畢業(yè)設計---16×16點陣led室內(nèi)電子顯示屏的設計

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p>　　論文題目：16×16點陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設計 </p><p>　　所屬系部： 電子工程系</p><p>　　指導老師： 職 稱： 教師</p><p>　　學生姓名： 班

2、級、學號: </p><p>　　專 業(yè)： 應用電子技術</p><p>　　2011年 10 月27 日</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　題目： 16×16點陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設計</p><p><b>　　任務與要求：</b><

3、/p><p>　　1.熟練掌握Protel99軟件的使用方法，初步掌握一般電子電路的設計思路。</p><p>　　2.熟悉電路原理圖圖的設計、PCB印制電路板的設計</p><p>　　3.能夠熟練的手動布線和布局。</p><p>　　時間： 2011 年 10 月10日 至 2011年 12 月 12 日 共 6 周

4、</p><p>　　所屬系部： 電子工程系</p><p>　　學生姓名： 學 號： </p><p>　　專業(yè)： 應用電子技術</p><p>　　指導單位或教研室： 計算機嵌入式</p><p>　　指導教師：

5、 職 稱： 教師</p><p>　　畢業(yè)設計(論文)進度計劃表</p><p>　　本表作評定學生平時成績的依據(jù)之一。</p><p>　　題目：16×16點陣LED室內(nèi)電子顯示屏的設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　LED點陣顯示器

6、由一串發(fā)光或不發(fā)光的點狀（或條狀）顯示器按矩陣的方式排列組成的，其發(fā)光體是LED發(fā)光二極管。目前，LED點陣顯示器的應用十分廣泛，如廣告活動字幕機、股票顯示屏、活動布告欄等。它具有發(fā)光效率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內(nèi)外環(huán)境適應能力強等優(yōu)點。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色，雙色圖文顯示屏到現(xiàn)在的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過程，自20世紀八十年代開始，LED顯示屏的應用領域已經(jīng)遍布交通、電信、教育、證券、廣告宣傳等各方面。</p

7、><p>　　本課題是基于AT89C51單片機的點陣LED顯示屏的設計方案。其包括系統(tǒng)具體的硬件設計方案和匯編語言程序等方面。在負載范圍內(nèi), 只需通過簡單的級聯(lián)就可以對顯示屏進行擴展,是一種成本低廉的文字顯示方案。</p><p>　　關鍵詞：LED發(fā)光二極管 AT89C51單片機 匯編語言程序</p><p>　　Abstract:By a string of L

8、ED dot matrix display light or not glowing patch (or strip) display according to the way of matrix arrangement, the lights is LED light emitting diode. At present, the application of LED dot matrix display is very extens

9、ive, such as advertising activity subtitles machine, stock display screen, activities such as bulletin boards. It has high luminous efficiency, long service life, configure, flexible, rich color of indoor and outdoor env

10、ironment and a strong ability to ad</p><p>　　This subject is based on AT89C51 matrix LED display design. The concrete hardware including system design and assembly language, etc. In the load range, just thro

11、ugh the simple cascade can expand on screen, is a low-cost text indicate that the scheme.</p><p>　　Keywords: LED light emitting diode AT89C51 single chip assembly language.</p><p><b>　　目錄

12、 </b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　1引言8</b></p><p>　　1.1 LED顯示屏8</p><p>　　1.2單片機的發(fā)展歷史簡介8</p><p>　　1.3 AT89C51單片機及其特點

13、4</p><p>　　1.4本設計任務4</p><p><b>　　2方案設計5</b></p><p>　　2.1單片機最小系統(tǒng)設計5</p><p>　　2.2 LED驅動模塊5</p><p>　　2.3顯示器及接口設計5</p><p>　　3硬件電

14、路的設計6</p><p><b>　　3.1總體設計6</b></p><p>　　3.2復位電路設計6</p><p>　　3.3時鐘電路設計7</p><p>　　3.4所用元器件列表7</p><p>　　3.5電路原理詳圖8</p><p>　　4點陣

15、控制系統(tǒng)的軟件設計9</p><p>　　4.1程序設計流程9</p><p>　　4.2匯編程序編寫10</p><p><b>　　5系統(tǒng)調(diào)試12</b></p><p><b>　　6結束語13</b></p><p><b>　　致謝14<

16、/b></p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　1.1 LED顯示屏</p><p>　　LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微

17、型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。</p><p>　　它的優(yōu)點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅動簡單、壽命長、耐沖

18、擊、性能穩(wěn)定。</p><p>　　1.2單片機的發(fā)展歷史簡介</p><p>　?、俚?階段(1971年—1978年)，以MCS-48系列為代表，稱4位單片機。在片內(nèi)：CPU有4位或8位；ROM有1KB或2KB；RAM有64B或128B；只有并行接口，無串行接口；只有1個8位的定時/計時器；中斷源只有2個。在片外：尋址范圍只有4KB；芯片引腳有40個。</p><p&

19、gt;　?、诘?階段(1978年—1983年)，以MCS-51系列為代表，稱8位單片機。在片內(nèi)：CPU有8位；ROM有4KB或8KB；RAM有128B或256B；有串/并行接口；有2個或3個16位的定時/計時器；中斷源有5至7個。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有40個。</p><p>　?、鄣?階段(1983年以后)，以MCS-96系列為代表，稱16位單片機。在片內(nèi)：CPU有16位；ROM有8KB；RAM

20、有232B；有串/并行接口；有4個16位的定時/計時器；中斷源有8個；增加了D/A和A/D轉換電路。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有48個或68個。</p><p>　　1.3 AT89C51單片機及其特點</p><p>　　①可靠性高：因為芯片是按工業(yè)測控環(huán)境要求設計的，故抗干擾的能力優(yōu)于PC機。系統(tǒng)軟件(如：程序指令，常數(shù)，表格)固化在ROM中，不易受病毒破壞。許多信號的通道均

21、在一個芯片內(nèi)，故運作時系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。</p><p>　?、诒阌跀U展：片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件，片外有很多供擴展用的(總線，并行和串行的輸入/輸出)管腳，很容易組成一定規(guī)模的計算機應用系統(tǒng)。</p><p>　?、劭刂乒δ軓姡壕哂胸S富的控制指令：如：條件分支轉移指令，I/O口的邏輯操作指令，位處理指令。</p><p>　?、軐嵱眯院茫后w積小，功耗低，價格

22、便宜，易于產(chǎn)品化。</p><p><b>　　1.4本設計任務</b></p><p>　　本設計作為單片機原理的一次課程設計，根據(jù)目前市場上比較常用的單色點陣LED，設計一個簡單的廣告屏，本設計以AT89C51單片機為控制核心，用4個8*8點陣LED組成一個由1個16*16點陣組成的顯示系統(tǒng)，對所要設計的廣告進行顯示。</p><p>　　

23、顯示的內(nèi)容為：SUBA(邵陽學院籃球聯(lián)賽)，無限精彩。</p><p><b>　　2方案設計</b></p><p>　　系統(tǒng)采用單片機AT89C51為LED顯示屏的控制核心，系統(tǒng)主要包括單片機最小系統(tǒng)設計，LED驅動模塊，顯示及接口設計等。</p><p>　　2.1單片機最小系統(tǒng)設計</p><p>　　單片機的最

24、小系統(tǒng)是單片機能正常工作的系統(tǒng)，它包括電源，復位，晶振等等，詳見電路總圖所示。</p><p>　　2.2LED驅動模塊</p><p>　　采用靜態(tài)鎖存方式，將每一個LED發(fā)光管的一端接至單片機的一個I/O口，另一端通過電阻接電源。這種方法可以直接驅動LED，原理簡單，驅動能力強，LED的亮度也可以通過限流電阻調(diào)節(jié)，非常方便，但此種方法太浪費單片機的I/O口，只適合于較小的系統(tǒng)。<

25、/p><p>　　2.3 顯示器及接口設計</p><p>　　本系統(tǒng)采用4個8*8點陣LED組成，如圖2.1所示。</p><p><b>　　3硬件電路的設計</b></p><p>　　3.1總體設計 </p><p>　　圖3.1 設計原理框圖</p><p>　　

26、如圖3.1所示，單片機的硬件電路由以上幾大塊，在本設計中我們對電源沒有單獨的進行設計，我們采用的是市場上的5V穩(wěn)壓電源，故在此不作要求。</p><p>　　對于單片機采用AT89S51來作為本系統(tǒng)的核心，對于單片機我們要設計它的最小系統(tǒng)，使單片機能正常的工作，這里主要包括復位，晶振。</p><p><b>　　3.2復位電路設計</b></p>&l

27、t;p>　　對于外部復位電路設計，我們采用按鍵電平復位，其電路原理如圖3.2。</p><p>　　圖3.2 按鍵電平復位</p><p><b>　　3.3時鐘電路設計</b></p><p>　　不同計算機的時鐘電路接法是不完全相同的，80C51的時鐘電路接法有內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。在此，我們采用內(nèi)部時鐘方式，其電路原理如圖3.

28、3</p><p>　　圖 3.3 內(nèi)部時鐘方式</p><p>　　3.4所用元器件列表</p><p><b>　　元器件清單</b></p><p><b>　　3.5電路原理詳圖</b></p><p><b>　　圖3.4電路原理</b><

29、;/p><p>　　4點陣控制系統(tǒng)的軟件設計</p><p><b>　　4.1程序設計流程</b></p><p><b>　　圖4.1程序流程</b></p><p><b>　　4.2匯編程序編寫</b></p><p><b>　　源程序如

30、下：</b></p><p>　　org 00h</p><p>　　start: mov a,#00h</p><p>　　mov p0,a</p><p>　　anl p2,#00h</p><p>　　mov r2,#200</p><

31、p>　　d1: mov r3,#0f8h</p><p>　　djnz r3,$</p><p>　　djnz r2,d1</p><p>　　mov 20h,#00h</p><p>　　l1: mov r1,#80h</p><p>　　l2:

32、 mov r6,#16</p><p>　　mov r4,#00h</p><p>　　mov r0,20h</p><p>　　l3: mov a,r4</p><p>　　mov p1,a</p><p>　　inc r4</p><

33、p>　　mov a,r0</p><p>　　mov dptr,#table</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p>　　mov r7,a</p><p>　　mov p0,a</p><p>　　inc r0</p><

34、;p><b>　　mov a,r0</b></p><p>　　mov dptr,#table</p><p>　　movc a,@a+dptr</p><p><b>　　mov r7,a</b></p><p><b>　　mov p2,a</b></

35、p><p><b>　　incr0</b></p><p>　　mov r3,#02h</p><p>　　d2: mov r5,#0f8h</p><p>　　djnz r5,$</p><p>　　djnz r3,d2</p><p&

36、gt;　　mov a,#00h</p><p>　　mov p0,a</p><p>　　anl p2,#00h</p><p>　　djnz r6,l3</p><p>　　djnz r1,l2</p><p>　　mov 20h,r0</p><

37、p>　　mov a,r7</p><p>　　cjne a,#1bh,l1</p><p>　　jmp start</p><p><b>　　table: </b></p><p>　　db 00h,00h,00h,00h,00h,00h,32h,7eh</p><p&

38、gt;　　db 49h,49h,49h,49h,49h,49h,26h,36h</p><p>　　db 00h,00h,7eh,1fh,01h,24h,01h,44h</p><p>　　db 01h,24h,7eh,1fh,00h,00h,00h,00h;"SUBA",</p><p>　　db 00h,00h,00h,02h,00h,82

39、h,00h,84h</p><p>　　db 10h,98h,10h,0b0h,11h,0e0h,1fh,0fch</p><p>　　db 10h,82h,10h,82h,30h,82h,10h,82h</p><p>　　db 01h,82h,00h,82h,00h,0ch,00h,00h; " 無"</p><p>

40、;　　db 00h,00h,00h,00h,00h,00h,3fh,0fch</p><p>　　db 24h,80h,24h,80h,24h,80h,1bh,00h</p><p>　　db 00h,00h,3fh,0fch,2ah,84h,2ah,48h</p><p>　　db 2ah,60h,1eh,50h,00h,8ch,00h,04h;"限

41、"</p><p>　　db 00h,00h,00h,04h,19h,08h,0dh,38h</p><p>　　db 05h,60h,7fh,0ffh,03h,40h,1dh,20h</p><p>　　db 00h,10h,11h,3fh,15h,54h,7fh,54h</p><p>　　db 15h,54h,11h,3fh,

42、01h,00h,00h,00h;"精"</p><p>　　db 00h,00h,11h,08h,19h,10h,15h,60h</p><p>　　db 23h,40h,7fh,0feh,0c3h,0c0h,45h,60h</p><p>　　db 19h,20h,01h,12h,08h,84h,10h,8ch</p><

43、p>　　db 31h,18h,63h,30h,06h,70h,00h,00h;"彩"</p><p><b>　　db 1bh</b></p><p><b>　　ret</b></p><p>　　end </p><p><b>

44、;　　5系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　通過keil將程序進行調(diào)試生成hex文件，在protues中進行仿真，結果如圖5.1。</p><p><b>　　圖5.1 仿真結果</b></p><p><b>　　6結束語</b></p><p><b>　　完成情況:&l

45、t;/b></p><p>　　通過這次對廣告燈的設計與制作，讓我了解了設計電路的程序，也讓我了解了關于基于單片機的廣告燈設計的原理，并且讓我明白要設計一個電路要先仿真成功之后才能實際接線。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，在實際接線中有著各種各樣的條件制約。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以，在設計時應考慮兩者的差異，從中找出最合適的設計方法。<

46、/p><p><b>　　所得收獲:</b></p><p>　　通過這次學習，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應該自己動手實際操作才會有深刻理解。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　兩個星期的課程設計已經(jīng)告一段落。經(jīng)過自己不斷的搜索

47、努力以及許老師的耐心指導和熱情幫助，本次課程設計已經(jīng)基本完成。</p><p>　　在這段時間里，許老師給我提供了很多幫助和指導。從開始選題到中期修正，再到最終定稿，他的指導使我受益非淺。他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和熱忱的工作作風令我十分欽佩。他的嚴謹細致、一絲不茍的作風將會是我工作、學習的榜樣。這些都將成為寶貴的財富讓我享用終身。在此對許老師表示深深的感謝！</p><p><b>　　

48、參考文獻</b></p><p>　　[1] 何立民.MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設計與接口技術 .北京航空航天大學出版社，1990</p><p>　　[2] 任濤等.閃速存儲器數(shù)據(jù)及應用簡明速查手冊.電子工業(yè)出版社，1997</p><p>　　[3] 何立民.單片機應用技術選編.北京航空航天大學出版社，2000</p><p&

49、gt;　　[4] 張毅剛等.MCS-51單片機應用設計.哈爾濱工業(yè)電子出版社，1996</p><p>　　[5] 鄔寬明.單片機外圍器件實用手冊.北京航空航天大學出版社，1998</p><p>　　[6] 張凱.LED介紹完全手冊.北京航空航天大學出版社，2000</p><p>　　[7] 張友德等.單片微型機原理應用與實驗，復旦大學出版社，1996</