LED字幕显示系统的设计（程序仿真+电路图+任务书+说明书）

第0页共33页摘要在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED显示行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所。户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价表、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然，LED显示已成为城市化、现代化和信息化社会的一个重要标志。点阵显示器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。系统基于单片机(AT89C51)讲述32*32LED汉字点阵的显示、硬件组成与设计，利用系统软硬件设计仿真平台Proteus对点阵式LED滚动汉字显示屏进行仿真设计,完成了系统的硬件电路设计和软件编程,并进行了仿真调试,实现了汉字在点阵式LED显示屏上的滚动显示,达到了仿真设计的目的。关键词AT89C51；动态显示；32*32点阵；LED显示屏目录摘要.1第1章绪论.2第2章方案论证.3第3章系统硬件设计.53.1单片机AT89C51.53.2电源电路.83.3时钟电路设计.83.4复位电路设计.83.5驱动和点阵电源电路.93.5.174H154驱动LED阳极.103.5.274HC595驱动LED阴极.123.632*32LED点阵显示原理.13第4章LED字幕显示系统软件设计.154.1主程序.154.2中断子程序.16第5章仿真与调试.185.1用PROTEUS绘制原理图.185.2PROTEUS对单片机内核的仿真.19结论.21参考文献.22附录1整机电路图.23附录2元器件明细表.24附录3程序清单.25第1页共33页第1章绪论随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路产生而出现的微型计算机，给人类生活带来了根本性的改变。如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张的说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机以其高可靠性、高性能价格比，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走入家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机，在单片机家族的众多成员中，MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。目前，可用于MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。本设计以单片机AT89C51为控制芯片，控制LED显示系统的硬件和软件系统，该硬件系统主要分为时钟复位电路、显示电路、阴极驱动电路及阳极驱动电路等几个模块。其中显示电路的显示屏采用32*32点阵式LED显示屏。最终在程序的支持下实现汉字的动态显示，并能实现逐位显示功能。第2页共33页第2章方案论证方案一：静态显示就是对LED点阵显示屏中的每一像素点都通过硬件单独控制，整个LED显示屏所有的LED的同时显示。此方式最大优点是程序设计简单，且画面无闪烁。但这种设计存在致命的缺点：电路复杂，硬件利用率低，成本巨大。所以此方式一般不被采用。方案二：采用动态扫描法并行输出数据，动态扫描法是利用人眼的视觉暂留特点而实现的一种显示方法，即当刷新速率足够高时，人眼就察觉不出显示屏画面更迭的闪烁。若要显示一帧画面，先送出第一行的数据，然后选通并点亮第一行，延时；此后送出第二行的数据，同样选通、点亮并延时；依次将所有行扫描完，即给出了一帧的画面。方案三：采用动态扫描法串行输出数据，方案二和方案三同样采用动态扫描实现显示过程。但方案二的缺点也是明显的，比较而言，方案二的译码电路比较复杂，相对硬件开销大一些；方案三电路构成简单，译码电路简洁，能够有效的利用I/O口，而且电路原理清晰。所以本设计采用方案三。系统采用单片机AT89C51为核心芯片的电路来实现，硬件电路由单片机AT89C51、电源电路、时钟电路、复位电路、驱动电路和LED点阵电路等组成。其中显示电路的显示屏采用32*32点阵式LED显示屏，晶振采用12MHz的晶振。再通过一个按键开关来实现复位显示功能。其点阵式LED滚动汉字显示屏系统设计框图如图2-1所示：第3页共33页图2-1LED滚动汉字显示屏系统设计框图动态显示方式是一位一位地轮流点亮每位显示器（称为扫描），即每个数码管的位选被轮流选中，多个数码管共用一组段选，段选数据仅对位选选中的数码管有效。对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。通过调整电流和时间参数，可以既保证亮度，又保证显示。若显示器的位数不大于8位，则显示器的公共端只需一个8位I/O口进行动态扫描（称为扫描口），控制每位显示器所显示的字形也需一个8位口（称为段码输出）。动态显示的硬件接法是将所有的LED显示器的段选线连并在一起，接到一个8位I/O口，由P0口接上拉电阻连接74HC154驱动点阵的阳极。而位选线线则分开连接到各自的I/O口，经74HC595驱动点阵的八个阴极引脚，而在本设计中需要点亮32个LED所以需要8片74HC595。从而进行动态扫描。动态扫描实质就是利用人眼的视觉残留来实现的，让人感觉所有数码管是同时亮的，这就是通过延时程序来让每个数码管逐个显示，只不过延时到很短的时候人眼就会感觉不出来，这就是LED数码管的动态扫描。第4页共33页第3章系统硬件设计点阵式LED滚动汉字显示屏硬件电路包括单片机、电源电路、时钟电路、复位电路、驱动电路和LED点阵电路等如图3-1所示。图3-1系统设计框图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32*32LED点阵进行动态列扫描，以实现汉字的滚动显示。选用的单片机为ATMEL公司的AT89C51，显示屏采用32*32LED点阵。电源电路通过变压整流后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32*32点阵送字型码（此设计采用74HC154）。通过阴极驱动电路对32*32点阵进行列扫描（此设计采用74HC595）。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用4.7k排电阻作为上拉电阻。3.1单片机AT89C51AT89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1000次写擦循环，数据保留时间为10年。它是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51。第5页共33页AT89C51是Intel公司生产的一种单片机，在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。每一个单片机包括：一个8位的微型处理器CPU；一个256K的片内数据存储器RAM；片内程序存储器ROM；四个8位并行的I/O接口P0P3，每个接口既可以输入，也可以输出；两个定时器/记数器；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接，最高允许振荡频率是12MHZ。以上各个部分通过内部总线相连接。下面简单介绍一下其各个部分的功能。AT89C51是标准的40引脚双列直插式集成芯片，如图3-2所示：图3-2AT89C51引脚图按其功能可分为电源、时钟、控制和I/O接口四大部分：1.电源引脚VCC：芯片主电源，外接+5V；GND：电源地线。2.时钟引脚XTAL1和XTAL2为内部器的两条引出线。AT89C51芯片的时钟频率一般在612MHz之间。单片机内部有一个可以构成振荡器的放大电路。在这个放大电路的对外引脚XTAL2和XTAL1引脚接上晶体和电容就可以构成单片机的时钟电路。第6页共33页3.控制引脚（1）RST/VPD：复位/掉电保护信号输入端。RST即为RESET，VPD为备用电源，所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机复位到初始状态。当VCC发生故障，降低到低电平规定值或掉电时，该引脚可接上备用电源VPD（+5V）为内部RAM供电，以保证RAM中的数据不丢失。（2）EA/VPP：访问程序存储器控制信号/编程电源输入端。EA为访问外部程序储器控制信号，低电平有效。当EA端保持高电平时，单片机AT89C51访问片内程序存储器为4KB，若超出该范围时，它会自动转去执行外部程序存储器的程序。当端保持低电平时，无论片内有无程序存储器，均只访问外部程序存储器。对于片内含有EPROM的单片机，在EPROM编程期间，该引脚用于接21V的编程电源VPP。（3）PSEN：片外程序存储器读选通有效信号。（4）ALE/ROG：地址锁存控制信号/编程脉冲输入端。4.I/O引脚单片机AT89C51总共有四个I/O端口：P0、P1、P2和P3。（1）P0口（39脚32脚）：P0.0P0.7统称为P0口。8位双向并行I/O接口。扩展片外存储器或I/O时，作为低8位地址产品线和8位数据产品线的分时利用接口，它为双向三态。P0口可带8个TTL负载电流。（2）P1口（1脚8脚）：P1.0P1.7统称为P1口，为8位准双向并行I/O接口。P1口每一位都可以独立设置成输入端出位,它可以驱动4个TTL电路。（3）P2口（21脚28脚）：P2.0P2.7统称为P2口，为8位准双向并行I/O接口。扩展外部数据、程序存储器时，作为高8位地址输出端口。（4）P3口（10脚17脚）：P3.0P3.7统称为P3口为8位准双向并行I/O接口。除了与P1口有一样的I/O功能外，每一个引脚还兼有第二功能。它可以驱动4个TTL电路。P3口的第2功能见表3-1：表3-1P3口的第2功能P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7RXDTXDINTOINT1T0T1WRD第7页共33页3.2电源电路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。本设计中，我采用稳定的+5V工作电源，为电路提供电源。3.3时钟电路设计图3-3时钟电路如图3-3时钟电路可以简单定义如下：1.就是产生象时钟一样准确的振荡电路。2.任何工作都按时间顺序。用于产生这个时间的电路就是时钟电路。现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。本设计中时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTAL1及XTAL2)以及12MHz晶振X、电容C2、C3组成，采用片内振荡方式。3.4复位电路设计图3-4手动按钮复位无论用户使用哪种类型的单片机,总要涉及到单片机复位电路的设计。单片机的复位操作使单片机进入初始化状态。而单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统第8页共33页工作的可靠性。许多用户在设计完单片机系统,并在实验室调试成功后,在现场却出现了“死机”、“程序走飞”等现象,这主要是单片机的复位电路设计不可靠引起的。手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平（图3-4手动按钮复位）。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。本设计采用手动按钮复位，以满足复位的时间要求及设计质量。3.5驱动和点阵电源电路点阵的横纵驱动由74HC154和74HC595控制。74HC154解码器采用先进的silicon-gateCMOS技术,并适合内存地址译码的应用。它具有抗噪能力强、低功耗和速度类似晶体管电路。74HC154有4个二进制选择输入(A、B、C、D)。16个输出端正常输出是高电平，如果使能这个装置则这些输入就决定16个输出端对应的一个端输出低电平。(G1和G2)是两个使能端，低电平有效。引脚图如3-5所示：图3-574HC154引脚图74HC595是硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。74HC595具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别在不同的时钟工作。数据在SCHcp的上升沿输入在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄第9页共33页存器的数据输出到总线。8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。引脚图如3-6所示：图3-674HC595引脚图3.5.174H154驱动LED阳极16*16LED点阵，有32个引脚，上16个下16个。但是一般情况上16个和下16个并不是单独控制行或列，而是每16个有控制行的也有控制列的（即实际的引脚和原理图并不是一一对应的）。所以首先要先确定每个引脚和原理图的哪个相对应。具体方法如下：1.找到一3V或5V电池（最好不要低于2V，因为LED也属于二极管，有二极管一样的特点，即正向导通压降是稳定的，发光二极管的导通压降接近2V），然后串接一1K电阻（限流，否则LED会被烧毁），串联后的电流就是（5-2）/1000=3mA了，LED正常工作电流一般是110mA。2.将电源的正极（或者负极）和某一引脚连接固定不动，用电源的另一头去分别连接其余的15个引脚，或者轻轻“划过”。这期间你会发现有某一行或是某一列可以被点亮的，那么和电源一端固定不动的那引脚就是控制这一行或是这一列的，如果该引脚接的是电源的正极，那没该引脚就是原理图中的Y0Y7中的一个，如果该引脚接的是电源的负极，那么该引脚就是原理图中的X0X7中的一个。用同样的方法就可以确定其余的15个引脚了，看起来好像有点麻烦，但实际操作起来很简单的。确定了点阵的各引脚定义后，接下来就是扩展了。由于系统自带的8X8LED点阵很多时候不能满足仿真要求，为此在本设计中自行制作16X16LED点阵：步骤1：为了方便所以选系统自带的器件“MATRIX-8X8-RED”基础上进行修改，第10页共33页也可以自己用图形工具绘制。步骤2：分解器件“MATRIX-8X8-RED”以得到相关符号。步骤3：点击，2DGraphicsSymbolsMode，在符号库中将看到用到的相关符号。步骤4：制作新的符号，为了方便讲述在原来符号基础上修改，放置“LEDMATRIX_R_7_0”、“LEDMATRIX_R_7_1”，分别对应点阵显示时暗态、亮态的样式。步骤5：分解符号“LEDMATRIX_R_7_0”、“LEDMATRIX_R_7_1”，以得到相关的图形，注意观察坐标原点位置。步骤6：复制这两个图形符号，以方便制作新的符号。步骤7：向下拖动这两个符号图3-716x16点阵阳极连接步骤8：分别选择暗态、亮态的图形，包含上方原点，生成新的符号，名称规则与原来的一致。步骤9：符号库里显示新增了两个符号。步骤10：修改原图形变成“MATRIX-9X9-RED”的样式，上端右侧引脚“9”，下端第11页共33页右侧“I”属性与原来的引脚属性保持一致。步骤11：编辑元件的脚本，描述类的可根据自己的需要修改，注意观察修改的部分。步骤12：选择图形元素以及脚本语句，制作元件，选择，Next，直到OK。步骤13：元件库里显示新生成的元件。这样连接后，左边的Y0Y7就可以同时控制右边的Y0Y7，上边的X0X7就可以同时控制下边的X0X7了，而不用去单独的控制每个点阵的行和列了。如上图3-7所示。3.5.274HC595驱动LED阴极本设计采用74HC595驱动LED阴极对32*32点阵进行列扫描。74HC595连接单片机及点阵阴极电路原理图如3-8所示：图3-874HC595驱动LED阴极74595的控制端说明：/SCLR(10脚):低点平时将移位寄存器的数据清零。通常我将它接Vcc。SCK(11脚)：上升沿时数据寄存器的数据移位。QAQBQC.QH；下降沿移位寄存器数据不变。（脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级）第12页共33页RCK(12脚)：上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器，下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将RCK置为低电平，当移位结束后，在RCK端产生一个正脉冲（5V时，大于几十纳秒就行了。我通常都选微秒级），更新显示数据。/G(13脚):高电平时禁止输出（高阻态）。如果单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比通过数据端移位控制要省时省力。74595的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处。3.632*32LED点阵显示原理LED显示屏（LEDpanel）：LED就是lightemittingdiode，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。LED主要是用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。图3-98*8点阵LED结构从图3-9中可以看出，8*8点阵共需要64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，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，如图所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，LED点阵图文显示屏单块模块控制驱动12块（最多可控制24块）8*8点阵，它可第13页共33页采用“级连”的方式组成任意点阵大显示屏。显示效果好，功耗小，成本更低。在本设计中只采用32*32点阵式LED显示屏原理同8*8LED点阵原理相同。本设计所采用的汉字的32*32LED点阵滚动显示。是采用4快16*16的LED点阵显示所组成。所谓LED点阵显示，就是将很多LED按行列顺序排列组合起来，每个LED构成点阵中的一个像素。把每个LED的阴极和阳极都引出来，就可以对点阵中的任何一个LED加以控制，达到要显示的效果。目前市面上的LED点阵是列输入线接至内部LED的阴极端，行输入线接至内部LED的阳极端（若阳极端输入为高电平，阴极端输入低电平，则该LED点亮）。将4块16*16的LED点阵屏的阳极、阳极按行列顺序排列组合起来，引出输入和输出极，这样每个LED点阵中的一个像素就构成一副完整的32*32LED点阵显示屏。32*32点阵的阳极驱动由P0口经输出缓冲器74HC154构成，在本设计中需要用四片，分别送出上16行和下16行的字型码。16*16点阵的阴极驱动由P2口经74H595译码后动态扫描16*16点阵的各列，本设计中需要四片74H595译码器，循环扫描各列，显示一个完整的汉字需要扫描64次。通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以控制各显示点的亮灭。实现32*32LED点阵汉字滚动显示。第14页共33页第4章LED字幕显示系统软件设计本设计的系统软件包括单片机控制程序、中断子程序、显示子程序等几个模块。单片机控制程序的作用是作为系统的主控制程序模块；中断子程序是用来切换显示方式的功能，其作用是使单片机完成相应的控制功能；显示子程序的作用是指当系统产生中断时所调用的显示程序，从而实现系统的显示功能。4.1主程序软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库组成。其中软件程序开发的流程示意图如图4-1所示。图4-1程序开发流程图是否显示完？开始初始化调用显示程序调整数据指针AT89C51单片机是8位机，每次只能送出8位数据，因此要向32*32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74HC154进行锁存，否则会出现字型残缺现象。主程序设计流程图如图4-2所示。第15页共33页开始设定时器初值，启动定时器开启中断取字形码动态扫描显示图4-2主程序流程图系统运行后，将对全部变量进行初始化。接下来，程序就会进入一个无限循环的状态以等待中断的发生。主程序中主要是逐字显示程序，具体说明见附录3。4.2中断子程序显示内容结束？中断子程序入口重设定时器初值中断返回判显示时间？字形移动偏移量置零NY图4-3中断服务程序流程图第16页共33页系统初始化后，将会等待中断的产生。当中断产生后，在主程序中就会产生一个断点，程序进入中断子程序，然后对相应的变量初始化，接下来就重新设定定时器初值，判断显示时间，当扫描到为定时时间时，程序就调动显示子程序执行相应的显示方式。显示完成后，程序就会跳到主程序的断点处，继续执行主程序下面的程序。中断程序及其相关说明见附录3：第17页共33页第5章仿真与调试本设计利用KeilVision2，在新建Keil项目时选择AT89C51单片机作为CPU，将C语言源程序导入，在keil软件中完成程序编写、调试和编译之后，加载程序为.HEX文件，生成能让单片机运行的Hex文件，如图5-1所示。图5-1在keil软件中编程和调试5.1用PROTEUS绘制原理图运行Proteus的ISIS程序后，进入该仿真软件的主界面。主界面由菜单栏、工具栏、预览窗口、元件选择按钮、元件列表窗口、原理图绘制窗口和仿真进程控制按钮组成（如图5-2所示）。通过元件选择按钮P(从库中选择元件命令)命令，在弹出的PickDevices窗口中选择电路所需的元件，放置元件并调整其相对位置，对元件参数设置及元器件间连线，完成单片机系统的硬件原理图绘制。图5-3所示是绘制完成的电路图。第18页共33页图5-2运行ProteusISIS的主界面图5-332*32LED完整效果图5.2PROTEUS对单片机内核的仿真在source菜单的Definecodegenerationtools菜单命令下，选择程序编译的第19页共33页工具、路径、扩展名等项目;在source菜单的Add/removesourcefiles命令下，加入单片机硬件电路的对应程序（主要采用Keil进行程序编译）。打开如图7-4所示的对话框。在ProgramFile栏添加编译好的十六进制格式的程序文件32*32点阵.hex,给AT89C51输入晶振频率，此处默认为12MHZ，单击OK按钮完成程序添加工作,下面就可以进行系统仿真了。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况，也能仿真单片机CPU的工作情况。因此在仿真和程序调试时，是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。从某种意义上讲Proteus仿真，基本接近与工程应用。仿真过程中如有硬件问题可在ProteusISIS中直接修改，如有软件问题可在KeilVision2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。第20页共33页结论本设计是以C语言为编写工具，利用仿真平台Proteus对点阵式LED滚动汉字显示屏进行仿真设计,完成系统的硬件电路设计和软件编程,并进行了仿真调试,实现汉字在点阵式LED显示屏上的滚动显示，达到了良好的设计效果。该仿真电路接近实际电路，可以直接由该电路利用相关软件设计印制电路板，加上电源电路和时钟电路，就可以制作出实际的点阵式LED滚动汉字显示屏。通过前期仿真缩短了开发周期，降低了开发成本，达到事半功倍之成效。虽然本设计使用了四块16*16LED点阵，电路简单，但是已经包涵了LED显示屏的电路基本原理和基本程序，只要扩展单片机的I/O接口，并增加一些LED点阵和相关芯片，就能设计出更大面积、更多花样的LED显示屏。因此本文对同类设计具有一定的理论和实践参考价值。在完成此设计的过程之中，我遇到了很多棘手的问题，比如仿真软件的操作、程序的编写与调试、方案的编排和设计等诸多设计问题。但通过自己的不断探索和指导老师的大力辅助，这些问题都得到了妥当的解决。在这次设计中，我从中学到了不少的知识，以前对单片机了解甚少，在这次设计中，对单片机有了一个较全面的认识、学习、掌握，也能对一些简单程序进行编写。第21页共33页参考文献1苏平.单片机原理与接口技术.北京:电子工业出版社，20032林伸茂.8051单片机彻底研究实习篇.北京:人民邮电出版社，20053韩志军.单片机应用系统设计.北京：机械工业出版社，20054陈坤.电子设计技术.成都:电子科技大学出版社，19975郑应光.模拟电子线路（一）.南京:东南大学出版社，20056李秀忠.单片机应用技术.北京:人民邮电出版社，20077肖洪兵.跟我学单片机.北京:航空航天大学出版社，2002第22页共33页附录1整机电路图第23页共33页附录2元器件明细表项目代号代号名称、型号、规格数量备注更改U9单片机AT89C521R1GB8551-87RT0.5b22010%1U1-U8译码器74HC5954C1GB5995-86CD225V10F101C2、C3GB5995-86CD225V20PF102U11-U14LED点阵16*16点阵4RP1排阻4.7k*82X1晶振CRYSTAL1K复位按钮BUTTON1U10解码器74HC1541旧底图总号更改标记数量更改单号签名日期底图总号拟制审校日期签名等级标记第1张共1张标准化批准LED字幕显示系统设计第24页共33页附录3程序清单#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintuchara,Countor;sbitSTTP=P27;sbitCLR=P26;/*函数声明*/voiddelay(uintc);voidout_rxd(uchar*d);/汉字输出，传递指针变量/*汉字编码*/高AC/低BD/取码顺序ABCD/-/|A|B|/-/|C|D|/-/LED屏幕取码顺序ABCDcharcodehanzi3232=/001.bmp/001.bmp0x00,0x00,0x00,0x07,0x00,0x3F,0x00,0xFF,0x01,0xFF,0x03,0xFF,0x07,0xFF,0x0F,0x8F,0x1E,0x07,0x1E,0x67,0x3E,0x67,0x3F,0x0F,0x3F,0xFF,0x3F,0xFF,0x3F,0xFF,0x7F,第25页共33页0xFF,0x7F,0xFF,0x3F,0xFF,0x3F,0xFF,0x3F,0x0F,0x3E,0x27,0x1E,0x74,0x1E,0x66,0x0F,0x0F,0x0F,0xFF,0x07,0xFF,0x03,0xFF,0x01,0xFF,0x00,0x7F,0x00,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xE0,0x00,0xFC,0x00,0xFF,0x00,0xFF,0x80,0xFF,0xC0,0xFF,0xE0,0xFF,0xF0,0xFF,0xF8,0xFF,0xF8,0xFF,0xF8,0xFF,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xFC,0xF9,0xFC,0xF9,0xFC,0xF9,0xFC,0xF8,0xFC,0xFC,0xFC,0xFF,0xFC,0x1F,0xFC,0x1F,0xF8,0x1F,0xF8,0xFF,0xF0,0xFF,0xE0,0xFF,0xE0,0xFF,0xC0,0xFF,0x00,0xFE,0x00,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/002.bmp0x00,0x00,0x00,0x03,0x00,0x3F,0x00,0xFC,0x03,0xC0,0x07,0x03,0x0E,0x03,0x1C,0x03,0x19,0x00,0x38,0x80,0x30,0x40,0x60,0x00,0x60,0x00,0x60,0x00,0x60,0x00,0x60,0x00,0x6E,0x0F,0x60,0xFD,0x67,0xE1,0x66,0x01,0x60,0x01,0x70,0x41,0x30,0xC0,0x39,0x80,0x19,0x00,0x0C,0x03,0x0E,0x03,0x07,0x83,0x01,0xE0,0x00,0xFF,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF8,0x00,0xFE,0x00,0x0F,0x00,0x03,0xC0,0x00,0xE0,0x01,0x60,0x03,0x30,0x06,0x38,0x04,0x18,0x00,0x1C,0x00,0x0C,0x00,0x0C,0x00,0x0C,0x00,0x0C,0x80,0xE4,0x80,0x0C,0x80,0x0C,0x80,0x0C,0x80,0x0C,0x80,0x1C,0x04,0x18,0x02,0x38,0x01,0x70,0x00,0xE0,0x01,0xC0,0x03,0x80,0x0F,0x00,0xFC,0x00,0xF0,0x00,0x00,第26页共33页0x00,/003.bmp0x00,0x18,0x00,0x1C,0x00,0x1F,0x00,0x0F,0x00,0x07,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x03,0x80,0x03,0xE0,0x03,0xF8,0x03,0x7E,0x03,0x3F,0x83,0x0F,0xF3,0x07,0xFF,0x07,0xFF,0x06,0xFF,0x02,0x7F,0x00,0x7F,0x00,0x6F,0x00,0x27,0x00,0x03,0x00,0x03,0x00,0x03,0x00,0x03,0x00,0x03,0x00,0x03,0x00,0x03,0x00,0x03,0x00,0x01,0x00,0x01,0x18,0x00,0x38,0x00,0xF8,0x00,0xF8,0x00,0xF0,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0xC0,0x00,0xC0,0x01,0xC0,0x07,0xC0,0x0F,0xC0,0x3E,0xC1,0xFC,0xC7,0xF8,0xFF,0xF0,0xFF,0xF0,0xFF,0xB0,0xFF,0x20,0xFF,0x00,0xFF,0x00,0xF3,0x00,0xE2,0x00,0xC0,0x00,0xC0,0x00,0xC0,0x00,0xC0,0x00,0xC0,0x00,0xC0,0x00,0xC0,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,/004.bmp0x00,0x07,0x00,0x0F,0x00,0x0F,0x00,0x1F,0x00,0x3F,0x00,0x7F,0x00,0xFF,0x00,0xF0,0x01,0xF0,0x03,0xE0,0x07,0xC0,0x0F,0x80,0x0F,0x80,0x1F,0x00,0x3E,0x00,0x7C,0x00,0x78,0x00,0x7C,0x00,0x3E,0x00,0x1F,0x00,0x0F,0x80,0x07,0x80,0x07,0xC0,0x03,0xE0,0x01,0xF0,0x00,0xF0,0x00,0x7F,0x00,0x7F,0x00,0x3F,0x00,0x1F,0x00,0x0F,0x00,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFC,0xFF,0xFC,0xFF,0xFC,0x00,0x3C,第27页共33页0x00,0x3C,0x00,0x3C,0x00,0x3C,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0xF7,0xBC,0x00,0x3C,0x00,0x3C,0x00,0x3C,0x00,0x3C,0xFF,0xFC,0xFF,0xFC,0xFF,0xFC,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/005.bmp0x00,0x00,0x00,0x1E,0x00,0x3A,0x00,0x3A,0x00,0x7A,0x00,0x7A,0x00,0xFA,0x00,0xFA,0x00,0xFE,0x00,0xF0,0x00,0xE1,0x01,0xE3,0x01,0xFF,0x01,0xFF,0x01,0xE7,0x01,0xEE,0x01,0xCE,0x01,0xCE,0x01,0xEE,0x01,0xE7,0x01,0xFF,0x01,0xFF,0x01,0xFF,0x00,0xE3,0x00,0xF0,0x00,0xFE,0x00,0xFA,0x00,0xFA,0x00,0x7A,0x00,0x7A,0x00,0x3A,0x00,0x3E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x03,0xF0,0x1F,0xF0,0x7F,0xF0,0xFF,0xF0,0xFF,0xF0,0xFF,0xF0,0x8F,0xF0,0x07,0xF0,0x03,0xF0,0x03,0xF0,0x03,0xF0,0x03,0xF0,0x07,0xF0,0x8F,0xF0,0xFF,0xF0,0xFF,0xF0,0xFF,0xF0,0xFF,0xF0,0x3F,0xF0,0x07,0xF0,0x00,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/006.bmp0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0xFF,0x1F,0xFF,0x18,0x00,0x18,0x00,0x7E,0x00,0xFF,0x00,0x79,0x00,0x18,0x0A,0x1C,0x0A,0x7F,0x0F,0xF9,0x00,0x78,0x00,0x18,0x00,0x7E,0x0F,0xFF,0x08,0x79,0x0F,0x18,0x00,0x18,0x00,0x7E,0x00,0xFF,0x00,0x79,第28页共33页0x01,0x18,0x0F,0x1F,0xFF,0x1F,0xFF,0x03,0x00,0x01,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xF8,0xFF,0xF8,0x00,0x0F,0x00,0x0F,0x00,0x1B,0x00,0x1B,0x00,0x1B,0x87,0x1B,0x80,0x1B,0x87,0x1B,0x00,0x1B,0x00,0x1B,0x07,0xFB,0x84,0x0B,0x9C,0x3B,0x90,0x2B,0x10,0x6B,0x10,0xCB,0x31,0x8B,0x63,0x0B,0xCE,0x0B,0x78,0x0B,0xFF,0xFB,0xFF,0xFB,0x00,0x07,0xFF,0x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