8.8点阵实验报告

1、 . . . 点阵式LED显示器一、 实验目的1.了解点阵式LED显示原理。2.掌握单片机与88点阵块之间接口电路设计与编程。3.掌握8155工作原理与与单片机的接口电路设计。二、设计任务与要求系统设计要求：利用88点阵显示屏，自己设计、焊接并调试电路板，实现在单片机的控制下，点阵显示屏显示“ 电子设计”，显示方式分别为单字循环显示、左右滚动显示、上下滚动显示。系统功能说明：系统在正常工作模式下为单字循环显示“ 电子设计”四个字，当按下第一个开关时，点阵显示屏开始上下滚动显示“ 电子设计”，循环显示三次。而当按下第二个开关时，点阵显示屏开始左右滚动显示“ 电子设计”，循环显示三次。当按下复位开

2、关时，单片机复位，程序重新开始。三、工作原理与设计思路（1）电路原理图：点阵显示模块的硬件电路设计如图1所示： 图1复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，在加电瞬间，RST端出现一定时间的高电平，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。如下图：晶振电路如下图：（2）电路设计原理：8X8点阵共由64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0电平，某一行置1电平，则相应的二极管就亮；8X8点阵的列输入为C0C7，行输入为R0R7，它们通过驱动电路（芯片1416与74LS245）接至发光二极管的阴极和阳极。 要显示某一个字，首先要设计该字的点阵字形，编好行（

3、或列）点阵码，然后在单片机的控制下对点阵进行逐行（或列）扫描。在人眼的暂存效应下我们会看到完整的字形，从而实现了字体在点阵显示屏上的输出。（3）设计思路： 由于只控制8*8点阵显示屏，故不需要扩展单片机的I/O接口。考虑到P0口需要接上拉电阻，使得电路较为复杂，因此利用单片机的P1口来控制点阵的行，用P2口控制点阵的列。利用P3口作为外部中断。（4）芯片原理1.单片机STC89C51RC引脚功能：4KB程序存储器，512B的数据存储器，中断源8个，定时器3个，32位I/O口，有看门狗电路。STC89C51RC/RD+系列单片机ISP编程原理2.74HC245管脚图如下：芯片中数据传输方向：根据

4、所设计的电路原理图，数据由B口传向A口，故应使=0，DIR=0。数据从A口输出后需接1K电阻，再接到点阵的行。3.MC1416BP管脚图如下：由于需要八个数据传送口，故应有两片MC1416BP,任选其中八个即可。此芯片不用接电源，8脚接地。数据直接接到点阵的列。（5）字模表生成：字模由LEDDOT生成，字模的提取方式为：逐行提取，字模的显示方式为：单字单行显示，生成的字模格式：C51十六进制以下是生成的字模表：/*这是“电”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8u gRowBuff18 = 0x

5、10,0xFE,0x92,0xFE,0x92,0xFE,0x91,0x1F;/*这是“子”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8u gRowBuff28 = 0xFE,0xC,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x10,0x30;/*这是“设”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8u gRowBuff38 = 0xDC,0x54,0xF7,0x7E,0x52,0x7C,0x4C,0x37;/

6、*这是“计”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8u gRowBuff48 = 0xC4,0x44,0xBF,0x44,0x44,0x64,0x44,0x04;上下循环：int8u gRowBuffa= 0x10,0xFE,0x92,0xFE,0x92,0xFE,0x91,0x1F,0x00, /电0xFE,0xC,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x10,0x30,0x00, /子0xDC,0x54,0xF7,0x7E,0x52,0x7C,0x4C,0x37,0x00, /设0xC4,

7、0x44,0xBF,0x44,0x44,0x64,0x44,0x04,0x00 /计;左右循环：int8u gRowBuff= 0x7E,0x22,0x22,0xFF,0xA2,0xA2,0xBE,0x40,0x00, /电0x09,0x09,0x89,0xFD,0x0B,0x0B,0x09,0x08,0x00, /子0x05,0x7F,0x8C,0x9F,0x69,0xEF,0x9C,0x84,0x00, /设0x08,0xFB,0x40,0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,0x00 /计;四、软件设计（1）设计说明：主函数中共分为三部分，主循环为单字循环显示，外部中断0的中断

8、函数为上下循环，外部中断1的中断函数为左右循环。采用边沿触发方式产生中断，每次中断都循环显示“ 电子设计”。（2）程序流程图：主函数：开始设置中断，允许所有中断，选择中断方式进入主函数，if(sec 200) & (sec 400)&(sec = 600),显示第三个汉字，sec+if(sec=800),显示第四个汉字，sec+sec=0（3）软件参数设置：1.Keil软件：在Keil中选择AT89C52进行仿真，选择频率为11MHZ，如下图：选择仿真输出.hex文件，方便进行烧录，如下图：设置Debug，如下图：2.STC烧录软件：（4）源程序：#include #define Row P1

9、#define Col P2#define ResetBit(byte,i) (byte) &= (0x01(i);typedef unsigned int int16u;typedef unsigned char int8u;/* 模块级变量申明单字循环显示 */*这是“电”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8u gRowBuff18 = 0x10,0xFE,0x92,0xFE,0x92,0xFE,0x91,0x1F;/*这是“子”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取

10、；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8u gRowBuff28 = 0xFE,0xC,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x10,0x30;/*这是“设”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8u gRowBuff38 = 0xDC,0x54,0xF7,0x7E,0x52,0x7C,0x4C,0x37;/*这是“计”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取；字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制 */int8

11、u gRowBuff48 = 0xC4,0x44,0xBF,0x44,0x44,0x64,0x44,0x04;/* 模块级变量申明上下循环 */int8u gRowBuffa40= 0x10,0xFE,0x92,0xFE,0x92,0xFE,0x91,0x1F,0xFE,0x0C,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x10,0x30,0xDC,0x54,0xF7,0x7E,0x52,0x7C,0x4C,0x37,0xC4,0x44,0xBF,0x44,0x44,0x64,0x44,0x04;/* 模块级变量申明左右循环 */int8u gRowBuffb= 0x1F,0x91,0xFE,

12、0x92,0xFE,0x92,0xFE,0x10,0x00,0x30,0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x0C,0xFE,0x00,0x37,0x4C,0x7C,0x52,0x7E,0xF7,0x54,0xDC,0x00,0x04,0x44,0x64,0x44,0x44,0xBF,0x44,0xC4,0x00;int8u i,j,n,m,k;int16u sec,b,b1;void Delay1(void);void Delay2(void);/* 子函数定义 */void main(void) IT0=1; /INT0边沿触发 IT1=1; /INT1边沿触发 EA=1;

13、/允许所有中断 EX0=1; /允许INT0中断 EX1=1; /允许INT1中断 while(1) Col = 0xff; /屏幕清零 sec+; if(sec = 200) /每个汉字显示四秒； for(i=0;i 200) & (sec = 400) for(i=0;i 400)&(sec = 600) for(i=0;i8;i+) Col = 0xff; ResetBit(Col,i); /扫描第i列； Row = gRowBuff3i; Delay1(); else if(sec=800) for(i=0;i8;i+) Col = 0xff; ResetBit(Col,i); /扫描

14、第i列； Row = gRowBuff4i; Delay1(); else sec = 0; /外部中断INT0-上下循环void exter0() interrupt 0 using 0 IE0=0; /INT0中断标志清零 Col = 0xff; /屏幕清零 for(sec=0;sec0;j-) /每屏显示时间 for(i=0;i8;i+) Col = 0xff; ResetBit(Col,i); / Row = gRowBuffai+sec; / Delay1(); for(sec=0;sec0;j-) /每屏显示时间 for(i=0;i8;i+) Col = 0xff; ResetBi

15、t(Col,(7-i); / Row=gRowBuffbi+sec; / Delay1(); /外部中断INT1-左右循环void exter1() interrupt 2 using 1 IE1=0; /INT1中断标志清零 Row=0xff; /屏幕清零 for(m=0;m3;m+) for(k=0;k1;j-) /每屏显示时间 for(i=0;i8;i+) Col= 0xff; ResetBit(Col,i); b1=gRowBuffai+m*8; b1=9-k; Row=b|b1; Delay2(); for(m=0;m3;m+) for(k=0;k1;j-) /每屏显示时间 for(

16、i=0;i=k; b=gRowBuffai+8*m+8; b0;i-)for(j=248;j0;j-);void Delay2(void)unsigned char i,j;for(i=2;i0;i-)for(j=248;j0;j-);/* End Of File*/五、调试与过程分析：本次设计由于要用到外部中断，子程序较多。因此我选择将整个程序分成三部分进行单独调试。字样不仅减少了工作量，更有利于发现问题，解决问题。在开始调试时，因为对点阵的行列扫描方式还不够熟悉，我就先编写了一些简单的测试程序，充分了解了显示原理。在测试单字循环显示程序时，却出现了，反码显示的汉字，即应该点亮的地方没有点亮

17、，没有点亮的led拼成了汉字。这样看起来很不方便，也不符合设计要求。通过仔细分析才发现，MC1416含非门，是相反的逻辑输出。在调试上下循环显示程序时，由于延时程序参数设计不好，导致效果很不理想，经过反复实验，终于使汉字能清晰完整的显示出来。在调试左右循环显示程序时，字体的方向又出现了问题，原来是扫描码写反了，同时又修改了方向，终于出来了最终要求的效果。最后就是将所有程序拼接在一起，写成完整的主程序，进行调试。由于前面已经做了大量工作，主程序的调试非常顺利，在自己焊接的电路板上也加入了外部中断的控制，实现了主函数单字循环显示，两个按键分别控制上下循环显示和左右循环显示。六、实验总结在实验中遇到

18、各种各样的困难，其中硬件的原理看似简单，却让我吃了不小的苦头，甚至在一段时间停滞不前。主要是点阵的行列控制问题上遇到了很大的麻烦。还有就是硬件连接。最终我查阅了很多资料，得到了很多启发，同时也在学习的过程中解决了问题。由于要自己焊接并完成整个电路，单片机相关的晶振电路和复位电路，包括硬件连接中的布局和布线，都是极大的考验。任何一部分出现问题，都会功亏一篑。我在调试程序时就出现了没有任何显示的情况，经过分模块检查，发现是复位电路出现问题，虽然硬件没问题，但是板子却有点问题，这都是以前没有遇到过的新情况，也让我长了不少经验。在实验调试过程中的参数调整也非常重要，需要经过不断的修改和完善，比如延时程序的调整，如果参数不当，汉字就不能完整的显示，甚至还会误导你，以为是硬件出现问题。这些都需要在实践中检验。还有就是中断程序的编写，一