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1、汉口学院学士学位毕业论文论文题目: 基于STC89C52的16*16点阵屏设计 学生姓名: 吴英杰 学 号: 2012912002 专业名称: 电子信息工程 指导教师姓名: 黎 威 指导教师职称: 讲 师 二0 年 月 日汉口学院学士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有

2、关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密 ,在_年解密后适用本授权书。2、不保密 。(请在以上相应方框内打“”)学位论文作者签名: 日期: 年 月 日 导师签名: 日期: 年 月 日目录目录目录3内容摘要3关键词3Abstract3Key word3第1章 绪论51.1 课题背景和现状51.2 课题研究目的和意义51.3 内容安排51.3.1 研究内容51.3.2 创新点6第2章 基本原理62.1

3、系统概述62.2 课题的总设计框架与设计方案选择62.2.1 显示单元的选择62.2.2 滚屏方式选择62.3.1 关于屏幕的课扩展性62.3.2 单片机控制器的考虑72.3.3 关于点阵数据的存储方式72.4 整体设计框图8第3章 硬件实现83.1 主控电路83.1.1 STC89C52单片机简介83.2 LED点阵显示电路183.3 74LS595的总体特点和工作原理183.4 整体电路19第4章 软件实现194.1 概述194.2 系统程序方案设计204.3 主程序设计224.4 子程序设计224.4.1 延时函数224.4.2 行选控制22结 论1参考文献1致 谢2附录13附录24元件

4、清单5 内容摘要:伴随着科技的进步,LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件走进我们的视野,它是由多个独立的LED发光二极管封装而成。通过LED点阵显示屏可以显示数字、符号以及文字,通常用在广告,指示牌,公告牌上。本设计是一种基于STC89C52单片机的16*16点阵显示屏的设计,其中STC89C52单片机负责对整个系统进行总体控制,设计中使用4块8*8单红色点阵屏来组成16*16点阵屏,通过三极管来控制点阵的行方向的控制,而列方向的控制采用两片串行输入八位并行输出的74LS595(锁存器)级联来控制,通过快速的动态刷新来显示我们需要的内容,已达到动态显示的目的。关键词 :点阵 单片机 译码器

5、动态扫描 Abstract: With advances in technology, LED dot matrix display as a display device into our new vision, it is more independent of the LED light emitting diode packages. LED dot matrix display can show by numbers, symbols and text, often used in advertising, signs, bulletin boards.The design is b

6、ased on STC89C52 Lee microcontroller 16 * 16 dot matrix display design, which is responsible for the entire chip STC89C52 overall control system design using four 8 * 8 to form a single red dot-matrix screen 16 * 16 points front panel, through the decoder to control the direction of the control line

7、 dot matrix, and the column direction is controlled by two serial input parallel output of the 74LS595 eight cascaded to control, through a fast dynamic refresh to show that we need content, has reached the dynamic display purposes. Key word: dot matrix single-chip decoder dynamic scan 第1章 绪论1.1 课题背

8、景和现状LED电子显示屏(Light Emitting Diode Panel)是由几百-几十万个半导体发光二极管构成的像素点,按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式,来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏,均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED显示屏因为其像素单元是主动发

9、光的,具有亮度高,视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。 1.2 课题研究目的和意义 研究目的:LED电子屏在现实生活中越来越受到欢迎,应用也越来越广泛,希望通过这次的毕业设计,我能理清它的工作原理以及熟悉它的设计流程,掌握其设计过程中的每一个细节。研究意义:由于单片机具有集成度搞,体积小,功能强,可靠性高等特点,因此基于单片机的16

10、*16点阵LED字符显示的设计应用前景是十分广阔的。对于社会的发展与进步有强大的助力。1.3 内容安排1.3.1 研究内容通过设计一个以STC89C52单片机为核心的电路系统来实现点阵灯的亮和灭。主要的内容是硬件的选取焊接,实现软件程序编译设计,对其所选择的主要元器件作简要的介绍以及分析,分模块来实现其显示字符的功能,做出相应的整体原理图。该设计显示的字符是“ HELLO WORLD 毕业设计”,并通过LED灯显示出来。1.3.2 创新点本设计使用的是4块8*8单色点阵屏设计16*16点阵屏,采用单色显示,进行显示所要显示的字符,通过三极管来控制点阵的行方向的显示,而列方向的16条线则由74L

11、S595的八位并行输出端控制。并且能够实现汉字的流动显示,汉字和字符的滚动显示,在显示的字符时没有闪烁的情况,并能够使屏幕的亮度较高以及能控制速率的显示字符。第2章 基本原理2.1 系统概述一个完备的系统要考虑到多种问题的实现,点阵的设计也是如此,下面我详细说明我的设计过程。2.2 课题的总设计框架与设计方案选择2.2.1 显示单元的选择显示一个简体汉字,至少需要16×16点阵来描述。为了在较远距离处获得清晰的视觉效果,本设计采用4个8×8点阵,像素直径5mm的红色LED模块拼接成16×16点阵的LED阵列。这样每个16×16汉字能够获得12×

12、12cm的显示尺寸,因此在50米处仍能清晰阅读。本设计要求整个屏幕能显示“HELLO WORLD 毕业设计”一系列汉字,则需要用使用16*16红色点阵滚动显示。2.2.2 滚屏方式选择 字符的位置在屏幕上实现移动,即术语“滚屏”。可以用硬件实现,但无疑增加了额外的硬件成本及设计难度。因此本设计采用软件算法实现左滚屏显示的常见滚屏方式。用软件来完成滚屏算法,其最大的优点在于成本低廉,而且可维护性、可升级性大大增强。2.3.1 关于屏幕的课扩展性 除了基本要求外,本设计还要实现显示单元数目的随意扩展。在传统的并行传输方式中,因受到列数据锁存器地址线数目的制约,不能随意的增添显示单元,且每个显示单元

13、的电路结构不同,PCB结构也不同,完全不符合模块化设计的要求。因此摒弃了传统的并行传输方式,而采用独特的串行锁存技术,通过控制五根总线就能实现各显示单元之间的列数据锁存。不仅板间连接简单,更是降低了PCB布局及布线的难度。每个显示单元的PCB都是完全一样的,便于量产。2.3.2 单片机控制器的考虑因本设计采用软件来实现滚屏,且传输方式为串行方式。所以对微控制器单元的处理速度要求较高,可供选择的有ARM7和高速8位单片机。ARM的处理速度极快,但对于条屏的应用,ARM内部的资源浪费严重,且成本较高。因此选择高速8位单片机作为控制器,常见的高速8位单片机有AVR系列单片机,C8051F系列单片机,

14、STC89C52单片机。这几种单片机的处理速度均能达到1MIPS/MHz(在时钟频率为1MHz时处理能力为每秒100万条指令),但AVR系列单片机的极限时钟频率只能到16MHz,而C8051F系列SOC类似于ARM7,时钟速度可到100MHz,但会浪费其内部丰富的资源,而且价格昂贵,用在单色条屏的控制中颇感浪费。于是最佳选择为STC89C52系列单片机,其最高时钟能到40MHz,且有较丰富的接口及存储器资源,价格极其低廉,零售价仅为9元/片。大幅降低了产品成本。2.3.3 关于点阵数据的存储方式目前使用最广泛的技术是,通过上位机软件将待显示的字符串转换为对应的点阵字模数据,通过烧写的方式将这些

15、字模数据按一定的顺序编址后存储在E2PROM中。在条屏显示的过程中按规定的方式取出E2PROM中的字模数据进行处理。对于一个16×16点阵的汉字字模数据,需要连续32字节的E2PROM空间来存储。照此计算,若有256个需要显示的字符,则至少需要32B×256=8192字节(8KB)的E2PROM存储空间。通常的单片机内部没有集成这么大容量的E2PROM。因此这种方案,需要在单片机外部扩展大容量的E2PROM,增加硬件成本。上位机程序设计由于涉及到汉字取模,取模算法的难度较大。在多字下载的时候传输时间也较长。诸多弊端使本设计放弃了传统方案。因为本设计只需要很少的显示内容所以直

16、接保存在STC89C52中是足够的,因此没有使用外部设备。2.4 整体设计框图经过对此设计的分析,为了能够实现要求,利用单片机STC89C52作为本系统的主控模块。LED点阵显示屏作为显示模块,把单片机传来的数据显示出来,并且可以实现滚动显示。硬件整体设计框图如图1所示: 图1 整体设计框图下面对硬件电路进行说明:第3章 硬件实现 3.1 主控电路 此方案通过主控电路控制完成LED点阵显示屏的字符滚动显示,主控制器使用STC公司生产的单片机STC89C52。3.1.1 STC89C52单片机简介STC89C52 是STC公司推出的一款超强抗干扰,加密性强,在线可编程,高速,低功耗CMOS 8位

17、单片机。片内含 8k bytes 的可反复擦写Flash只读程序存储器和256 bytes 的随机数据存储器(RAM),器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS51指令系统及8052产品引脚兼容, 片内置通用8位中央处理器 (CPU)和Flash存储单元, 功能强大的STC89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。1)STC89C52 外部结构及特性 其外形封装有两种方式:双列直插式40脚封装(DIP)和方形44脚封装 (PLCC),直插式40 脚封装(DIP)和外部总线结构如图2和图3所示: 图2 STC89C52引脚排列 图3外部总线STC89C52的 4 个

18、8 位I/O口的功能说明如下:(1)P0口:P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在flash 编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。 (2)P1口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向 I/O口,p1输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引

19、脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0 和 P1.2 分别作定时器/计数器 2 的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器 2 的触发输入(P1.1/T2EX)。在 flash 编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。 (3)P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。对 P2端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX DPTR)时,P2口送

20、出高八位地址。在这种应用中,P2口使用很强的内部上拉发送 1。在使用8 位地址(如 MOVX RI)访问外部数据存储器时,P2 口输出 P2 锁存器的内容。在 flash 编程和校验时,P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。 (4)P3口:P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,p2 输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在 flash 编程和校验时,P3 口也接收一些控制信号。P3 口亦作为AT89C52特殊功能(第二功能)使用,如下

21、所示: l P3.0 RXD(串行输入口) l P3.1 TXD(串行输出口) l P3.2 INTO(外部中断0 输入口) l P3.3 INT1(外部中断 1 输入口) l P3.4 TO(定时器 0 外部输入) l P3.5 TI(定时器 1 外部输入)l P3.6 WR(外部数据存储器写选通信号) l P3.7(外部数据存储器读选通信号) 2)功耗特性(1)掉电模式:典型功耗 <0.1uA,可由外部中断唤醒,中断返回后,继续执行原程序(2)空闲模式:典型功耗 2mA(3)正常工作模式:典型功耗 4mA-7mA (4)掉电模式可由外部中断唤醒,适用于水表,气表等电池供电系统及便携设

22、备3)STC单片机的命名规则STC89 xx xx xx40 x-xxxx何种封装:如PDIP,PLCC,PQFP工作温度范围:I:工业级,-40+85C:商业级,070工作频率:25:工作频率可到25MHz40:工作频率可到40MHz50:工作频率可到50MHzRAM大小:RC:RAM为512RD+:RAM为1280程序空间大小,如:51是4K字节,52是8K字节,53是15K字节,54是16K字节,58是32K字节,516是64K字节工作电压:C:5.5V3.8VLE:2.4V3.8VSTC 12T/6T 80514)STC89C52的内部组成 STC89C52单片机在一块芯片中集成了 C

23、PU、RAM、ROM、定时器/计数器、看门狗和多种功能的 I/O 口设备的等,相当于一台计算机所需要的基本功能部件。STC89C52单片机内包含的具体部分如下: l 一个8 位 CPU。 l 一个片内振荡器及时钟电路。 l 8KB Flash 程序存储器。 l 256 B RAM 数据存储器。 l 三个16 位定时器/计数器。 l 可寻址 64KB 的外部数据存储器和 64KB 的外部程序存储器空间的控制电路。 32 条可编程的 I/O线(4组8 位并行 I/O端口)。 l 一个可编程全双工串口通信。 l 8 个中断源、两个优先级嵌套中断结构。 STC89C52单片机的框图如图4所示,各功能部

24、件由内部总线连接在一起。 图4 STC89C52单片机框图5)特殊功能寄存器SFR(1)单片机内核特殊功能寄存器MnemonicAddName76543210RestValueACCE0hAccumulator0000,0000BF0hB Register0000,0000PSWD0hProgramStatusWordCYACF0RS1RS0OVF1P0000,0001SP81hStackPoint0000,0111DPL82hDataPointerLowByte0000,0000DPH83hDataPointerHighByte0000,0000(2)系统管理特殊功能寄存器MnemonicA

25、ddName76543210RestValuePCON87hPowerControlSMODSMOD0-P0FGF1GF0PDIDL00x1,0000AUXR8EhAuxiliaryRegister0-EXTRAMALE0FFxxxx,xx00AUXR1A2hAuxiliaryRegister1-GF2-DPSxxxx,0xx0(3)中断特殊功能寄存器MnemonicAddName76543210RestValueIEA8hInterruptEnableEA-ET2ESET1EX1ET0EX00000,0000IPB8hInterruptPriorityLow-PT2PSPT1PX1PT0PX

26、0xx00,0000IPHB7hInterruptPriorityHighPX3HPX2HPT2HPSHPT1HPX1HPT0HPX0H0000,0000TCON88hTimer/Counter0and1ContrlTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT00000,0000SCON98hSerialContrlSM0/FESM1SM2RENTB8RB8TIRI0000,0000T2CONC8hTimer/Counter2ControlTF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2#CP/RL2#0000,0000XICONC0hAuxiliaryInterrupControlP

27、X3EX3IE3IT3PX2EX2IE2IT20000,00006)STC89C52单片机定时器的使用定时和计数功能由特殊功能寄存器TMOD的控制位C/T进行选择,TMOD寄存器的各位信息如下表所列。可以看出,2个定时/计数器有4中操作模式,通过TMOD的M1和M0选择。2个定时/计数器的模式0、1和2都相同,模式3不同,各模式下的功能如图5所述:图5 定时/计数器各模式功能位符号功能TMOD.7GATETMOD.7控制定时器,置时只有在INIT0脚为高及TR1控制位置时才可打开定时器计数器TMOD.3GATETMOD.3控制定时器0,置1时只有在INIT1脚为高及TR0控制位置1才可打开定时

28、器计数器TMOD.6C/TTMOD.6控制定时器1用作定时器或计数器,清零则用作定时器(从内部系统时钟输入),置1用作计数器(从T1/P3.5脚输入)TMOD.2C/TTMOD.2控制定时器0用作定时器或计数器,清零则用作定时器(从内部系统时钟输入),置1用作计数器(从T0/P3.4脚输入)TMOD.5/ TMOD.4M1 M0定时器/计数器1模式选择0 013位定时器/计数器,兼容8048定时器模式,TL1只用低5位参与分频,TH1整个8位全用0 116位定时器/计数器,TL1、TH1全用1 08位自动重装载定时器,当溢出时将TH1存放的值自动重装入TL11 1定时器/计数器1此时无效(停止

29、计数)TMOD.1/ TMOD.0M1 M0定时器/计数器0模式选择0 013位定时器/计数器,兼容8048定时器模式,TL0只用低5位参与分频,TH1整个8位全用0 116位定时器/计数器,TL0、TH0全用1 08位自动重装载定时器,当溢出时将TH1存放的值自动重装入TL01 1定时器0此时作为双8位定时器/计数器。TL0作为一个8位定时器/计数器,通过标准定时器0的控制位控制。TH0仅作为一个8位定时器,由定时器1的控制位控制。(1)模式0将定时器设置成模式0时,类似8048定时器,即8位计数器带32分频的预分频器。下图所示为模式0工作方式。此模式下,定时器配置为13位的计数器,由TLn

30、的低5位和THn的8位所构成。TLn低5位溢出向THn进位,THn计数溢出置为TCON中的溢出标志位TFn(n=0,1)。GATE=0时,如TRn=1,则定时器计数。GATE=1时,允许由外部输入INIT1控制定时器1,INIT0控制定时器0,这样可实现脉宽测量。图6 定时器/计数器0和定时器/计数器1的模式0(2)模式1模式1除了使用THn及TLn全部16位外,其他与模式0完全相同、图7定时器/计数器0和定时器/计数器1的模式1(3)模式2此模式下定时器/计数器0和1作为可自动重装载的8位计数器(TLn),如下图所示,TLn的溢出不仅置位TFn,而且将THn内容重新装入TLn,THn内容由软

31、件预置,重装时THn内容不变,模式2的操作对于定时器0及定时器1是相同的。图8 定时器/计数器0和1的模式2(4)模式3对定时器1,在模式3时,定时器1停止计数,效果与将TR1设置为0相同。对定时器0,此模式下定时器0的TL0及TH0作为2个独立的8位计数器。下图为模式3时的定时器0逻辑图。TL0占用定时器0的控制位:C/T、GATE、TR0、INT0及TF0。TH0限定为定时器功能(计数器周期),占用定时器1的TR1及TF1。此时,TH0控制定时器1中断。模式3是为了增加一个附加的8位定时器/计数器而提供的,使单片机具有三个定时器/计数器。模式3只使用与定时器/计数器0,定时器T1处于模式3

32、时相当于TR1=0,停止计数(此时T1可用来作串行口波特率发生器),而T0可作为两个定时器用。图9 定时器/计数器0的模式33.2 LED点阵显示电路 本设计使用的是4块8*8单色点阵屏设计16*16点阵屏,采用单色显示,进行显示所要显示的字符,通过三极管来控制点阵的行方向的显示,而列方向的16条线则由74LS595的八位并行输出端控制。3.3 74LS595的总体特点和工作原理1)总体特点:74LS595是8位串行输入转并行输出移位寄存器,三态输出功能,具有数据存储寄存器,移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SHcp的上升沿输入,在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起

33、,则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。在移位的过程中,输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处,数码管没有闪烁感。其DIP封装引脚图如图7所示:图7 74LS595引脚图各引脚及其功能:Q0Q7八位并行输出端Ds串行数据输入端/OE输出使能端STcp存储寄存器的时钟脉冲输入口SHcp移位寄存器的时钟脉冲输入口/MR芯片复位端Q7'并行数据输出口,即储寄存器的数据输出口2)工作原理每当SHcp上升沿到来时, Ds引脚当前电平值在移位寄存器中左移一位,在下一个上升沿到来时移位寄存器中的所有位都会向左移一位,同时Q7'也会串行输出移位寄存器中高位的值,这样连续进行8

34、次,就可以把数组中每一个数(8位的数)送到移位寄存器;然后当STcp上升沿到来时,移位寄存器的值将会被锁存到锁存器里,并从Q17引脚输出。74LS595的主要优点是具有数据存储寄存器,在移位的过程中,输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处,点阵没有闪烁感。74HC595在5V供电的时候能够达到30MHz的时钟速度,每个并行输出端口均能承受20mA的灌电流和拉电流。这个特点保证了不用增加额外的扩流电路即可轻松的驱动LED。它输入端允许500nS的上升(下降)时间,对严重畸形的时钟脉冲仍能检测。这样就可以容纳较大的传输线对地电容,使本设计的抗干扰能力增强。74HC595并行输出端与

35、LED模块列线之间通过20的电阻连接,这里电阻起到分压,去除红色LED的并联嵌位作用。使红绿两组LED均能正常发光。由于LED显示屏的工作电流时刻在变化,造成了系统电压的波动。这种电压波动有高频成分,也有低频成分。轻则对周围无线电环境造成电磁污染,重则使系统时钟紊乱,逻辑错误。为避免此,在每个74HC595的电源VCC和GND旁边都并联了两个电容,用于滤波和退耦。稳定系统电压,旁路掉电源中的高频脉动成份。消除自激,减小对外杂散电磁辐射,提高EMI电磁兼容性。3.4 整体电路 见附录1(电路原理图)第4章 软件实现 4.1 概述整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的,当硬件基本定型后,软件的

36、功能也就基本定下来了。 从软件的功能不同可分为两大类: 一是监控软件 (主程序) ,它是整个控制系统的核心,专门用来协调各执行模块和操作者的关系。二是执行软件(子程序),它是用来完成各种实质性的功能。每一个执行软件也就是一个小的功能执行模块。这里将各执行模块一一列出,并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义。各执行模块规划好后,就可以规划监控程序了。 首先要根据系统的总体功能选择一种最合适的监控程序结构,然后根据实时性的要求,合理地安排监控软件和各执行模块之间地调度关系。4.2 系统程序方案设计系统程序主要包括了:主程序、点阵显示驱动程序。主程序:主要控制整个显示部分的初始化,使系统在目测条件

37、下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示文字和数字,显示的文字和数字应稳定、清晰无串扰。文字显示可以移入移出。本设计的显示内容为“HELLO WORLD 毕业设计”实现向右移动功能。下面是主程序部分:程序中首先对各个变量进行初始化,并对74HC595进行初始化,当时初始化过程完成后,开始显示处理。/主函数void main()uchar i=1,j=0;uchar X=0;/595c初始化Init595();/循环演示下面的程序是对显示的处理主要是对汉字的移动和显示的处理while(1)for(j=0;j<10;j+)/循环显示10次/送入16个位数据for(i=1;i<17;i+

38、)WriteS(0xff,0xff);/消影Wei_154(i);WriteS(HanZii*2-2+2*X,HanZii*2-1+2*X);/显示内容Wei_154(i);delay(7);/显示G2=0;/关闭X+;if(X=17*16)X=0;在主函数中完成函数的调用及字体的移动处理,所以使人们能看见可以移动字体显示。点阵显示驱动程序:主要实现对74ls595,已实现画面的动态刷新。/74ls595初始化31void Init595()SI=1;SCK=0;RCK=0;/向595中写一个字节void Write_byte595(uchar temp)uchar i,data_=temp;

39、G2=1;for(i=0;i<8;i+)/传值8位if(data_&0x01=0x01)/低位为1SI=1;else/低位为0SI=0;/产生一个上升沿SCK=0;SCK=1;SCK=0;data_>>=1;RCK=0;/显示数据RCK=1;RCK=0;/595写入一行的字节void WriteS(uchar data1,uchar data2)Write_byte595(data2);Write_byte595(data1);4.3 主程序设计通过主程序对74ls595的初始化和对子程序的调用完成单片屏幕的动态刷新以达到点阵的动态显示目的。 4.4 子程序设计将各个

40、功能程序以子程序的形式写好, 当写主程序的时候, 只需要调用子程序,然后在寄存器的分配上作一下调整,消除寄存器冲突和 I/O 冲突即可。程序应该尽可能多的使用调用指令代替跳转指令。因为跳转指令使得程序难以看懂各程序段之间的结构关系。而调用指令则不同,调用指令使得程序结构清晰,无论是修改还是维护都比较方便。将功能程序段写成子程序的形式,除了方便调用之外,还有一个好处那就是以后写程序的时候如果要用到,就可以直接调用这个单元功能模块。下面对LED点阵显示屏的显示部分流程图做介绍:4.4.1 延时函数因为显示原理是视觉暂留原理需要有延时控制显示。延时函数如下:/等待函数void delay(uint

41、z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=7;y>0;y-);4.4.2 行选控制通过单片机IO口控制三极管,可以实现5线控制16线的过程,如程序所示/154位选驱动Void Wei_154(uchar W)G2=0;/使能 Switch(W) case16: A_=1;B_=1;C_=1;D_=1;Break;.结 论 经过近两个月的努力,终于顺利完成了毕业设计。在此LED点阵显示系统中,由于我采用了STC89C5单片机,并且采用串行移位寄存器74HC595作列线驱动,使本设计的硬件成本大幅下降,而又提高了显示单元的可扩展性。因为使用了高速单片机,使本系统的

42、动态刷新率,移动速度等得到保障。本设计充分利用了单片机的E2PROM等片上资源,节约成本的同时使外围电路简洁美观,故障率降低。总体的性能指标均达到或超过了题目的要求。毕业设计是每个大学生必须面临的一项综合素质的考验,如果说在过去四年里,我们的学习是一个知识的积累过程,那么现在的毕业设计就是对过去所学知识的综合运用,是对理论进行深化和重新认识的时间活动。在这近两个月的毕业设计中,我们有艰辛的付出,当然更多的是丰收的喜悦。知识固然得到了巩固和提高,但我相信在实践中的切身体会将会使我在以后的工作和学习中终身受用。首先,学习能力得到了提高。在毕业设计中,自始至终独立完成硬件电路的设计、单片机软件编写等

43、。在这些过程中,遇到许多困难,但通过书籍或网络查阅了很多相关文章和向导师请教后终于解决了。通过这次毕业设计,我不仅对理论有了更深一步的认识,增强了和外界技术的沟通,还培养了自学能力和分析解决问题的能力,更重要的是,培养了克服困难的勇气和信心。其次,培养了自己的市场观念。一个商品是否能够抢占市场,除了必须的功能和质量要求外,其价格是最大的竞争优势。如何在保证质量和完成同等功能的情况下,把产品的成本降到最低。是每个设计人员在作出方案时首要考虑的因素。再次,则是人际交流能力得到锻炼。人非生而知之者!人的学识总是不能面面俱到的,这就要求我们必须善于借鉴别人的成功经验或失败教训,使自己少走弯路。总之,毕

44、业设计完成了,但又面临着工作。我相信我会把自己的热情和所学奉献到自己的工作中,不断努力,不断进取!参考文献 【1】谭浩强. C程序设计(第二版)M. 北京:清华大学出版社,1999.12.【2】彭为.单片机典型系统设计实例精讲M.北京:电子工业出版社,2006.5.【3】李良荣.现代电子设计技术-基于Multisim7M.北京:机械工业出版社,2005.4【4】 姜承昊. 最新LED驱动电路设计、应用与制造新技术新工艺实用手册M.北京:中国科学技术文献出版社,2008.3.【5】 魏洪兴.嵌入式系统设计与实例开发实验教材IM.北京:清华大学出版社,2005.9. 【6】童诗白.模拟电子技术基础

45、(第三版)M.北京:高等教育出版社,2001.1.【7】阎石.数字电子技术基础(第四版)M.北京:高等教育出版社,1998.11. 【8】中国集成电路大全编委会编.中国集成电路大全CMOS集成电路M. 北京:国防工业出版社,1985.致 谢 本论文在黎威导师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严于律己、宽以待人的崇高风范,平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法,还使本人明白了许多为人处事的道理。在论文的写作过程中,也得到了许多同学的宝贵建议,同时还有那些与我一起工作奋斗的兄弟姐妹,所以在

46、此,我要一并致以诚挚的谢意。感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。 附录1原理图附录2 源程序 26/宏定义#define uchar unsigned char #define uint unsigned int/头函数#include <reg51.h>#include <intrins.h>/管脚定义/154sbit A_=P10;sbit B_=P11;sbit C_=P12;sbit D_=P13;sbit G2=P14;/低电平使能/595sbit SI=P17;/数据脚sbit SCK=P15;/上升沿时数据寄存器的数据移位。QA->QB->QC->.->QH;下降沿移位寄存器数据不变sbit RCK=P16;/上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器,下降沿时存储寄存器数据不变。通常我将 /RCK置为低电平,当移位结束后,在RCK端产生一个正脉冲(5V时,大于几十纳秒就行了。我

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