并且采用编写灵活的VHDL 语言编写主程序。 1.2 LED点阵显示特点 （1)可以显示各种数字、文字、图表、曲线、图形； （2)采用纯红、高绿作双基色发光器件，发光亮度高，色彩鲜艳、丰富； （3)显示效果清晰、稳定、功耗低、寿命长； （4)优质铝合金结构，磨沙、银镜或钛金不锈钢包边。尺寸和规格可根据需要灵活组合； （5)支持各种计算机网络，编辑软件丰富、易用； （6)适用于室内、外所有信息发布及广告宣传场所。如：银行、证券交易所、商场、市场、宾馆、洒楼、电信、邮政、医院、车站、机场等。 1.3 FPGA设计的特点 FPGA 通常被认为是ASIC 实现的一种替代手段. 一般ASIC 包括三种, 既全定制、半定制(含标准单元和门阵列) 以及可编程器件。对于前两种, 需要支付不可重复使用的工程费用NRE (Non recurring Engineering) , 主要用于芯片的流片、中测、分析的工程开销, 一次费用一般在1 万 至数万美元以上。如果一次不成功、返工、甚至多次返工,NRE 费用将要上升。成本高、风险大, 而通常对每个ASIC 品种的需求量往往不大,NRE 费用分摊到每个产品上价太高, 用户无法接受。而对于可编程器件PLD (Programmable Logic Device) 正是可以解决上述问题的新型ASIC, PLD 以其操作灵活、使用方便、开发迅速、投资风险小等突出优点, 特别适合于产品开发初期、科研样品研制或小批量的产品. FPGA 是一种新型的PLD, 其除了具有PLD 的优点外, 其规模比一般的PLD 的规 模大。目前,Xilinx 推出的XC4025 可以达到25000 门的规模,Altera 公司的FLEX10K100 系列芯 片可达到十万门的规模,完全可以满足用户的一般设计需要。 FPGA 的主要特点是: 寄存器数目多, 采用查找表计数,适合时序逻辑设计。但是互连复杂, 由于互连采用开关矩阵,因而使得延时估计往往不十分准确。FPGA 也有其自身的局限性, 其一就是器件规模的限制,其二就是单元延迟比较大。所以, 在设计者选定某一FPGA器件后, 要求设计者对器件的结构、性能作深入的了解, 在体系结构设计时, 就必须考虑到器件本身的结构及性能, 尽可能使设计的结构满足器件本身的要求. 这样就增加了设计的难度。 离开对FPGA 结构的详细了解, 设计人员就不可能优化设计。因而设计人员必须了解FPGA 器件的特性和限制, 熟悉FPGA 的结构。在了解FPGA 结构特点的基础上, 就可以利用VHDL 语言描写出高效的电路描述实现性能优化的电路。