1、湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)LED點(diǎn)陣方案說(shuō)明書(shū)班級(jí)：09樓宇一班組號(hào)：第五組成員：劉俊、何秋勤、張麗萍、唐洪流、蔡金杰、郭雪云LED點(diǎn)陣屏一、設(shè)計(jì)要求及方案的確定1、 設(shè)計(jì)要求（1）利用51單片機(jī)作為微控制器，（2）通過(guò)16*16的LED點(diǎn)陣進(jìn)行文字顯示： 在16*16的點(diǎn)陣屏上依次顯示“張”“麗”“萍”三個(gè)字，每隔5秒切換。2、 方案確定由設(shè)計(jì)要求可知，該LED點(diǎn)陣屏應(yīng)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、譯碼器、驅(qū)動(dòng)、點(diǎn)陣屏等。 單片機(jī)選用內(nèi)部具有程序儲(chǔ)存芯片的STC89C52.譯碼器用74LS138。單片機(jī)譯碼器驅(qū)動(dòng)顯示屏300由設(shè)計(jì)要求可知，該LED點(diǎn)陣屏應(yīng)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、譯碼器、驅(qū)動(dòng)、點(diǎn)陣屏等， 單片機(jī)選

2、用內(nèi)部具有程序儲(chǔ)存芯片的STC89C52.與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器、 1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz33Hz 、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 、 32個(gè)可編程I/O口線、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源、全雙工UART串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時(shí)器 、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。 譯碼器74LS138 為3 線8 線譯碼器，共有 54/74S138和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式， 其工作原理如下： 當(dāng)一個(gè)選通端（E3）為高電平，另兩個(gè)選通端（E1)和/(E2)）為 低電平時(shí)，可將地址端（A0、A1、A2）

3、的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低 電平譯出。 利用 E1、E2和E3可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 24 線譯碼器；若外接一個(gè)反 相器還可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成 32 線譯碼器。 若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。 設(shè)計(jì)要求； 用兩個(gè)74S138譯碼器來(lái)代替一個(gè)4線16線的譯碼器。連接方式如下圖。驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路，將譯碼器的內(nèi)容傳到顯示屏上。驅(qū)動(dòng)電路圖如下圖； 顯示屏 顯示部分: 顯示部分是本次設(shè)計(jì)最核心的部分，對(duì)于LED16*16點(diǎn)陣顯示有以下兩種方案：方案一：靜態(tài)顯示，將一幀圖像中的每一個(gè)二極管的狀態(tài)分別用0 和1 表示,若為0 ,則表示L ED 無(wú)電流,即暗狀態(tài);若為1 則表示二

4、極管被點(diǎn)亮。若給每一個(gè)發(fā)光二極管一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路,一幅畫面輸入以后,所有L ED 的狀態(tài)保持到下一幅畫。對(duì)于靜態(tài)顯示方式方式,所需的譯碼驅(qū)動(dòng)裝置很多,引線多而復(fù)雜,成本高,且可靠性也較低。方案二：動(dòng)態(tài)顯示，對(duì)一幅畫面進(jìn)行分割,對(duì)組成畫面的各部分分別顯示,是動(dòng)態(tài)顯示方式。動(dòng)態(tài)顯示方式方式,可以避免靜態(tài)顯示的問(wèn)題。但設(shè)計(jì)上如果處理不當(dāng),易造成亮度低,閃爍問(wèn)題。因此合理的設(shè)計(jì)既應(yīng)保證驅(qū)動(dòng)電路易實(shí)現(xiàn),又要保證圖像穩(wěn)定,無(wú)閃爍。動(dòng)態(tài)顯示采用多路復(fù)用技術(shù)的動(dòng)態(tài)掃描顯示方式, 復(fù)用的程度不是無(wú)限增加的, 因?yàn)槔脛?dòng)態(tài)掃描顯示使我們看到一幅穩(wěn)定畫面的實(shí)質(zhì)是利用了人眼的暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)間的長(zhǎng)短, 發(fā)光的亮

5、度等因素. 我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 當(dāng)掃描刷新頻率(發(fā)光二極管的停閃頻率) 為50Hz, 發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)間1m s 時(shí), 顯示亮度較好, 無(wú)閃爍感.。 鑒于上述原因, 我們采用方案二 二、硬件設(shè)計(jì)1、單片機(jī)最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復(fù)位開(kāi)關(guān)和電源部分。圖為STC89C52單片機(jī)的最小系統(tǒng)。40管腳與20管腳分別結(jié)尾電源端和地端。18與19管腳接頻為12MHX的晶振來(lái)決定該系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率。LED輸入端加一個(gè)同BJT組成的驅(qū)動(dòng)電路。復(fù)位端由一個(gè)47uf的電容、1K的電阻與開(kāi)關(guān)組成。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合合RST維持在高電平上，此時(shí)系統(tǒng)停止工作。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電容充電RST端點(diǎn)位降到低電平，此時(shí)系統(tǒng)開(kāi)始工作

6、。此外第31管腳外部訪問(wèn)允許端(EA)接高電平，才能合單片機(jī)執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序 工作原理: 利用單片STC89C52單片機(jī)作為本系統(tǒng)的中控模塊。單片機(jī)可把由74LS138讀來(lái)的數(shù)據(jù)利用軟件來(lái)進(jìn)行處理，從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊，實(shí)現(xiàn)漢字胡顯示。點(diǎn)陣LED電子顯示屏顯示器為主要的顯示模塊，把單片機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)顯示出來(lái),并且可以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示。三、軟件的設(shè)計(jì)及仿真、仿真圖2、流程圖 ！=0=0MAINLOOPHANG (HRAM)STRT 開(kāi)始A 0A (A)+DPTRLIE1 (A)R5=16，HRMA=00H, DPTR TABDPTR DPTR+1A 00HLIE2 (A)DPTR DPT

7、R+1A 00H延時(shí)HRAM (HRAM)+1A （A）+DPTR）初始化DPTR DPTR+1R5-1=？3、 程序本程序主要由主程序與清屏、查表、送數(shù)、循環(huán)掃描、延時(shí)幾個(gè)部分組成HANG EQU P1LIE0 EQU P2LIE1 EQU P0HRAM EQU 30HORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART: MOV HANG ,#00H MOV LIE0 ,#0FFH MOV LIE1 ,#0FFHMAIN: MOV R0 ,#250ABC1: MOV DPTR ,#TAB1 LCALL DISPLAY DJNZ R0 ,ABC1 MOV R0 ,#250ABC

8、2: MOV DPTR ,#TAB2 LCALL DISPLAY DJNZ R0 ,ABC2 MOV R0 ,#250ABC3: MOV DPTR ,#TAB3 LCALL DISPLAY DJNZ R0 ,ABC3 LJMP MAINDISPLAY: MOV R1 ,#16 MOV HRAM ,#0EF1: MOV A ,#0 MOVC A ,A+DPTR CPL A MOV LIE0 ,A INC DPTR MOV A ,#0 MOVC A ,A+DPTR CPL A MOV LIE1 ,A MOV HANG ,HRAM LCALL DELAY MOV LIE0 ,#0FFH MOV LI

9、E1 ,#0FFH INC DPTR INC HRAM DJNZ R1 ,EF1 RETDELAY: MOV R7 ,#250MC: NOP NOP DJNZ R7 ,MC RETTAB1:DW 0090H,10BFH,1090H,0890H,0490H,029EH,2082H,7EE2H,0282H,029EH,0490H,0490H,0890H,7290H,218AH,0084HTAB2:DW 2000H,7FFFH,0000H,1000H,3F7CH,1144H,1144H,1144H,134CH,1554H,1144H,1144H,1144H,1144H,1554H,0924HTAB3

10、:DW 0220H,2220H,7FFFH,0220H,1004H,3FE8H,0201H,1252H,0A88H,2204H,7FF7H,0204H,0204H,0204H,0204H,0204HEND4、 調(diào)試過(guò)程1. 當(dāng)所有的焊接完成后，利用萬(wàn)能表的二極管檔位。測(cè)試，是否整 個(gè)電路導(dǎo)通。所有的連線是否正確，點(diǎn)陣屏是否全部亮。焊接是否到位，有沒(méi)有短路的情況。虛焊問(wèn)題等問(wèn)題 引起顯示屏不正常。2. 當(dāng)所有的檢測(cè)沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，然后用下載線把程序下進(jìn)單片機(jī)里?？达@示屏是否正常顯示。然后，根據(jù)不同的情況進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。例我們剛把程序下載到單片機(jī)里時(shí)，顯示屏上的字是反的。就一步步改程序。讓它顯示正常5

11、、 總結(jié)通過(guò)這次制作LED點(diǎn)陣屏的學(xué)習(xí)讓我們更加了解單片機(jī)STCC的應(yīng)用，鞏固了焊接技術(shù)，充分發(fā)揮了組員的動(dòng)手能力，讓我們深刻的體會(huì)到團(tuán)結(jié)的力量是無(wú)窮的。從老師告訴我們基本方案的制定時(shí)，再到制作電路焊接，最后進(jìn)行程序調(diào)試。在此期間我們遇到很多困難，組員相互討論，有些不懂的問(wèn)老師。我們各自分工，相互協(xié)作，一次又一次品嘗到了解決問(wèn)題的喜悅,最終完成了要求的全部功能，我們學(xué)到了很多東西，最重要的是我們學(xué)會(huì)了一種精神永不放棄。還有就是做什么事都不能急。在以后的時(shí)間里面我們會(huì)用這種精神去學(xué)習(xí)。雖然在制作的過(guò)程中有過(guò)很多的問(wèn)題，如焊接錯(cuò)誤、接線錯(cuò)誤、程序問(wèn)題。但是組員都沒(méi)有互相指責(zé)而是耐心的一起解決問(wèn)題。當(dāng)看到產(chǎn)品制作成