单片机点阵课程设计1

课程设计报告

系别： 电气与信息工程系

专业： 电气自动化 班级组号： xx班、第x组 学生姓名： xxx xxx 指导老师： xxx xxx

2011年3月28日 至2011年4月9日

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单片机课程设计任务书

班 级 组 员 指导老师 题目名称 xxx xxx xxx 16*16点阵显示屏的设计 设计时间 2011年3月28日—2010年4月8日 组 长 xx 一、课程设计目的 1、使学生系统掌握单片机软硬件的设计、开发、调试过程； 2、使学生通过设计增强对单片机的实际应用能力； 3、进一步培养学生观察分析问题和动手解决问题的能力。 二、任务和要求 1、学生自由成组，每组人数不得多于三人，小组成员要明确设计分工； 2、每个组自由选择设计题目，但每个题目最多限两组同时选择； 3、严格遵守设计时间，服从指导教师安排； 4、独立完成设计，不得抄袭它人成果； 5、按时完成设计任务，认真撰写设计报告，要求每组提交一份符合要求的 设计报告，并在最后附加每个组员的个人总结。 三、题目要求 1、设计一16*16 点阵显示屏使汉字左移，右移，设计任务： 2、设计一款能够显示不同字符的16*16LED 点阵广告牌； 3、设计不同的字符切换效果（如闪烁，静止，平移等）； 4、设计控制按钮，可以在不同的效果间切换； 5、能够显示图形或自定义字符； 6、通过串行口从电脑上下载更新需显示的字符。 四、课程设计期间安排天数任务答疑时间 第一天 任务布置、资料收集、分组分配任务 8:00 至10:00 第二天 各组进行程序设计 9:00 至11:00 第三天 各组进行程序设计 14:00 至16:00 第四天 各组进行程序设计 14:00 至16:00 第五天 各组进行程序设计 9:00 至11:00 第六天 硬件调试 9:00 至11:00 第七天 硬件调试 9:00 至11:00 第八天 课程设计报告撰写 14:00 至16:00 第九天 课程设计报告撰写 14:00 至16:00 第十天 课程设计答辩 9:00 至11:00

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目录

一、课程设计题目……………………………………………1 二、主要技术指标……………………………………………1 三、方案论证及选择…………………………………………1 四、系统组成方框图…………………………………………2 五、单元电路设计说明………………………………………2

5.1.1 单片机AT89C51?????????????????????2 5.1.2 单片机最小系统?????????????????????4 5.2.1 译码器74HC154………………………………………?…………?5 5.3.1 LED点阵显示模块????????????????????6 5.3.2 字模提取????????????????????????9

六、单片机仿真电路…………………………………………10 6.1 仿真电路图????????????????????????10

6.2 仿真效果?????????????????????????10

七、调试过程及分析…………………………………………11

7.1字符的移动????????????????????????11

八、原件清单及参考文献……………………………………12 九、个人总结…………………………………………………13

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16*16点阵显示屏设计

一、课程设计题目：16*16点阵显示屏设计

现在市场上各类基于LED的显示屏较多，但大部分产品为单一模式的LED显示屏，其在显示内容的更换及显示屏的重组等方面都存在不便之处。但随着信息化社会的迅速发展，LED显示屏正在向显示内容丰富、信息更改方便等方面发展。因此制作一款多功能的LED广告显示屏是非常有意义地。

LED驱动显示采用动态扫描方法，动态扫描方式是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。以16×16点阵为例，把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第2行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；?第16行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。

本课程设计即以AT89C51单片机为核心， 采用串行传输、动态扫描技术，制作一款模块化LED多功能显示屏。

二、主要技术指标

1、设计一个室内用16ｘ16的点阵LED点阵广告牌；

2、能够在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字； 3、显示图形和文字应稳定、清晰无串扰；

4、图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式； 5、设计控制按钮，可以在不同的效果间切换； 6、能够显示图形或自定义字符；

7、通过串行口从电脑上下载更新需显示的字符。

三、方案论证及选择

【方案一】采用静态锁存方式，将每一个LED发光管的一端接至单片机的一

个I/O口，另一端通过电阻接电源。这种方法可以直接驱动LED，原理简单，驱动能力强，LED的亮度也可以通过限流电阻调节，非常方便，但此种方法太浪费单片机的I/O口，只适合于较小的系统。

【方案二】采用动态扫描方式，通过译码器驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。

比较以上两种方案，在本课程设计中采用方案二。

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四、系统组成方框图

如图4-1所示为本系统的总体框图。分为三个模块：单片机、驱动电路和点阵。

单片机采用AT89C51。在行线驱动中需要一个74HC154译码器，列线由单片机的P2、P3I/O口驱动即可。点阵由四个8*8的小点阵组成。

图4-1 点阵显示总体框图

五、单元电路设计说明

本课题的电路主要由单片机AT89C51、译码器74HC154和一块16*16点阵组成。 5.1.1、单片机AT89C51

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM) ,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产, 兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机能提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 AT89C51管脚说明： VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1

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