点阵式汉字电子显示屏的设计

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资源描述
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,00HTAB2:DB 00H,00H,40H,10H,40H,30H,06EH,1FH ;“迎”字点阵数据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”字点阵数据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”字点阵数据DB 00H,00H,00H,00H,40H,3FH,31H,21HDB 1FH,21H,14H,21H,24H,3FH,64H,21HDB 44H,21H,46H,21H,04H,3FH,00H,00HEND ;结束(二)材料清单序号符号名 称型 号数量单 价(元)合 计(元)备 注一、电阻 所有电阻功率均为1/4W,封装形式为axial0.41R电阻1K12R电阻30016二、电容1C独石电容0.1nF3三、集成电路1U集成电路74LS2734DIP40四、数码显示管1T18*8LED数码管4五、晶体振荡器1晶体振荡器12MHZ12六、单片机1AT89C51115
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