点阵式汉字电子显示屏的设计.doc

单片机原理及应用课程设计设计名称：基于51单片机的点阵式汉字电子显示屏的设计专业班级： *学生学号： * 学生姓名： * * 指导教师： * 实习时间： * 目录摘要3第一部分：设计要求3第二部分：硬件电路的设计3一 设计思路3二 硬件电路设计框图4三16*16点阵led显示器汉字显示的工作原理5四点阵led显示器与单片机的接口6第三部分：软件设计6第四部分：总结7第五部分：附录7一实验源程序7二材料清单14设计题目：基于51单片机的点阵式汉字电子显示屏的设计作者：李静 指导老师：包长春、张云摘要：由点阵led组成的汉字显示屏在工工程所应用非常广泛。例如：车站的发出时间提示、股票大厅的股票价格显示板、商场的活动广告栏、候机厅的飞机起飞时间表等等。点阵式显示器的特点是可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到广告宣传和提示的目的。关键字：led，点阵式，显示屏，at89c51第一部分：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16*16led点阵显示器组成，可以依次显示四个汉字。3 通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。第二部分：硬件电路的设计一 设计思路根据设计要求，初步确定设计方案如下：1 选择4片74ls273作为16*16点阵led显示器的数据锁存器；2 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；3 p0口作为i/o口，输出行数据和控制信号；4 p2口作为i/o口，与“写”控制信号相配合，输出列控制信号；5 通过编程依次显示汉字“欢迎光临”。二 硬件电路设计框图根据设计要求与设计思路，硬件电路框图如图2.2.1所示。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图2.2.1图2.2.2为各部分硬件电路的原理图 （a）时钟电路 （b）复位电路（c）点阵显示器阳极驱动电路分别控制上八行和下八行led显示（d）点阵显示器阴极驱动电路分别控制左八列和右八列led显示图2.2.2三16*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。共阳极接法的原理图如图2.2.3（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。 （a） （b）图2.2.3 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引脚排列四点阵led显示器与单片机的接口16*16点阵led显示器引脚排列如图2.2.3（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”显示如图2.2.4，可以按照从左到右，先下后上的顺序写出编码。图2.2.4 “欢迎光临”显示字样图2.2.5 整体电路图第三部分：软件设计“欢迎光临”4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,28h,38h,10hdb 0fh,0ch,89h,03h,0f8h,03h,08h,0chdb 28h,18h,1ch,30h,08h,20h,00h,00htab2:db 00h,00h,40h,10h,40h,30h,06eh,1fh ；“迎”字编码数据db 06ch,18h,00h,10h,00h,24h,0feh,23hdb 02h,21h,82h,20h,0ffh,3fh,02h,21hdb 02h,23h,0ffh,21h,02h,20h,00h,00htab3:db 00h,00h,40h,00h,44h,20h,48h,20h ；“光”字编码数据db 50h,10h,0e0h,0fh,40h,00h,0ffh,1fhdb 60h,20h,50h,20h,48h,20h,46h,20hdb 60h,20h,40h,10h,00h,00h,00h,00htab4:db 0f0h,03h,00h,40h,00h,20h,0ffh,1fh ；“临”字编码数据db 00h,00h,00h,00h,40h,3fh,31h,21hdb 1fh,21h,14h,21h,24h,3fh,64h,21hdb 44h,21h,46h,21h,04h,3fh,00h,00h 电路的汇编语言间附件第四部分：总结本次单片机课程设计中遇到了好多问题，比如程序编写过程中的一些不起眼的细节错误，会让整个程序在编译过程中出现问题，导致整体程序的错误；还有绘制电路的过程中8*8led灯组合成16*16的led阵时引脚的串并联也是一大难题，这让我在这次设计中困难重重。不过在老师的悉心指导下我慢慢地克服了这些困难，最终完成了这次设计，虽然实验结果并没有达到最完美，但是我从中也学到了好多东西，在书本的基础上我更加深刻的了解了at89c51单片机的结构及引脚功能，从中体会到了一个小小的单片机竟然会有如此大的功能，小到照明灯的控制，大到家用电器的功能，51单片机都起到了很大的作用，它反映了科学技术在生活中的用处相当广泛。这个点阵式汉字显示屏的设计以后会应用到更多的领域，与我们的生活密不可分。在以后的学习生活中我会更加深入的去研究这些知识，从中学到更多的内容。第五部分：附录（一）实验源程序一主程序org 0000hmain:mov r6,#40h ;设置“欢”字显示的延时时间常数huanz:lcall hsub ；调“欢”字的子程序djnz r6,huanz ；判断显示延时时间到否mov r7,#40h ；设置“迎”字显示的延时时间常数yingz:lcall ysub ；调“迎”字的子程序djnz r7,yingz ；判断显示延时时间到否ajmp main ；程序循环执行mov r6,#40h ；设置“光”字显示的延时时间常数guang:lcall gsub ；调“光”字的子程序djnz r6,guang ；判断显示延时时间到否mov r7,#40h ；设置“临”字显示的延时时间常数lin:lcall lsub ；调“临”字的子程序djnz r7,lin ；判断显示延时时间到否ajmp main ；程序循环执行二“欢”字显示子程序hsub: mov r5,#00h ；“欢”字显示子程序开始，显示数据计数器置初值mov r1,#0feh ；前八列数据显示，选中第一列hsub0: mov dptr,#0dfffh ；dfffh为3#锁存器的地址mov a,r1movx dptr,amov dptr,#0efffh ；efffh为4#锁存器的地址mov a,#0ffhmovx dptr,a ；将第一列的点阵数据的上半部分送入ledmov dptr,#tab1mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffh ；7fffh为1#锁存器的地址movx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr,#tab1 ；将第一列的点阵数据的下半部分送入ledmovc a,a+dptrmov dptr,#0bfffh ；bfffh为2#锁存器的地址movx dptr,alcall dy1ms ；调延时一秒子程序mov a,r1 ；准备选中下一列rl amov r1,ainc r5cjne r5,#10h,hsub0 ；判断前8列显示完否，如果没有完继续显示mov r1,#0feh ；后八列数据显示hsub1:mov dptr,#0efffhmov a,r1movx dptr,amov dptr,#0dfffhmov a,#0ffhmovx dptr,amov dptr,#tab1mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffhmovx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr,#tab1movc a,a+dptrmov dptr,#0bfffhmovx dptr,alcall dy1msmov a,r1rl amov r1,ainc r5cjne r5,#20h,hsub1ret三“迎”字显示子程序ysub:mov r5,#00h ；“迎”字显示子程序mov r1,#0fehysub0: mov dptr,#0dfffhmov a,r1movx dptr,amov dptr,#0efffhmov a,#0ffhmovx dptr,amov dptr,#tab2mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffhmovx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr,#tab2movc a,a+dptrmov dptr,#0bfffhmovx dptr,alcall dy1msmov a,r1rl amov r1,ainc r5cjne r5,#10h,ysub0mov r1,#0fehysub1:mov dptr,#0efffhmov a,r1movx dptr,amov dptr,#0dfffhmov a,#0ffhmovx dptr,amov dptr,#tab2mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffhmovx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr ,#tab2movc a,a+dptrmov dptr,#0bfffhmovx dptr,alcall dy1msmov a,r1rl amov r1,ainc r5cjne r5,#20h,ysub1ret四“光”字显示子程序gsub: mov r5,#00h ；“光”字显示子程序开始，显示数据计数器置初值mov r1,#0feh ；前八列数据显示，选中第一列gsub0: mov dptr,#0dfffh ；dfffh为3#锁存器的地址mov a,r1movx dptr,a ；efffh为4#锁存器的地址mov dptr,#0efffhmov a,#0ffhmovx dptr,a ；将第一列的点阵数据的上半部分送入ledmov dptr,#tab3mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffh ；7fffh为1#锁存器的地址movx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr,#tab3 ；将第一列的点阵数据的下半部分送入ledmovc a,a+dptr ；bfffh为2#锁存器的地址mov dptr,#0bfffhmovx dptr,alcall dy1ms ；调延时1ms子程序mov a,r1 ；准备选中下一列rl amov r1,ainc r5cjne r5,#10h,gsub0 ；判断前八列显示完否，如果没完继续显示mov r1,#0feh ；后八列数据显示gsub1:mov dptr,#0efffhmov a,r1movx dptr,amov dptr,#0dfffhmov a,#0ffhmovx dptr,amov dptr,#tab3mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffhmovx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr ,#tab3movc a,a+dptrmov dptr,#0bfffhmovx dptr,alcall dy1msmov a,r1rl amov r1,ainc r5cjne r5,#20h,gsub1ret五“临”字显示子程序lsub:mov r5,#00hmov r1,#0fehlsub0: mov dptr,#0dfffhmov a,r1movx dptr,amov dptr,#0efffhmov a,#0ffhmovx dptr,amov dptr,#tab4mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffhmovx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr,#tab4movc a,a+dptrmov dptr,#0bfffhmovx dptr,alcall dy1msmov a,r1rl amov r1,ainc r5cjne r5,#10h,lsub0mov r1,#0fehlsub1:mov dptr,#0efffhmov a,r1movx dptr,amov dptr,#0dfffhmov a,#0ffhmovx dptr,amov dptr,#tab4mov a,r5movc a,a+dptrmov dptr,#7fffhmovx dptr,ainc r5mov a,r5mov dptr,#tab4movc a,a+dptrmov dptr,#0bfffhmovx dptr,alcall dy1msmov a,r1rl amov r1,ainc r5cjne r5,#20h,lsub1retdy1ms:mov r3,#0ah ；延时1ms子程序loop:mov r4,#0fahdjnz r4,$djnz r3,looprettab1:db 00h,00h,10h,00h,34h,08h,44h,04h ；“欢”字点阵数据db 04h,03h,7ch,04h,06h,28h,38h,10hdb 0fh,0ch,89h,03h,0f8h,03h,08h,0chdb 28h,18h,1ch,30h,08h,20h,00h