&amp#215;16点阵LED电子显示屏的设计-机器人创新设计
17页1、机器人创新设计课程设计报告书题目:1616点阵LED电子显示屏的设计姓名:张津学号:1613010320专业:国际经济与贸易指导老师:于大泳设计时间:2017年3月 管理学院目录1. 引言.31.1 设计意义.31.2 系统功能要求.32. 方案设计.43. 硬件设计.54. 软件设计.85. 系统调试.96. 设计总结.117. 附录A.:源程序.118. 附录B.:作品实物照片.169. 参考文献.171616点阵LED电子显示屏的设计1. 引言1.1 设计意义 目前广告牌具有显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏,则具有显示内容丰富,信息更换灵活等优点。1.2 系统功能要求本设计是一1616点阵LED电子显示屏的设计。整机以40脚单片机AT89C51为核心,通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像,全屏能显示1个汉字。显示可以采用动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。开关控制显示“矿大电气五班
2、”、“电子综合设计”的字幕。同时还要实现的功能:5V的电压输入,时钟电路的设置,复位电路的设置,单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平,74LS154才能正常的工作。例如如果想使左上角LED点亮,则Y0=1,X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y,16*16LED点阵如图所示。 2.方案设计16X16点阵LED工作原理说明 : 16X16点阵共需要256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,对应的一列为一根竖柱,或者对应的一行为一根横柱,因此实现柱的亮的方法如下所述:一根竖柱:对应的列置1,而行则采用扫描的方法来实现。 一根横柱:对应的行置0,而列则采用扫描的方法来实现。需要实现的功能如下图流程图图2.2所示图2.2本电路使用AT89C51实现行驱动,对显示模块从上至下的扫描,用74HC154和三极管实现列驱动,对显示模块从左至右的扫描,然后显示字符。在中规模集成电路中译码器有几种型号,使用最广的通常是74HC154译码器,74HC154是一款高速CMOS器件
3、,74HC154引脚兼容低功耗肖特基TTL(LSTTL)系列。2. 硬件设计3.1 单片机系统及外围电路3.1.1 单片机的选择 本设计选用了AT89C51单片机作控制3.1.2 AT89C51芯片介绍概述:AT89C51为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化,会聚调整控制,会聚测试图控制,红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有:XTAL1(19 脚)和XTAL2(18 脚)为振荡器输入输出端口,外接12MHz 晶振。RST(9 脚)为复位输入端口,外接电阻电容组成的复位电路。VCC(40 脚)和VSS(20 脚)为供电端口,分别接+5V电源的正负端。P0P3 为可编程通用I/O 脚,其功能用途由软件定义,在本设计中,P0 端口(3239 脚)被定义为N1 功能控制端口,分别与N1的相应功能管脚相连接,13 脚定义为IR输入端,10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口,分别连接N1的S
4、DAS(18脚)和SCLS(19脚)端口,12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口,连接主板CPU 的相应功能端,用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。AT89C51的引脚图如下图3.1所示: 图 3.13.1.3 单片机系统外围电路单片机外围电路一般有两块:时钟电路(如图3.1.3)和复位电路(3.1.4)时钟电路由一个晶振和两个小电容组成,用来产生时钟频率。复位电路由一个电阻、按键和一个电容组成,用来产生复位信号,使单片机上电的时候复位。AT89C52单片机芯片内部有一个反向放大器构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡器电路的输入端和输出端,时钟可由内部和外部生成,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率选择12MHz,C1、成的电容值取22PF,电容的大小频率起微调的作用 单片机有多种复位电路,本系统采用电平式开关复位与上电复位方式,当上电时,C1相当于短路,使单片机复位,在正常工作时,按下复位时单片机复位。在有时碰到干扰时会造成错误复位,但是大多数条件下,
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