电气设计自动化论文-滚动广告牌的设计

本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计） (2015(2015 届届) ) 滚动广告牌的设计 院系 电子信息工程学院 专业 电气自动化 姓名 指导教师 助教 副教授 2015 年 1 月 学号： 2015 届本科毕业论文（设计） I 摘摘 要要 当今社会，广告成为公共开放地信息传递手段。广告成为商品生产者、经营者和消 费者之间信息传递的重要手段，行业内以及行业间的竞争日趋白热化，以前“酒香不怕 巷子深”的状态已经完全不存在了。市场竞争竞争不断升级，广告也在所谓的“媒体大 战”中不断成长，LED 广告牌的出现是广告媒体发展的结果。它也成为最有效最性价比 高的宣传方法。在我们生活中 LED 滚动广告屏随处可见，滚动 LED 点阵显示屏作为一种 新兴的显示信息的媒介走进我们的日常生活，它是由很多个的 LED 发光二极管封装在一 起形成的。通过 LED 点阵能够显示数字、图像和文字。LED 电子广告牌随处可见，对我 们的生活也提供了很多便捷。也是信息传达的一种直接有效的方式。在车站吵闹的时候 我们可以通过看 LED 广告牌清楚的知道自己所要乘坐车辆的动向。在逛街时有时醒目的 电子广告牌映入眼帘，吸引了顾客达到了商家想要的效果。LED 电子显示屏广告作为一 种新的电子动态文本，是一种可以连续工作本身工作的信息发布媒体也是走在前列的消 费吸引了成千上万的眼神中的广告的武器。什么样的个人及品牌的公司可以利用 LED 电 子显示屏，以吸引顾客，介绍产品，商品和宣传，为企业创造更多的财富。 本设计利是一种基于 STC89C52 单片机的 16*16 点阵显示屏的设计，充分利用 STC9C52 单片机良 好的稳定控制特点。配合锁存器和寄存器，利用三极管放大电路使得点阵屏有规则的点亮。显示出我 们想要达到的文本。从而达到我本次设计的目的。其中 STC89C52 单片机负责对整个系统进行总体控 制，设计中使用 4 块 8*8 单红色点阵屏来组成 16*16 点阵屏，通过 74LS154 译码器来控制点阵的行方 向的控制，而列方向的控制采用两片串行输入八位并行输出的 74LS595 级联来控制，通过快速的动态 刷新来显示我们需要的内容，已达到动态显示的目的。这样的设计既实用又能结合我大学所学到的知 识，也算是一个课堂只是的良好应用。 关键词关键词：点阵；单片机；译码器；动态扫描。 2015 届本科毕业论文（设计） II Abstract Todays society, advertising has become open to the public means of information transmission. Advertising commodity producers, an important means between operators and consumers of information transfer, intensified competition within the industry and between the industry, the former “sell themselves“ the state has been completely non-existent. Escalating competition in the market competition, advertising is also called “media war“ in the growing, LED billboard advertising is the result of the emergence of media development. It has also become the most effective and cost-effective promotional methods. In our lives everywhere LED advertising screen scroll, scroll LED dot matrix display screen as a new medium of information into our daily lives, it is composed of a number of LED light-emitting diode package together to form. By LED dot matrix can display numbers, images and text. LED electronic billboards everywhere, on our lives also offer a lot of convenience. Is a direct and effective way to convey information. Noisy at the station when we can see the LED billboard know exactly what you want to take the movements of the vehicle. When shopping sometimes striking electronic billboard greets, attracting customers to achieve the desired business results. LED electronic display advertising as a new electronic dynamic text is an information itself can work continuously release the forefront of consumer media also attracted the eyes of thousands of weapons and advertising. What kind of personal and brand companies can take advantage of LED electronic display to attract customers, introduction of products, goods and propaganda, to create more wealth for the enterprise. This design is based on Lee STC89C52 microcontroller design 16 * 16 dot matrix display, and make full use of the microcontroller STC9C52 good stability control features. With latches and registers, use a transistor amplifier makes regular lattice screen lights up. Shows the text we want to achieve. So as to achieve the purpose of this design I. STC89C52 microcontroller which is responsible for the overall control of the entire system is designed to use four 8 * 8 to form a single red dot matrix screen 16 * 16 dot matrix screen, 74LS154 decoder is controlled by controlling the direction of the lattice lines, and the column control the direction of the serial input using two cascaded 74LS595 eight parallel outputs controlled by fast dynamic refresh to show what we need, has reached the purpose of dynamic display. can be considered a good classroom applications only. Keywords:matrix; single chip microcomputer; decoders; dynamic scanning 2015 届本科毕业论文（设计） III 目目 录录 摘摘 要要I I ABSTRACTABSTRACTIIII 目目 录录IIIIII 第第 1 1 章章 引言引言5 5 1.1 研究背景及意义.5 1.2 LED 电子显示屏概述.5 第第 2 2 章章 总体设计总体设计5 5 2.1 显示单元的选择.5 2.2 显示方案的选择.5 2.3 关于屏幕的可扩展性.6 2.4 单片机控制器的考虑.6 2.5 关于点阵数据的存储方式.6 第第 3 3 章章 硬件电路设计硬件电路设计7 7 3.1 整体设计框图.7 3.2 主控电路.7 3.3 LED 点阵显示电路.8 3.4 整体电路11 3.5 实物图12 第第 4 4 章软件实现章软件实现1414 4.1 概述14 4.2 系统程序方案设计14 第第 5 5 章章 实现与调试实现与调试1818 5.1 软件调试18 5.2 PROTUS仿真 18 5.3 PCB图实现.21 5.4 硬件实物制作与调试22 总结与思考总结与思考2626 致致 谢谢2727 参考文献参考文献2828 附附 录录2929 附录 1 电路原理图.29 附录 2 设计程序.29 2015 届本科毕业论文（设计） 4 第第 1 1 章章 引言引言 1.11.1 研究背景及意义研究背景及意义 本论文主要围绕 LED 点阵的特点开展的点阵设计，设计中的难度很多如限流电阻的 计算，扫描时间的控制，软件程序如何设计等，下面我们就介绍下点阵的设计。 1.21.2 LEDLED 电子显示屏概述电子显示屏概述 LED 显示屏：是一种平面显示器，由小的 LED 模块面板拼接而成。 LED 发光二极管，这是一种发光二极管显示模式控制了镓、砷、磷和氮（N）二极管 组成，当孔与电子复合辐射的可见光，因此可用于制造发光二极管在电路的工具。作为 指示剂，或文字或 nmero.el 红磷砷化镓二极管、发光二极管间隙的绿色，黄色的头发碳 化硅二极管、蓝色铟氮）。 LED 显示屏通常用于显示视频图像和视频信息等数据信号 LED 显示半导体二极管相 同的排序，使用不同的半导体材料可以生产 LED 矩阵元素目前广泛使用的像素的红色， 绿色，黄色，绿色和蓝色 LED 到实践的发展阶段。LED 二极管显示屏亮与灭控制显示文 本、图形和动画等各种市场显示信息。因为它是光亮度高，视野开阔，低电压功耗，寿 命长，稳定性和抗冲击等优点。因此，广泛应用于车站、码头、机场、马路、商业街市 场建设招标、工业企业管理和其他公共场所。 第第 2 2 章章 总体设计总体设计 一个完整的系统的实现，考虑到各种各样的问题，所以是 LED 点阵的设计，下面我 来说说我的设计。 2.12.1 显示单元的选择显示单元的选择 显示一个简体字，至少需要 1616 点阵来表示。为了能在比较远的地方也能看到显 示效果，本设计采用 4 个 88 点阵，1616 点阵由像素直径 5mm 的红色 LED 模块拼接 成的 LED 阵列。因此，每个汉字显示 12 厘米大小，它仍然可以清楚地看到 50 米。本设 计要求整个屏幕能显示“电气一班华荣文”一系列汉字，则需要 16*16 红色点阵滚动显 示。 2.22.2 显示方案的选择显示方案的选择 显示方案是本次设计需要考虑最核心的部分，对于 LED 点阵显示有下面两种方案： 2015 届本科毕业论文（设计） 5 方案一：静态显示，在每个二极管的状态，分别为 0 和 1，0 为不发光二极管的电流， 1 为发光二极管的电流。它的每一段都与一个独立的并行口相接，而公共端则根据数码管 的种类连接到 VCC 或 GND 端。对于需要多线程译码及驱动装置，越来越复杂，成本 高，可靠性低。 方案二：动态显示，就是分割画面，在每个部分的显示模式是动态的，可以避免设 计问题，如果不妥善处理，可能会导致较低的亮度和亮度的问题。要保证电路设计易于 实现，保证图像稳定，无闪烁技术。多路复用模式的动态扫描显示，动态显示是没有增 加，因为我们看到的是一个稳定的图像的影响的持久性和持续时间的发光二极管的亮度 等。结果发现，当升级（发光二极管光的闪烁频率为 50Hz，频率）等于或大于 1ms 的时 间驱动的发光二极管的亮度，无光泽，更好。 鉴于上述原因,我们采用方案二。 2.32.3 关于屏幕的可扩展性关于屏幕的可扩展性 除了设计的基本要求，也是实现显示单元的数量可任意扩展。在传统的并行传输， 因为由列地址线中的数据锁存器的限制的数目，并且可以在不增加显示单元，并且为每 个显示单元的不同的电路结构，印刷电路板的结构是不同的，与权利要求的模块化设计 完全不符合。因此摒弃了传统的并行传输模式，以及独特的串行锁存器的技术，该总线 可以通过控制数据的五列来实现锁存每个显示单元。板之间不只是简单的连接，它难以 减小 PCB 布局和布线。印刷电路板各显示单元是完全相同的，便于批量生产。 2.42.4 单片机控制器的考虑单片机控制器的考虑 因为这种设计采用软件来实现滚动效果，并且在串行模式的传输模式。因此，微控 制器单元的处理速度的要求较高，高速 8 位微控制器的 ARM7 的选择。 ARM 处理速度 快，但对于应用程序，ARM 的资源严重浪费的屏幕内，和更高的成本。因此，选择高速 8 位单片机作为控制器，一个共同的高速 8 位微控制器 AVR 微控制器系列都有，C8051F 单片机，单片机 STC89C52。这些类型的单片处理速度可以达到 1 MIPS /兆赫（以每秒百 万指令 1MHz 的处理能力的时钟频率），但 AVR 单片机时钟频率限制仅至 16MHz，而类 似 C8051F 系列的 SOC ARM7，时钟速度为 100MHz，但它是一种资源的浪费其内部丰富 的，而且价格很高，在相当浪费的控制单色屏幕。因此，STC89C52 系列单片机的最佳选 择，最高时钟可达 40MHz，和接口和存储器资源丰富，价格很低。 2.52.5 关于点阵数据的存储方式关于点阵数据的存储方式 目前最广泛使用的技术是将串通过 PC 软件转换将被显示为通过根据寻址存储在 E2PROM 经过一定顺序编程这些字形数据的方式对应的数据的点阵。在屏幕显示的过程 2015 届本科毕业论文（设计） 6 中规定的 E2PROM 矩阵数据处理的方式被除去。对于一个 1616 点阵字库的数据，你需 要一个连续的 32 个字节的 E2PROM 的空间来存储。即便如此，如果你需要显示 256 个字 符，你需要的 E2PROM 存储空间至少 32B256=8192 字节（8KB）。通常没有集成单片 机内部的这样一个大容量的 E2PROM。所以这个程序，你需要扩展大容量外置 MCU E2PROM，额外的硬件成本。 PC 编程，因为它涉及到中国的模数，模量较大的难度算法。 在多字下载时间的传输时间较长。设计的许多缺点，放弃了传统的方案。因为本设计只 需要很少的显示内容所以直接保存在 STC89C52 中是足够的，因此没有使用外部设备。 第第 3 3 章章 硬件电路设计硬件电路设计 3.13.1 整体设计框图整体设计框图 经过对此设计的了解，为了能够达到实验目的，使用单片机 STC89C52 作为本系统的 主要控制单元。LED 点阵显示屏是显示单元，把单片机送来的数据翻译后显示出来，并 且还能够滚动显示。硬件整体设计框图如图 1 所示： STC89C51单 片 机 74LS154译码器 74LS595锁存器 16*16点 阵 显 示 屏 图 1 整体设计框图 3.23.2 主控电路主控电路 本设计使用主控电路控制来实现 LED 点阵显示屏上字符滚动显示，主控制器采用 单片机 STC89C52。 STC STC89C52 是一种低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机制作可编程闪存在系统 8K 字节。采用 STC89C52 经典 MCS-51 内核，但做了很多改进，使传统的 51 微控制器芯片 具有不可用的功能。在一个芯片上，拥有灵巧的 8 个 CPU 和系统内可编程闪存，使得 STC89C52 提供高度灵活，超有效的解决方案为许多嵌入式控制应用。 STC89C52 外部结构及特性： 包装有两种方式：双列直插式封装（DIP）和一个 40 平方英尺的 44 引脚封装 2015 届本科毕业论文（设计） 7 （PLCC），行 40 引脚封装（DIP）和外部总线结构如图 2 所示： 图 2 STC89C52 引脚排列 STC89C52 单片机内包含的具体部分如下： 一个 8 位 CPU。 一个片内振荡器及时钟电路。 8KBFlash 程序存储器。 256BRAM 数据存储器。 三个 16 位定时器/计数器。 可寻址 64KB 的 RAM 和 64KB 的 EEPROM 空间的控制电路。32 条可编程的 I/O 线（4 组 8 位并行 I/O 端口）。 一个可编程全双工串口通信。 8 个中断源、两个优先级嵌套中断结构。 3.33.3 LEDLED 点阵显示电路点阵显示电路 本设计使用的是 4 块 8*8 单色点阵屏设计 16*16 点阵屏，采用单色显示，进行显示 所要显示的字符，通过 74LS154 译码器来控制点阵的行方向的显示，而列方向的 16 条线 2015 届本科毕业论文（设计） 8 则由 74LS595 的八位并行输出端控制。 3.3.13.3.1 74LS15474LS154 的总体结构的总体结构 1、总体特点 高速 CMOS 元件 416 线译码器 74LS154 高性能存储器。与大部分 ttl 和 dtl 电路完全 兼容。74ls154 用门电路输入通道解码器不可以用来输出端上的普通逻辑和旁听解码器扩 展。使门电路包括两个假信号，输入必须设为低，输出端选择可以用作为输入数据输入， 74ls154 真之 1 - 16 的多路分配器。其余用低输入时将地址输出的应用状态。DIP 封装 引脚图如图 5 所示： 图 5 74LS154 引脚图 2、参数列表 3.3.23.3.2 74LS59574LS595 的总体特点和工作原理的总体特点和工作原理 74LS154基本参数 电压2.06.0V 驱动电流+/-5.2mA 传输延迟11ns 逻辑电平CMOS 功耗考量低功耗或电池供电应用 封装与引脚SO24，SSOP24，DIP24，TSSOP24 2015 届本科毕业论文（设计） 9 1、总体特点： 74LS595 是 8 位串行输入转并行输出移位寄存器，有数据存储寄存器，三态输出功能。 数据在 SHcp 的上升沿输入，在 SHCP 上升沿输入数据，在管理存储寄存器访问上升沿。 移位寄存器和存储寄存器两个单独的时钟。如果两个时钟连在一起，那么移位寄存器总 会比存储寄存器早一个脉冲。在移位的过程中，输出端的数据能够保持稳定。这在串行 速度慢的场合用途很大，数码管不存在闪烁感。其 DIP 封装引脚图如图 7 所示： 图 7 74LS595 引脚图 各引脚及其功能： Q0Q7八位并行输出端 Ds串行数据输入端 /OE输出使能端 STcp存储寄存器的时钟脉冲输入口 SHcp移位寄存器的时钟脉冲输入口 /MR芯片复位端 Q7并行数据输出口，即储寄存器的数据输 出口 2、工作原理 当 SHCP 上升沿到来时，DS 引脚电流电平值移位寄存器左移，在移位寄存器的下一 个上升沿时，所有位的到来将是一个向左，同时，也可串行输出移位寄存器 Q7 高值，使 2015 届本科毕业论文（设计） 10 8 连续的次数，可以把数组的每个元素（8 号）到移位寄存器；当 STCP 上升沿到来时， 移位值将被锁存到寄存器中的锁存器，和输出从 Q1 Q7 针。管的主要优点是数据存储 寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这是在串行速度的场合非常有 用，无闪烁格。 74HC595 可以达到 30MHz 的 5V 电源时的时钟速度，每个并行输出端口可以承受 20mA 电流沉拔电流。此功能可确保没有额外的电流放大电路的 LED 驱动可以很容易。 它允许 500ns 到结束输入上升（下降）时，仍然可以检测到的时钟脉冲严重畸形。它可以 容纳更大的传输线的对地电容，提高抗干扰能力的设计。 74HC595 并联电阻 20 欧姆连接的输出端与 LED 列的模块之间的压力，这里的阻力， 将红色 LED 并联箝位效应。红色和绿色 LED 的两组正常发光。 因为工作电流的 LED 显示不断变化，引起系统电压波动。高频率分量的电压波动， 也有低频分量。它可能对周围的无线电环境造成电磁污染，而在系统时钟紊乱，逻辑错 误。为了避免这种情况，接下来的每个 74HC595 VCC 和 GND 的电源并联电容器，用于 滤波和去耦。系统电压稳定，旁路高频脉冲电源组件。消除自激，降低了外国的杂散电 磁辐射，提高电磁兼容性。 3.43.4 整体电路整体电路 下面是我设计的主要部分接口电路，总体电路图见附录 1（原理图）。 2015 届本科毕业论文（设计） 11 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST 9 P3.0(RXD) 10 P3.1(TXD) 11 P3.2(INT0) 12 P3.3(INT1) 13 P3.4(T0) 14 P3.5(T1) 15 P3.6(WR) 16 P3.7(RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 (A8)P2.0 21 (A9)P2.1 22 (A10)P2.2 23 (A11)P2.3 24 (A12)P2.4 25 (A13)P2.5 26 (A14)P2.6 27 (A15)P2.7 28 PSEN 29 ALE/PROG 30 EA/VPP 31 (AD7)P0.7 32 (AD6)P0.6 33 (AD5)P0.5 34 (AD4)P0.4 35 (AD3)P0.3 36 (AD2)P0.2 37 (AD1)P0.1 38 (AD0)P0.0 39 VCC 40 U19 at89c51 A 23 B 22 C 21 D 20 G1 18 G2 19 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 U1 74LS154 SER 14 SRCLK 11 SRCLR 10 RCLK 12 E 13 O0 15 O1 1 O2 2 O3 3 O4 4 O5 5 O6 6 O7 7 Q7 9 U20 74LS595 U2 2k U5 2k U3 2k U4 2k U6 2k U7 2k U8 2k U9 2k SER 14 SRCLK 11 SRCLR 10 RCLK 12 E 13 O0 15 O1 1 O2 2 O3 3 O4 4 O5 5 O6 6 O7 7 Q7 9 U21 74LS595 U10 2k U13 2k U11 2k U12 2k U14 2k U15 2k U16 2k U17 2k +5+5 GNDGND U18 RES2 U24 CRYSTAL U22 CAP U23 CAP GND GND S1 SW-PB + C1 CAPACITOR POL +5 R21 RES2 GND +5 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11 W12 W13 W14 W15 W16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 J2 CON9 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 D1 LED 图 3.4 接口电路 3.53.5 实物图实物图 下面为我制作的 16*16 点阵实物图，正面图与背面图。 2015 届本科毕业论文（设计） 12 图 3.51 16*16 正面点阵图 图 3.52 16*16 背面点阵图 2015 届本科毕业论文（设计） 13 第第 4 4 章软件实现章软件实现 4.14.1 概述概述 整个系统功能由硬件和软件，为基本形式的软件、硬件和软件的决定。主要可以分 为两类：一是监督程序（主程序），这是控制系统的核心，特别是对于协调执行模块和 运营商。二是执行程序（子程序），进行实质性的功能。我们要结合实验目的，就主程 序和子程序相连接。首先我们要设计系统程序方案。制定程序框图。了解我们每一步要 干嘛。该怎么去做好。从而使我们的目的更容易实现。总之一句话，我们的程序设计要 简单可行。 4.24.2 系统程序方案设计系统程序方案设计 系统程序主要包括了：主程序、点阵显示驱动程序。程序设计框图如下： 2015 届本科毕业论文（设计） 14 开始 初始化判断键 读取ROM数据 转换对应点阵数据 显示效果处理 缓冲处理 送入显示缓冲区 调用显示 显示结束？ 结束 N Y 读取缓存数据 选择扫描列 送显示数据 扫描完本行？ 选择下一列 扫描结束？ 返回主程序 Y N N Y 主程序： 对初始化显示部分的主控，在可视状态下的 LED 显示系统的亮度均匀性，足够的， 可以显示文字和数字，文字和数字的显示应该是稳定的和清晰的无干扰。文字显示可以 移入移出。本设计的显示内容为“电气一班华荣文”实现向右移动功能。 下面是主程序部分： 程序中首先对各个变量进行初始化，并对 74HC595 进行初始化，当时初始化过程完 成后，开始显示处理。 /主函数 2015 届本科毕业论文（设计） 15 voidmain() uchari=1,j=0; ucharX=0; /595c 初始化 Init595(); /循环演示 以下程序主要是对汉字的移动和显示处理： while(1) for(j=0;j0;x-) for(y=7;y0;y-); 4.2.44.2.4 行选控制行选控制 通过单片机 IO 口控制 74HC154，可以实现 5 线控制 16 线的过程。（具体程序 见附录 2） 2015 届本科毕业论文（设计） 17 第第 5 5 章章 实现与调试实现与调试 5.15.1 软件调试软件调试 用 keil 软件，编辑 c 语言程序并对程序实行调试。Keilc51 是一个很好的 C 语言软 件开发系统，C 语言比装配功能，结构，可读性，可维护性具有明显的优势，使用简单， 等。Keil 能够实现包含 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试 器等在内的完备开发方案，如果你使用 C 语言编程，那么 Keil 就是不二之选，平时我们 学习之用也是 keil。其简单易用的集成环境令你事半功倍。 下图是 keil 调试程序界面： 5.25.2 protusprotus 仿真仿真 有了程序和硬件结构首先给 LED 点阵设计进行仿真，用来验证其可实现性。这样就 要用到 protus 仿真软件。Proteus 软件是一款 EDA 工具软件。它不仅具有其它 EDA 工具 软件的仿真功能，也能实现仿真单片机及外围器件。也是目前比较好的仿真工具。其简 单易学易用，已受到单片机教学教师、单片机爱好者以及致力于单片机开发应用人员的 喜爱。仿真过程见下图： 仿真前电路图： 2015 届本科毕业论文（设计） 18 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H9 H8 H10 H11 H12 H13 H15 H16 H14 H1H G F E D C B A H G E C A F D B P O N M L K J I O N M L K J I P 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 A B C D E F G H O N M L K J I 1 2 3 4 5 H1 H2 H3 H4 H5 6 7 8H8 H7 H6 16 15 14 13 12 11 10 9H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 P U4 U6 U5 U7 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C51 C1 30pF C2 30pF X1 CRYSTAL C3 20uF R1 100 R2 100 Q0 15 Q1 1 Q2 2 Q3 3 Q4 4 Q5 5 Q6 6 Q7 7 Q7 9 SH_CP 11 ST_CP 12 DS 14 MR 10 OE 13 U2 74LS595 Q0 15 Q1 1 Q2 2 Q3 3 Q4 4 Q5 5 Q6 6 Q7 7 Q7 9 SH_CP 11 ST_CP 12 DS 14 MR 10 OE 13 U3 74LS595 A 23 B 22 C 21 D 20 E1 18 E2 19 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 U8 74HC154 2 3 4 5 6 7 8 9 1 RP1 4.7K 12 U9:A 7404 34 U9:B 7404 56 U9:C 7404 1312 U9:D 7404 1110 U9:E 7404 98 U9:F 7404 12 U10:A 7404 34 U10:B 7404 56 U10:C 7404 1312 U10:D 7404 1110 U10:E 7404 98 U10:F 7404 12 U11:A 7404 34 U11:B 7404 56 U11:C 7404 1312 U11:D 7404 显示字“电”： H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H9 H8 H10 H11 H12 H13 H15 H16 H14 H1H G F E D C B A H G E C A F D B P O N M L K J I O N M L K J I P 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 RCLK A B C D E F G HP O N M L K J I RCLK SER SRCLK RCLK SRCLK 1 2 3 4 5 H1 H2 H3 H4 H5 6 7 8H8 H7 H6 16 15 14 13 12 11 10 9H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 SRCLK SER U4 U6 U5 U7 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C51 C1 30pF C2 30pF X1 CRYSTAL C3 10uF R1 100 R2 100 Q0 15 Q1 1 Q2 2 Q3 3 Q4 4 Q5 5 Q6 6 Q7 7 Q7 9 SH_CP 11 ST_CP 12 DS 14 MR 10 OE 13 U2 74LS595 Q0 15 Q1 1 Q2 2 Q3 3 Q4 4 Q5 5 Q6 6 Q7 7 Q7 9 SH_CP 11 ST_CP 12 DS 14 MR 10 OE 13 U3 74LS595 A 23 B 22 C 21 D 20 E1 18 E2 19 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 U8 74HC154 2 3 4 5 6 7 8 9 1 RP1 4.7K 12 U9:A 7404 34 U9:B 7404 56 U9:C 7404 1312 U9:D 7404 1110 U9:E 7404 98 U9:F 7404 12 U10:A 7404 34 U10:B 7404 56 U10:C 7404 1312 U10:D 7404 1110 U10:E 7404 98 U10:F 7404 12 U11:A 7404 34 U11:B 7404 56 U11:C 7404 1312 U11:D 7404 显示第二个字“气”： 2015 届本科毕业论文（设计） 19 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H9 H8 H10 H11 H12 H13 H15 H16 H14 H1H G F E D C B A H G E C A F D B P O N M L K J I O N M L K J I P 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 RCLK A B C D E F G HP O N M L K J I RCLK SER SRCLK RCLK SRCLK 1 2 3 4 5 H1 H2 H3 H4 H5 6 7 8H8 H7 H6 16 15 14 13 12 11 10 9H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 SRCLK SER U4 U6 U5 U7 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C51 C1 30pF C2 30pF X1 CRYSTAL C3 10uF R1 100 R2 100 Q0 15 Q1 1 Q2 2 Q3 3 Q4 4 Q5 5 Q6 6 Q7 7 Q7 9 SH_CP 11 ST_CP 12 DS 14 MR 10 OE 13 U2 74LS595 Q0 15 Q1 1 Q2 2 Q3 3 Q4 4 Q5 5 Q6 6 Q7 7 Q7 9 SH_CP 11 ST_CP 12 DS 14 MR 10 OE 13 U3 74LS595 A 23 B 22 C 21 D 20 E1 18 E2 19 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 U8 74HC154 2 3 4 5 6 7 8 9 1 RP1 4.7K 12 U9:A 7404 34 U9:B 7404 56 U9:C 7404 1312 U9:D 7404 1110 U9:E 7404 98 U9:F 7404 12 U10:A 7404 34 U10:B 7404 56 U10:C 7404 1312 U10:D 7404 1110 U10:E 7404 98 U10:F 7404 12 U11:A 7404 34 U11:B 7404 56 U11:C 7404 1312 U11:D 7404 显示最后一个字“文”： H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H9 H8 H10 H11 H12 H13 H15 H16 H14 H1H G F E D C B A H G E C A F D B P O N M L K J I O N M L K J I P 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 RCLK A B C D E F G HP O N M L K J I RCLK SER SRCLK RCLK SRCLK 1 2 3 4 5 H1 H2 H3 H4 H5 6 7 8H8 H7 H6 16 15 14 13 12 11 10 9H9 H10 H11 H12 H13 H14 H15 H16 SRCLK SER U4 U6 U5 U7 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 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5.45.4 硬件实物制作与调试硬件实物制作与调试 2015 届本科毕业论文（设计） 22 所有东西准备就绪。那么就可以做事物了。购买材料焊事物，焊接过程及结果如下： 图 5.41 焊接前 图 5.42 在焊接中 2015 届本科毕业论文（设计） 23 图 5.43 焊接半成品 图 5.44 测试显示“气” 2015 届本科毕业论文（设计） 24 图 5.45 测试显示“华” 图 5.56 测试显示“文” 2015 届本科毕业论文（设计） 25 总结与思考总结与思考 经过这几个月的努力，终于顺利完成毕业设计。该 LED 点阵显示系统，该 LED 点阵 显示系统，由于利用 STC89C52 单片机，串行移位寄存器 74HC595 为驱动，硬件成本大 大降低，对显示单元的可扩展性的改进。由于高速单片机的使用，使系统的动态刷新率， 以保证运动的速度。本设计充分利用了单片机资源，