单片机LED点阵汉字显示应用设计方案

1 单片机 言 近几年， 街小巷到处充斥的 这 与它本身所具有的优点分不开 的。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。 发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。 示屏采用了低电压扫描驱动，具有耗电省、使用寿命长、成本低、亮度高、视角大、可视距离远、防水、规格品种多等优点，可以满足各种不同应用场景的需求 ，发展前景非常广阔，被公认为最具增长潜力也是发展最快的的用市场。随着北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等重大赛会的举办，体育场馆、车站、机场、医院、银行、商业场所、公共广场、居民社区的大面积应用， 示屏的市场应用空间不断扩大。 示 最早的设计方案 为 点阵模块方案，由室内伪彩点阵屏发展而来 。 它的 优势 是 原材料成本 较低 ，且生产加工工艺简单，质量稳定 。 缺点 是 色彩一致性差， 马赛克 现象较严重，显示效果较差。 示屏的特点 组合型 阵显示器以发光二极体为图素，它用高亮度 片 进行阵列组合后，再透过环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。 点阵显示器有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等。 阵有 4 4、 2 4 8、 5 7、 5 8、 8 8、 16 16、 24 24、 40 40等多种；根据图素的数目分为等，双原色、三原色等，根据图素顏色的不同所显示的文字、图像等内容的顏色也不同，单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同顏色发光二极体点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色， 如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间，则可实现 256或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。 几种 阵显示器的内部电路结构和外型规格，其他型号点阵的结构与引脚可试验获得， 阵显示器单块使用时，既可代替数码管显示数位，也可显示各种中西文字及符号，如 5 x 7点阵显示器用于显示西文字母， 5 8点阵显示器用于显示中西文， 8 x 8点阵用于显示中文文字，也可用于图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，但这类实用装置常通过微机或单片机控制驱动。 由 阵显示器的内部结构可知，器件宜采用动态 扫描驱动方式工作，由于 此某行或某列的单体 其平均电流应限制在 20，多数点阵显示器的单体 正向压降约在 2大亮点 10的点阵显示器单体 正向压降约为 6v。 大屏幕显示系统一般是将由多个 一个小模组都有自己的独立的控制系统，组合在一起后只要引入一个总控制器控制各模组的命令和资料即可，这种方法既简单而且具有易展、易维修的特点。 阵显示系统中各模组的显示方式有静态和动态显示两 种。静态显示原理简单、控制方便，但硬体接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲驱动，从上到下逐次不断地对显示幕的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字资讯的脉冲信号，反复以上操作，就可显示各种图形或文字资讯。 示屏产品的优势 示屏产品的优势： 1. 高的换帧频率（不小于 300大的提高了图像的稳定性。 2. 高的灰度级，使常规真彩数据 8位（ 256级数据）分别扩展为 14 3 位，并通过局部控制扫描的方式，将 14位数据量完全 转换为 214=16384个亮度档次，从而实现 16384级灰度。 3. 通过人眼的视觉特性，根据白天及晚间环境光的变化，进行最高亮度及最低亮度值的改变（根据查色表）不伦差值如何改变，在该亮度范围内可实现16384级的灰度，从而极大的提高了图像显示的清晰度，红绿兰可独立进行任意校正，对显示屏进行手动或自动亮度调节 100级软件调节、硬件 16级亮度调节。 4. 合理的结构、简单的组合，使显示屏体重量达到最低。 5. 合理的工作电流，既不降低亮度，又提高了工作效率，使显示屏可在不用空调降温的条件下正常工作。 6. 采用数据分块处理，各块同步并行通讯的方式，极大的提高通讯速度。 7. 远程通讯使用千兆网高速数据通讯芯片，采用光电隔离技术，从而极大的提高了防静电防雷击的性能。 8. 显示屏可通计算机网络系统进行远程控制。 9. 具有先进的显示屏内温、湿度、烟雾监控，适时调节温湿度并有报警功能。 计任务及要求 本次设计主要就是利用 阵作为显示器，配合其他的一些外围的电路来实现点阵式汉字，并进行一些功能扩充。 主要内容为 : 1、 熟悉掌握 列单片机远离及编程； 2、 设计单片机 的最小系统电路； 3、 设计 告屏电路 4、 设计 告屏的功能程序 5、 调试 告屏系统； 4 2 系统设计及其硬件电路设计 体系统设计 任何设计都要有一个计划，一步一步地进行。电子设计更是如此，首先要确定要使用的电子元器件，画出基本的流程图，确定硬件电路，设计软件，仿真，焊接电路。 整个设计从功能上应该可分为三个模块：中心控制模块、行列驱动模块、显示模块。中心模块就是由单片机控制的，是整个系统的核心，主要用来输出组成汉字的信号。行列驱动就是用来传输汉字的信号的，显示模块，即最直观的部分，就是显示功能 。 图 2总体设计方案图 现方法选取 数据传送方式的选择： 单片机的输出有并行输出和串行输出，并行输出虽然节省时间，但占用的位比较多，它的输出是并行的，所以就需要几位数据同时从几个端口输出。而串口虽然要一位一位输出，但其只需要一个端口就能输出多位的数据。虽然并行效率高，但占用的 本次设计需要的 远远超过了单片机的并行输出单片 机主控单元 输出列信号和组成汉字的行信号 显示模块 5 以在信号输出的方式选择上要采用串口通信模式。 显示 模块工作方式的选择： 图文显示一般有静态和动态显示两种方法，静态显示虽然设计简单，但其占用的管脚太多，如本设计中 16*32的点阵共有 512个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口可供使用，但如果采用锁存器来扩展端口，按 8位的锁存器来计算， 16*32 的点阵需要 512/8=64 个锁存器。这个数字也不实际，因为我们仅仅是 16*32的点阵，而在实际应用中的显示屏往往要更多，这样在锁存器上花的成本就是一个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用动态显示的显示方法。 动态扫描的意思简单 地说就是逐列轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多列的同名行共用一套驱动器。就 16*16的点阵来说，把所有同 1列的发光管的阴极连在一起，把所有同 1行的发光管的阳极连在一起，先送出对应第一列发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第 1列使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二列的数据并锁存，然后选通第 2列使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第 16 列之后，又重新燃亮第 1 列，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。 如下所示：每一个字由 16 行 16 列的点阵 组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由 256 点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字， 也可以显示在 256 像素范围内的任何图形。 我们以显示汉字“大”为例，来说明其扫描原理： 图 2”的点阵图形 6 在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第 0 列的向为 07 ,显示汉字“大”时， 由上往下排列，为 ， , , , , ,。即二进制 00000100，转换为 16进制为 04H.。 上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往 下扫描，即从 20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮， 即为 00000000， 16进制则为 00H。 然后单片机转向上半部第二列，仍为 00000100，即 16进制 二进制 00000010，即 16 进制 续进行下面的扫描，一共扫描 32个 8位， 可以得出汉字“大”的字模代码为： 04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H 04H,08H,04H,30H,05H,00H 05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H 04H,04H,06H,04H,04H,00H,00H 由这个原理可以看出， 无论显示何种字体或图像， 都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。 我们设计的是一块 16*32的 下图：但是显示原理也是通过 74953芯片作为行驱动对屏幕上的 16行进行扫描控制，用 742列进行扫描控制，根据人眼的视觉暂留效果，完成 汉字的显示。 7 图 22件电路设计 示电路 我们所设计的是一块 16*32 的 示屏，他是由 16 行 32 列一共 512 个光二极管组合而成。我们把他的每一行由 表示，每一列由 表示，而每一列中，从上到下每四个二极管是一组，分别为234二列就为 234此类推。 8 0D 1 1D 1 2D 1 3D 1 4D 1 5D 1 6D 1 7D 1 8D 1 9D 2 0D 2 1D 2 2D 2 3D 2 4D 2 5D 2 6D 2 7D 2 8D 2 9D 3 0D 3 1D 3 2D 3 3D 3 4D 3 5D 3 6D 3 7D 3 8D 3 9D 4 0D 4 1D 4 2D 4 3D 4 4D 4 5D 4 6D 4 7D 4 8D 4 9D 5 0D 5 1D 5 2D 5 3D 5 4D 5 5D 5 6D 5 7D 5 8D 5 9D 6 0D 6 1D 6 2D 6 3D 6 4D 6 5D 6 6D 6 7D 6 8D 6 9D 7 0D 7 1D 7 2D 7 3D 7 4D 7 5D 7 6D 7 7D 7 8D 7 9D 8 0D 8 2D 8 3D 8 4D 8 5D 8 6D 8 7D 8 8D 2 1 3D 2 1 4D 2 1 5D 2 1 6D 2 1 7D 2 2 0D 2 1 9D 2 1 8D 8 1D 9 0D 9 1D 9 2D 9 3D 9 4D 9 5D 9 6D 2 2 3D 2 2 4D 2 2 5D 2 2 6D 2 2 7D 2 3 0D 2 2 9D 2 2 8D 8 9D 9 8D 9 9D 1 0 0D 1 0 1D 1 0 2D 1 0 3D 1 0 4D 2 3 3D 2 3 4D 2 3 5D 2 3 6D 2 3 7D 2 4 0D 2 3 9D 2 3 8D 9 7D 1 0 6D 1 0 7D 1 0 8D 1 0 9D 1 1 0D 1 1 1D 1 1 2D 2 4 3D 2 4 4D 2 4 5D 2 4 6D 2 4 7D 2 5 0D 2 4 9D 2 4 8D 1 0 5D 1 1 4D 1 1 5D 1 1 6D 1 1 7D 1 1 8D 1 1 9D 1 2 0D 2 5 3D 2 5 4D 2 5 5D 2 5 6D 2 5 7D 2 6 0D 2 5 9D 2 5 8D 1 1 3D 1 2 2D 1 2 3D 1 2 4D 1 2 5D 1 2 6D 1 2 7D 1 2 8D 2 6 3D 2 6 4D 2 6 5D 2 6 6D 2 6 7D 2 7 0D 2 6 9D 2 6 8D 1 2 1D 1 3 0D 1 3 1D 1 3 2D 1 3 3D 1 3 4D 1 3 5D 1 3 6D 2 7 3D 2 7 4D 2 7 5D 2 7 6D 2 7 7D 2 8 0D 2 7 9D 2 7 8D 1 2 9D 1 3 8D 1 3 9D 1 4 0D 1 4 1D 1 4 2D 1 4 3D 1 4 4D 2 8 1D 2 8 2D 2 8 3D 2 8 4D 2 8 5D 2 8 8D 2 8 7D 2 8 6D 1 3 7D 2 0 2D 3 4 5D 3 4 6D 3 4 7D 3 4 8D 3 4 9D 3 5 0D 3 5 1D 3 5 2D 3 5 3D 3 5 4D 4 6 5D 4 6 8D 4 6 7D 4 6 6D 2 0 1D 2 0 4D 3 5 5D 3 5 6D 3 5 7D 3 5 8D 3 5 9D 3 6 0D 3 6 1D 3 6 2D 3 6 3D 3 6 4D 4 6 9D 4 7 2D 4 7 1D 4 7 0D 2 0 3D 2 0 6D 3 6 5D 3 6 6D 3 6 7D 3 6 8D 3 6 9D 3 7 0D 3 7 1D 3 7 2D 3 7 3D 3 7 4D 4 7 3D 4 7 6D 4 7 5D 4 7 4D 2 0 5D 2 0 8D 3 7 5D 3 7 6D 3 7 7D 3 7 8D 3 7 9D 3 8 0D 3 8 1D 3 8 2D 3 8 3D 3 8 4D 4 7 7D 4 8 0D 4 7 9D 4 7 8D 2 0 7D 2 1 0D 3 8 5D 3 8 6D 3 8 7D 3 8 8D 3 8 9D 3 9 0D 3 9 1D 3 9 2D 3 9 3D 3 9 4D 4 8 1D 4 8 4D 4 8 3D 4 8 2D 2 0 9D 2 1 2D 3 9 5D 3 9 6D 3 9 7D 3 9 8D 3 9 9D 4 0 0D 4 0 1D 4 0 2D 4 0 3D 4 0 4D 4 8 5D 4 8 8D 4 8 7D 4 8 6D 2 1 1D 2 2 2D 4 0 5D 4 0 6D 4 0 7D 4 0 8D 4 0 9D 4 1 0D 4 1 1D 4 1 2D 4 1 3D 4 1 4D 4 8 9D 4 9 2D 4 9 1D 4 9 0D 2 2 1D 2 3 2D 4 1 5D 4 1 6D 4 1 7D 4 1 8D 4 1 9D 4 2 0D 4 2 1D 4 2 2D 4 2 3D 4 2 4D 4 9 3D 4 9 6D 4 9 5D 4 9 4D 2 3 1D 1 4 6D 1 4 7D 1 4 8D 1 4 9D 1 5 0D 1 5 1D 1 5 2D 2 8 9D 2 9 0D 2 9 1D 2 9 2D 2 9 3D 2 9 6D 2 9 5D 2 9 4D 1 4 5D 1 5 4D 1 5 5D 1 5 6D 1 5 7D 1 5 8D 1 5 9D 1 6 0D 2 9 7D 2 9 8D 2 9 9D 3 0 0D 3 0 1D 3 0 4D 3 0 3D 3 0 2D 1 5 3D 1 6 2D 1 6 3D 1 6 4D 1 6 5D 1 6 6D 1 6 7D 1 6 8D 3 0 5D 3 0 6D 3 0 7D 3 0 8D 3 0 9D 3 1 2D 3 1 1D 3 1 0D 1 6 1D 1 7 0D 1 7 1D 1 7 2D 1 7 3D 1 7 4D 1 7 5D 1 7 6D 3 1 3D 3 1 4D 3 1 5D 3 1 6D 3 1 7D 3 2 0D 3 1 9D 3 1 8D 1 6 9D 1 7 8D 1 7 9D 1 8 0D 1 8 1D 1 8 2D 1 8 3D 1 8 4D 3 2 1D 3 2 2D 3 2 3D 3 2 4D 3 2 5D 3 2 8D 3 2 7D 3 2 6D 1 7 7D 1 8 6D 1 8 7D 1 8 8D 1 8 9D 1 9 0D 1 9 1D 1 9 2D 3 2 9D 3 3 0D 3 3 1D 3 3 2D 3 3 3D 3 3 6D 3 3 5D 3 3 4D 1 8 5D 1 9 4D 1 9 5D 1 9 6D 1 9 7D 1 9 8D 1 9 9D 2 0 0D 3 3 7D 3 3 8D 3 3 9D 3 4 0D 3 4 1D 3 4 4D 3 4 3D 3 4 2D 1 9 3D 2 4 2D 4 2 5D 4 2 6D 4 2 7D 4 2 8D 4 2 9D 4 3 0D 4 3 1D 4 3 2D 4 3 3D 4 3 4D 4 9 7D 5 0 0D 4 9 9D 4 9 8D 2 4 1D 2 5 2D 4 3 5D 4 3 6D 4 3 7D 4 3 8D 4 3 9D 4 4 0D 4 4 1D 4 4 2D 4 4 3D 4 4 4D 5 0 1D 5 0 4D 5 0 3D 5 0 2D 2 5 1D 2 6 2D 4 4 5D 4 4 6D 4 4 7D 4 4 8D 4 4 9D 4 5 0D 4 5 1D 4 5 2D 4 5 3D 4 5 4D 5 0 5D 5 0 8D 5 0 7D 5 0 6D 2 6 1D 2 7 2D 4 5 5D 4 5 6D 4 5 7D 4 5 8D 4 5 9D 4 6 0D 4 6 1D 4 6 2D 4 6 3D 4 6 4D 5 0 9D 5 1 2D 5 1 1D 5 1 0D 2 7 1 0H 1 1H 1 2H 1 3H 1 4H 1 5H 1 6 0H 1 1H 1 2H 1 3H 1 4H 1 5H 1 62 4 6 8 1 0 L 1 1 L 1 2 L 1 3 L 1 4 L 1 5 L 1 6 L 1 7 L 1 8 L 1 9 L 2 0L 2 1 L 2 2 L 2 3 L 2 4 L 2 5 L 2 6 L 2 7 L 2 8 L 2 9 L 3 0 L 3 1 L 3 22 L 1 2 L 2 2 L 3 2 L 4 2 L 5 2 L 6 2 L 7 2 L 8 2 L 9 2 L 1 0 2 L 1 1 2 L 1 2 2 L 1 3 2 L 1 4 2 L 1 5 2 L 1 6 2 L 1 7 2 L 1 8 2 L 1 9 2 L 2 02 L 2 1 2 L 2 2 2 L 2 3 2 L 2 4 2 L 2 5 2 L 2 6 2 L 2 7 2 L 2 8 2 L 2 9 2 L 3 0 2 L 3 1 2 L 3 23 L 1 3 L 2 3 L 3 3 L 4 3 L 5 3 L 6 3 L 7 3 L 8 3 L 9 3 L 1 0 3 L 1 1 3 L 1 2 3 L 1 3 3 L 1 4 3 L 1 5 3 L 1 6 3 L 1 7 3 L 1 8 3 L 1 9 3 L 2 03 L 2 1 3 L 2 2 3 L 2 3 3 L 2 4 3 L 2 5 3 L 2 6 3 L 2 7 3 L 2 8 3 L 2 9 3 L 3 0 3 L 3 1 3 L 3 24 L 1 4 L 2 4 L 3 4 L 4 4 L 5 4 L 6 4 L 7 4 L 8 4 L 9 4 L 1 0 4 L 1 1 4 L 1 2 4 L 1 3 4 L 1 4 4 L 1 5 4 L 1 6 4 L 1 7 4 L 1 8 4 L 1 9 4 L 2 04 L 2 1 4 L 2 2 4 L 2 3 4 L 2 4 4 L 2 5 4 L 2 6 4 L 2 7 4 L 2 8 4 L 2 9 4 L 3 0 4 L 3 1 4 L 3 2 0H 1 1H 1 2H 1 3H 1 4H 1 5H 1 62 4 6 8 1 0 L 1 1 L 1 2 L 1 3 L 1 4 L 1 5 L 1 6 L 1 7 L 1 8 L 1 9 L 2 02 L 2 03 L 2 04 L 2 04 L 1 93 L 1 92 L 1 94 L 1 83 L 1 82 L 1 82 L 1 73 L 1 74 L 1 74 L 1 63 L 1 62 L 1 62 L 1 53 L 1 54 L 1 54 L 1 43 L 1 42 L 1 42 L 1 33 L 1 34 L 1 34 L 1 23 L 1 22 L 1 22 L 1 13 L 1 14 L 1 14 L 1 02 L 1 03 L 1 03 L 92 L 94 L 94 L 83 L 82 L 82 L 73 L 74 L 74 L 63 L 62 L 62 L 53 L 54 L 54 L 43 L 42 L 42 L 33 L 34 L 34 L 23 L 22 L 22 L 13 L 14 L 1L 2 12 L 2 13 L 2 14 L 2 1 4 L 2 23 L 2 22 L 2 2L 2 2 L 2 32 L 2 33 L 2 34 L 2 3 4 L 2 43 L 2 42 L 2 4L 2 4 L 2 52 L 2 53 L 2 54 L 2 5 4 L 2 63 L 2 62 L 2 6 2 L 2 73 L 2 74 L 2 7 4 L 2 83 L 2 82 L 2 8L 2 8 L 2 92 L 2 93 L 2 94 L 2 9 4 L 3 03 L 3 02 L 3 0L 3 0 L 3 12 L 3 13 L 3 14 L 3 1 4 L 3 23 L 3 2L 3 22 L 3 2L 2 6 L 2 7图 2示电路 驱动电路 列驱动电路包括 16 个 74一个 74 8 个并行输出端连接着 8 组由四个二极管组成的 L 灯组。如：第一行第一个 74制 8 这 8 个灯组，第二个 74制着 2 2 8 个灯组。第二行第一个 749到 个灯组，第二个 74 2 这 8 个灯组，以此类推。 16 个 74成了对 128 个 组的控制 C L C 19U L 3 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 2 L 3 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 3 L 3 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 4 L 3 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U L 4 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 2 L 4 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 3 L 4 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 4 L 4 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U L 1 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 2 L 1 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 3 L 1 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 4 L 1 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U L 2 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 2 L 2 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 3 L 2 S N 7 4 H C 5 9 5 C L C 19U 4 L 2 S N 7 4 H C 5 9 5 12 L 22 L 32 L 42 L 52 L 62 L 72 L 83 L 13 L 23 L 33 L 43 L 53 L 63 L 73 L 84 L 14 L 24 L 34 L 44 L 54 L 64 L 74 L 8 0L 1 1L 1 2L 1 3L 1 4L 1 5L 1 62 L 92 L 1 02 L 1 12 L 1 22 L 1 32 L 1 42 L 1 52 L 1 63 L 93 L 1 03 L 1 13 L 1 23 L 1 33 L 1 43 L 1 53 L 1 64 L 94 L 1 04 L 1 14 L 1 24 L 1 34 L 1 44 L 1 54 L 1 6L 1 7L 1 8L 1 9L 2 0L 2 1L 2 2L 2 3L 2 4L 2 5L 2 6L 2 7L 2 8L 2 9L 3 0L 3 1L 3 22 L 1 72 L 1 82 L 1 92 L 2 02 L 2 12 L 2 22 L 2 32 L 2 42 L 2 52 L 2 62 L 2 72 L 2 82 L 2 92 L 3 02 L 3 12 L 3 23 L 1 73 L 1 83 L 1 93 L 2 03 L 2 13 L 2 23 L 2 33 L 2 43 L 2 53 L 2 63 L 2 73 L 2 83 L 2 93 L 3 03 L 3 13 L 3 24 L 1 74 L 1 84 L 1 94 L 2 04 L 2 14 L 2 24 L 2 34 L 2 44 L 2 54 L 2 64 L 2 74 L 2 84 L 2 94 L 3 04 L 3 14 L 3 2S R C C C C C K S R C K S R C C C C C C C C C 0 4 0 4 0 4 0 4V C 0 4 0 4 0 4 0 4V C 0 4 C 1 0 1 0 4 C 1 1 1 0 4 C 1 2 1 0 4V C 3 1 0 4 C 1 4 1 0 4 C 1 5 1 0 4 C 1 6 1 0 4V C K R C K R C K R C K R C R R 1S E R 1S E R 2S E R 2S E R 3S E R 3S E R 4S E R 4S E R 5S E R 5S E R 6S E R 6S E R 8S E R 1 0S E R 1 1S E R 9 S E R 1 0S E R 1 3S E R 1 4 S E R 1 5S E R 1 6S E R 1 4 S E R 1 5S R C R 1 2S E R 1 1S E R 1 2S E R 7S E R 7S E R 8 S E R 9S E R 1 3图 2列驱动电路 驱动电路 行驱动电路包括 1 个 74 4 个 4953， 根据 A 和 B 的值的不同，分别会输出 个不同数据，当 A=0、 B=0 时，输出 A=1、B=0 时，输出 A=0、 B=1 时，输出 A=1、 B=1 时，输出 通过 4953 芯片， 制 1、 5、 9、 13 行， 制 2、 6、 10、 14 行，制 3、 7、 11、 15 行， 制 4、 8、 12、 16 行。 10 H C 1 3 8 81 0 4a） 74112 59532 59532 59532 5953V C 022H 15H 160H 113H 14b） 4953 图 2行驱动电路 复位电路 复位是单片机的初始化操作，它的主要功能是把 000H，使单片机从 0000 了进入系统的正常初始化以外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境也需要按复位键以重新启动。复位方式有自动复位和手动复位两种。本系统采用手动复位方式复位。 位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡脉冲周期以上。 11 4C C 21 0 复位电路 振电路 晶振 电路用于产生程序运行所需的时钟信号，时序是指令执行中各信号之间的先后关系。单片机本身就如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应该在统一 的时钟信号控制下按时序进行工作。 在 此，只需要在片外通过 可构成一个稳定的自激振荡器。在 在芯片的外部， 12 M H 振电路 3. 主要器件简介 片机简介 单片机就是一个微型电脑，它 的 内部也用和电脑功能类似的模块，比如 中央处理器 机存储器 读存储器 断系 统、定时器 /计数器、I/O 接口等半导体集成电路芯片 ，它主要是作为控制部分的核心部件。 单片机 是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机（比如家用 主要区别。 单片机 必须 靠程序 运行 ，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是一些特殊的功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的。因为单片机通过编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性 。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管 理及过程控制等领域 。 13 片机是以 51 内核为主的系列单片机， 片机是由笙泉科技设计，国内宏晶公司贴牌生产的，这个芯片设计的时候就吸取其它 51 系列单片很容易被解密的教训，改进了加密机制。 列单片机是宏晶科技设计生产的单时钟 /机器周期 (1T)的单片机，是高速、低功耗、超强干扰的新一代 8051 单片机，指令代码完全兼容传统 8051，但速度快 8。内部集成的 命可达 10 万次，并且完全支持 能。该系列针对不同功能、电压、封装等的型号规格非常齐全。所有的 0列单片机内部都固化了宏晶科技的 序，不需要并行编程器，通过 口就可以烧录用户程序。但一些系统为了程序保密或者采用其他诸如 讯或其他通讯方式的需要，仍然需要自己编写 序用于系统升级。在 0列单片机中以 头的芯片型号，用户程序和数据 统一寻址，允许在用户程序中擦写 此可以编写自己的 序。 图 3 14 0列单片机特点： 高速 :1 个时钟 /机器周期 ,增强型 8051 内核 ,速度比普通 8051 快 8 12 倍 宽电压 :0L 系列 ) 低功耗设计 :空闲模式 (可由任意一个中断唤醒 ) 低功耗设计 :掉电模式 (可由任意一个外部中断唤醒 ,可支持下降沿 /低电平和远程唤醒 ,列还可通过内部专用掉电唤醒定时器唤醒 ) 工作频率 :0 35当于普通 8051:0 420时钟 :外部晶体或内部 荡器可选 ,在 载编程用户程序时设置 1/2/4/8/12/16/32/48/60/62序存储器 ,擦写次数 10 万次以上 1280/512/256字节片内 据存储器 芯片内 能 ,擦写次数 10 万次以上 系统可编程 /在应用可编程 ,无需编程器 /仿真器 2个 16 位定时器 ,兼容普通 8051 的定时器 1 1个独立波特率发生器 (故无需 波特率发生器 ),缺省是 波特率发生器 可编程时钟输出功能 , 出时钟 , 出时钟 , 出时钟 硬件看门狗 (全双工异步串行口 (兼容普通 8051,可当 2 个串口使用 (串口可在 1 之间任意切换 ) 先进的指令集结构 ,兼容普通 8051 指令集 ,有硬件乘法 /除法指 令 通用 I/O 口 (36/40 个 ),复位后为 : 准双向口 /弱上拉 (普通 8051 传统 I/O 口 ) 可设置成四种模式 :准双向口 /弱上拉 ,推挽 /强上拉 ,仅为输入 /高阻 ,开漏 每个 I/O 口驱动能力均可达到 204/40 管脚的 议整个芯片不要超过10020/18/16 管脚的 议整个芯片不要超过 6015 0列主要性能 : 在系统可编程 ,无需编程器 ,无需仿真器 ,可远程升级 。 可送 载编程器 ,1 万片 /人 /天 。 内部集成高可靠复位电路 ,复位脚设 置为 I/O 口使用时 ,复位脚可浮空 。 速度快 ,1 个时钟 /机器周期 ,可用低频晶振 ,大幅降低 输入输出口多 ,最多有 40个 I/O,复位脚如当 I/可省去外部复位电路 。 超强抗干扰 ,超强抗静电 ,整机可轻松过 2 万伏静电测试 。 超低功耗 ： 掉电模式 :外部中断唤醒功耗 0; i+; j=4;j0; j+); k+=4; ; ; 驱动程序设计 行驱动是通过控制 值的不同，我们在主程序中进行实现，当 0）时，输出的是显示屏上第 1、 5、 9、 13 行中的所有列，所以这时候令、 ，控制行驱动输出 1、 5、 9、 13 行全亮，所以就可以将这4 行中的点的亮灭情况显示出来。之后 2），同理 来显示第 2、 6、10、 14 行的点的亮灭情况。然后依次 和 6 ，来显示 3、 7、 11、 15行和 4、 8、 12、 16 行。这一连串动作都在很短的时间内完成，所以我们看到屏幕上显示出稳定的两个汉字。 程序如下： ) ); /控制两个字的前两列 ; /控制 1， 5， 9， 13 行亮 30 ); ; ); ; ); ; 结论 这次设计以单片机为核心，实现了汉字的显示和流动。在最初选题的时候，就是因为这个设计的应用领域比较广，具有很大的实用价值。所以才决定做这个题目。 当然，我做的这个汉字显示系统功能比较单一，显示内容比较少。和市场上运用的还有很大的差距，但原理基本是一样的。因为我在大四下学期由于工作需要，去了徐州实习，一直到 4 月下旬才开始做毕业设计。时间 比较紧迫，而且实际设计的经验也比较缺乏，所以只是单纯的实现了汉字的显示。没有进一步的进行功能的扩展。 这次设计让我学到了很多，对单片机的知识又加深了一层。对大学所学的知识有了一个很好的综合运用，动手能力和解决问题的能力也得到了加强。在这次设计中，我终于体会到了从零开始的不易和得到结果的喜悦。过程是不易的，但结果却是可人的，我终于得到了小小的收获。以前在 C 语言上总是停留在读程序和看程序上边，而这次却要自己编写程序，从中体会颇深。在编写过程中，总是出现一些平时忽略的语法上的小错误，虽然大的框架是对的，但就是一些 地方不行，这还是实践少的缘故，但功夫不负有心人，结果还是令人欣慰的。 总而言之，这次毕业设计让我获益匪浅。 31 致谢 首先，我要感谢学院给我提供了这个课题，让我有一个亲自设计的机会。 其次，我特别要感谢我的指导老师曹卫锋老师给我提供的支持和帮助。由于我大四的下学期在徐州实习，还要麻烦曹老师有事时特意通知我。从北京回来后又对我的课题对我进行批注和辅导。在此，谢谢曹老师的悉心指导。 另外，我要谢谢我在北京的项目经理王珂先生，在单片机方面，他无私的传授了我很多知识。并对我的课题提出来很多建议，还有比我 早进公