点阵式滚动汉字显示屏的Proteus仿真设计.doc

点阵式led滚动汉字显示屏的proteus仿真设计：1.引言点阵式led组成的汉字显示屏在公共场所应用非常广泛。例如，车站发车时间提示、股票大厅中的股票价格显示板、商场的活动广告栏、候机厅的起飞时间表。点阵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，用单片机控制实行各种文字或图型的变化，达到广告宣传和提示的目的。proteus是一款新颖的嵌入式系统软硬件设计仿真平台，特别适用于单片机仿真，能够在线、实时仿真多种类型的单片机，诸如mcs-51系列单片机、pic单片机、avr单片机等，能够像硬件仿真器一样进行软硬件调试，而没必要花钱去购买和维护价格不菲的仿真器，对于初学单片机的人来说，既减少了学习成本，又达到了良好的学习效果。2.硬件电路设计 点阵式led滚动汉字显示屏硬件电路设计框图如图1所示。电路包括单片机、电源电路、时钟电路、复位电路、驱动电路和led点阵电路等。本设计的核心是利用单片机读取显示字型码，通过驱动电路对1616 led点阵进行动态列扫描，以实现汉字的滚动显示。本设计选用的单片机为atmel公司的at89c52，显示屏采用1616 led点阵。电源电路通过变压整流元件为单片机和其他电路提供稳定的+5v工作电压。时钟电路是单片机的驱动电路，复位电路可在需要时，手动使单片机程序计数器复位清零。通过阳极驱动电路向1616点阵送字型码，本设计采用74ls273。通过阴极驱动电路对1616点阵进行列扫描，本设计采用74hc138。图1 硬件电路设计框图 利用proteus软件设计点阵式led滚动汉字显示屏硬件电路原理图如图2所示。在proteus软件中，单片机模型本身包含了工作电源和可改变的工作频率，因此在仿真时无需设计电源电路和时钟电路。需要说明的是在proteus软件目前版本中还没有1616点阵模块，本设计中采用proteus软件中现有的88点阵模块组合成一个1616点阵模块。从图2中可以看出，1616点阵的阳极驱动由p0口经输出缓冲器74ls273构成，在本设计中需要用两片，分别送出上8行和下8行的字型码。1616点阵的阴极驱动由p2口经74hc138译码后动态扫描1616点阵的各列，本设计中需要四片74hc138译码器，循环扫描各列，显示一个完整的汉字需要扫描32次。rp3为排阻，含有8个电阻，作p0口各位的上拉电阻，以保证p0口能够输出高电平。复位电路的作用是，在任何时刻可以手动复位单片机，使程序重新执行。图2.硬件电路原理图3. 软件设计 at89c51单片机是8位机，每次只能送出8位数据，因此要向1616点阵送出16行阳极驱动，需要送两次，或先送上8行，或先送下8行，为了能够实现每一列字型码的完整显示，采用74ls273进行锁存，否则会出现字型残缺现象。根据设计要求并结合图2的硬件连接进行程序设计，程序设计流程图如图3所示。利用单片机c语言实现“2008北京欢迎您！”10个字的滚动显示。0x00,0x00,0x0c,0x1c,0x10,0x24,0x10,0x24,0x10,0x44,0x10,0x84,0x0f,0x0e,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x07,0xf0,0x08,0x08,0x10,0x04,0x10,0x04,0x08,0x08,0x07,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0xf0,0x08,0x08,0x10,0x04,0x10,0x04,0x08,0x08,0x07,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0e,0x38,0x11,0x44,0x10,0x84,0x10,0x84,0x11,0x44,0x0e,0x38,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0e,0x04,0x08,0x0c,0x08,0x0c,0x08,0x08,0x08,0x10,0xff,0xfe,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3f,0xfc,0x41,0x02,0x42,0x02,0x06,0x02,0x0e,0x06,0x0c,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x04,0x20,0x08,0x27,0x98,0x24,0xb0,0x24,0x82,0xa4,0x81,0x64,0xfe,0x24,0x80,0x24,0x80,0x24,0xa0,0x27,0xb0,0x60,0x1c,0x20,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x28,0x04,0x24,0x08,0x22,0x32,0x21,0xc2,0x26,0xc2,0x38,0x34,0x04,0x04,0x18,0x08,0xf0,0x30,0x17,0xc0,0x10,0x60,0x10,0x18,0x14,0x0c,0x18,0x06,0x10,0x04,0x00,0x00,0x02,0x02,0x82,0x04,0x73,0xf8,0x20,0x04,0x00,0x02,0x3f,0xe2,0x20,0x42,0x40,0x82,0x40,0x02,0x3f,0xfa,0x20,0x02,0x20,0x42,0x20,0x22,0x3f,0xc2,0x00,0x02,0x00,0x00,0x01,0x00,0x02,0x04,0x0c,0x1c,0x3f,0xc0,0xc0,0x1c,0x09,0x02,0x16,0x02,0x60,0x92,0x20,0x4a,0x2f,0x82,0x20,0x02,0x24,0x0e,0x22,0x00,0x31,0x90,0x20,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x1f,0xdc,0x3f,0x08,0x3c,0x00,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00。a）主程序流程图 （b）中断服务程序流程图图3. 程序流程图动态扫描显示程序代码如下：while (1) for (i=0;i8;i+) /显示左半边屏幕 p0=*(p+offset+2*i); p2=i|0x90; /p2.4=1,p2.3=0 选中u3, 输出扫描码给u7 delay(); p0=*(p+offset+2*i+1); p2=i|0x08; /p2.4=0,p2.3=1 选中u2, 输出扫描码给u6 delay(); for (i=8;i16;i+) /显示右半边屏幕 p0=*(p+offset+2*i); p2=(i-8)|0xc0; /p2.6=1 p2.5=0, p2.4=0 选中u5,输出扫描码u9 delay(); p0=*(p+offset+2*i+1); p2=(i-8)|0x20; /p2.5=1 p2.4=0, p2.3=0 选中u4,输出扫描码u8 delay(); 4. 调试与仿真 proteus仿真时，单片机需要加载程序，加载程序为.hex文件。本设计利用keil vision2， 在新建keil项目时选择at89c52单片机作为cpu，将c语言源程序导入，在“options for target”对话窗口中，选中“output”选项中的“create hex file”，编译链接后就可以生成.hex文件。在proteus isis中，选中at89c52并单击鼠标左键，对at89c52进行设置，设置单片机时钟频率为12mhz，按照正确的文件路径加载.hex文件。对单片机设置完毕后就可以开始仿真了。仿真过程中如有硬件问题可在proteus isis中直接修改，如有软件问题可在keil vision2中直接修改，通过keil与proteus的联合调试就可以得到满意的结果。本设计的仿真结果如图4所示。图4. 仿真