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微机原理与单片机技术实践课程设计-基于AT89C52的1664LED点阵的设计.doc

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微机原理与单片机技术实践课程设计-基于AT89C52的1664LED点阵的设计.doc

韶关学院课程设计课程设计题目微机原理与单片机技术实践课程设计基于AT89C52的1664LED点阵的设计学生姓名学号院(系)物理与机电工程学院自动化系专业自动化班级2008级本科1班指导教师姓名及职称起止时间2011年3月至2011年5月基于AT89C52的1664LED点阵的设计摘要LED是指发光二极管,在某些半导体的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式点知发光原理制作的二极管叫发光二极管,简称LED。由于电子显示屏制作简单,安装方便,被广泛应用于各种公共场合,如公交汽车的报站器、广告屏以及公告牌等等。介绍的LED点阵电子显示屏,其功能有固定汉字、字母、数字的显示;平行左移、右移;固定信息的循环显示;显示屏的亮度连续可调;时间的显示和上位机对显示内容可修改的功能随着LED显示屏在广告传媒领域逐渐崭露头角,其控制系统也如雨后春笋,层出不穷。由于他的控制系统均是基于嵌入式处理器开发,所以单片机在其中也占有一席之地。但是,由于LED显示屏控制较复杂,特别是对于显示特殊效果,如循环移动、覆盖霓虹灯效果,要求处理器运算速度快、执行效率高,关键词AT89C5274HC154(行驱动器)74HC595(列驱动器)1664点阵LEDBASEDONAT89C52THE1664LEDDOTMATRIXDESIGNPICKTOLEDREFERSTOLIGHTEMITTINGDIODESTHATINSOMEOFTHESEMICONDUCTORPNJUNCTION,INJECTIONOFMINORITYCARRIERSANDMAJORITYCARRIERWILLTAKEEXTRAENERGYCOMPOUNDINTHEFORMOFLIGHTENERGYRELEASED,WHICHDIRECTLYCONVERTLIGHTENERGYPNJUNCTION,MINORITYCARRIERSWITHREVERSEVOLTAGETOINFUSE,REASONNOTTOSHINETHISKINDOFUSEBETWEENPOINTSMADELUMINOUSPRINCIPLEKNOWNASLIGHTEMITTINGDIODESLEDS,CALLEDDIODELEDBECAUSEELECTRONICDISPLAYSCREENMAKINGSIMPLE,CONVENIENTINSTALLATION,WIDELYAPPLIEDINALLKINDSOFPUBLICOCCASIONS,SUCHASTHETRANSITBUSESSTOPSDEVICE,ADVERTISINGSCREENANDBULLETINBOARDS,ETCINTRODUCTIONOFLEDDOTMATRIXELECTRONICDISPLAYSCREEN,ITSFUNCTIONHASTHEFIXEDCHARACTERS,LETTERS,ANDDIGITALDISPLAY;PARALLELMOVESLEFT,RIGHTSHIFT;FIXEDINFORMATIONCIRCULATIONDISPLAY;SCREENBRIGHTNESSCONTINUOUSADJUSTABLE;TIMEDISPLAYSANDPCFORDISPLAYCONTENTCANBEMODIFIEDTOFUNCTIONASTHELEDDISPLAYINADVERTISINGMEDIAFIELD,THECONTROLSYSTEMOFUPANDCOMINGALSOHAVEMUSHROOMED,EMERGEINENDLESSLYBECAUSEOFHISCONTROLSYSTEMBASEDONEMBEDDEDPROCESSORSAREDEVELOPED,SOMICROCOMPUTERINWHICHALSOOCCUPIESAPLACEHOWEVER,BECAUSETHELEDDISPLAYCONTROLISMORECOMPLEX,ESPECIALLYFORSHOWSPECIALEFFECTS,SUCHASCYCLEMOBILE,COVERINGTHENEONEFFECT,REQUESTAFASTCALCULATIONSPEED,EXECUTIONPROCESSOROFHIGHEFFICIENCY,KEYWORDSAT89C5274HC154LINEDRIVE74HC595COLUMNDRIVE1664LATTICELED目录1系统设计总述111设计任务及要求112方案比较与确定221664点阵原理(3)22系统的主要结构43系统的硬件设计53.1单片机控制电路532、1664点阵显示屏设计633LED点阵显示器的扫描驱动8331、行驱动电路8332、列驱动电路(9)4系统的软件设计1141显示驱动程序1142系统主程序115硬件调试及性能1551开发环境介绍(15)52理论性能分析(15)5.系统调试(15)致谢17参考文献18附录1最小系统行列驱动电路原理图19附录2点阵电路原理图19附录3最小系统行列驱动PCB图20附录4两块1664点阵PCB图(20)附录5程序清单(21)基于AT89S52的超声波测距仪的设计姓名陈世衔学号08101101007指导老师彭昕昀陈锦儒1、系统设计总述从LED材料的不断更新,灰度控制技术的发展,真彩色图像的展现到驱动电路的灵活、高效,控制系统技术的提高无不体现了LED行业技术的飞跃发展。另外,随着计算机的网路技术的发展,LED显示屏在网路环境下的使用情况越来越多,在多媒体、多种显示设备组成的信息显示系统中,采用智能化网路控制,联网控制多屏技术也在实际中得到应用。现存显示屏的控制系统包括了输入接口电路、信号的控制、转换和数字化处理线路、输出接口电路等,涉及的具体技术很多,其中为关注并研究开发和应用关键技术包括串行传输与并行传输、动态扫描与静态锁存、输入接口技术、自动检测、远程控制技术等。文本以4个1664点阵显示器为例,单片机AT89C52作为控制器,探讨简单的汉字、数字显示技术。11设计任务及要求具体要求1能实现字体左右、上下移动2通过红外线进行控制字体移动方式按照系统要求,可以将整个系统分为四个模块来设计模块(1)红外接收芯片(2)行驱动模块(3)列驱动模块(4)LED显示模块。四个功能模块都由一块主控单片机(AT89C52)来完成。12方案分析显然,采用并行方式时,从控制电路到列驱动器的线路数量大,相应的硬件数目多。当列数很多时,并列传输的方案是不可取的。采用串行传输的方法,控制电路可以只用一根信号线,将列数据一位一位传往列驱动器,在硬件方面无疑是十分经济的。但是,串行传输过程较长,数据按顺序一位一位地输出给列驱动器,只有当一行的各列数据都以传输到位之后,这一行的各列才能并行地进行显示。这样,对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备(传输)和列数据显示两部分。对于串行传输方式来说,列数据准备时间可能相当长,在行扫描周期确定的情况下留给行显示的时间就太少了,以致影响到LED的亮度。解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题,可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时,传送下一列数据。为了达到重叠处理的目的,列数据的显示就需要具有所存功能。经过上述分析,就可以归纳出列驱动器电路应具有的功能。对于列数据准备来说,它应能实现串入并处的移位功能;对于列数据显示来说,应具有并行锁存的功能。这样,本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时,串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据,而不会影响本行的显示。图为显示屏电路实现的结构框图。显示屏电路框图2、1664点阵屏原理点阵内部结构及外形如下,1664点阵共由1024个发光二极管组成,且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电平,某一列置0电平,则相应的二极管就亮;如要将第一个点点亮,则9脚接高电平13脚接低电平,则第一个点就亮了;如果要将第一行点亮,则第9脚要接高电平,而(13、3、4、10、6、11、15、16)这些引脚接低电平,那么第一行就会点亮;如要将第一列点亮,则第13脚接低电平,而(9、14、8、12、1、7、2、5)接高电平,那么第一列就会点亮。一般我们使用点阵显示汉字是用的1616的点阵宋体字库,所谓1616,是每一个汉字在纵、横各16点的区域内显示的。也就是说得用四个88点阵组合成一个1616的点阵。如下图所示,要显示“你”则相应的点就要点亮,由于我们的点阵在列线上是低电平有效,而在行线上是高电平有效,所以要显示“你”字的话,它的位代码信息要取反,即所有列(1316脚)送1111011101111111,0XF7,0X7F,而第一行(9脚)送1信号,然后第一行送0。再送第二行要显示的数据(1316脚)送1111011101111111,0XF7,0X7F,而第二行(14脚)送1信号。依此类推,只要每行数据显示时间间隔够短,利用人眼的视觉暂停作用,这样送16次数据扫描完16行后就会看到一个“你”字;第二种送数据的方法是字模信号送到行线上再扫描列线也是同样的道理。同样以“你”字来说明,16行(9、14、8、12、1、7、2、5)上送(0000000000000000,0X00,0X00)而第一列(13脚)送、“0”。同理扫描第二列。当行线上送了16次数据而列线扫描了16次后一个“你”字也就显示出来了。

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