万年日历和计时综合系统设计

1、编号：毕业设计（论文）说明书题目：万年日历和计时综合系统设计院 （系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：职称：高级工程师题目类型：理论研究实验研究 工程设计工程技术研究软件开发桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸摘要万年日历是记录一定时间范围内的具体阳历或阴历的日期的年历，对人们生活生产安排有着重要意义。本文介绍了基于AT89S52 单片机的电子万年历系统，它分为两大部分：（1）基于Proteus的软件仿真；（2）硬件电路的设计与实现。文中通过运用 DS1302 芯片，点阵的动态扫描技术， 74HC595 芯片串行使用技术， I/O 口扩展技术， 解决万年历的

2、显示问题。通过编写程序实现时间的调整，年历显示的切换，文字的滚动显示。通过仿真实验和硬件电路的验证，制作出 LED 电子万年历，达到预期效果。本课题研究的重点是：通过单片机，读取DS1302 芯片上的时间信息；如何经过与单片机相连的 3 个按钮，切换显示文字和时间；如何处理文字显示与时间显示的顺序关系，文字的滚动显示，计时芯片的读写与实时调整，万年历的LED 点阵显示。关键词： 万年历；计时系统； I/O 口扩展；动态扫描； AT89S52桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸AbstractGregorian solar calendar and chinese lunar calenda

3、r is a kind of calendar which records the range of solar calendar and lunar calendar. It is very important to agriculture.This paper introduces the calendar of electronic based on AT89S52 SCM system, which is divided into two parts, which the one is Proteus simulation and the other one is hardware c

4、ircuit. The paper introduces the use of DS1302 chip, Dynamic scanning, 74HC595 chip serial use technology, I/O port extension techniques. Through the simulation experiment and hardware circuit validation, making a calendar , reaching the desired effect.The key of complete this design are those how t

5、o read the data of DS1302 through the AT89S52, how to use the button which conect with my microcontroller to choose whether time or text, h ow to solve the problems, such as how to change the order relations between text displayed and time display, whether I can make the text mobile display, how to

6、write and read the chip of DS1302, what about Text indicate that the and how can I Adjusting time at the real-time.Key words： calendar; Timing system; I/O port expansion;Dynamic scanning; AT89S52桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸目录引言 .11绪论 .21.1电子万年日历的发展 .21.2课题任务 .21.3本章小结 .22系统方案设计和硬件设计 .32.1方案选取 .32.2系统的整体设计 .

7、42.2.1主控制电路设计 .52.2.2外围电路的设计 .52.3万年历芯片的选择 .62.3.1DS1302 内部寄存器 .72.3.2使用 DS1302 芯片的理由 .82.3.3DS1302 芯片接线电路 .82.4显示模块的制作 .92.4.1 行接口扩展芯片的选择 .92.4.2 列接口扩展芯片的选择 .102.4.3 显示模块的制作 .112.5显示模块驱动电路设计 .132.5.1驱动电路设计 .132.5.2驱动电路的组成 .132.5.3放大电路的接线 .142.6本章小结 .143软件设计 .153.1主程序设计思路及流程图 .153.2时钟的读取 .163.3文字显示扫

8、描设计 .173.3.1 动态扫描技术.17桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸3.3.2 点阵动态扫描显示173.4 按键消抖动系统设计183.5 本章小结194仿真与实验214.1 Proteus仿真图构建214.2 软件编程214.3 仿真效果224.4 本章小结225硬件的制作及调试235.1 硬件电路制板235.2 单片机的检测235.3 各个芯片的检测235.4 计时系统的准确性245.5 电路板整体接线测试245.6 本章小结246结论26谢辞27参考文献28附录29附录 1 电路原理图29附录 2 PCB 图30附录 3 Proteus仿真图31附录 4 程序清单32桂林电

9、子科技大学毕业设计（论文）报告用纸桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第1页共49页引言随着电子技术的发展，人类不断研究，不断创新纪录。万年历目前已经不再局限于以书本形式出现。以电脑软件或者电子产品形式出现的万年历被称为电子万年历。与传统书本形式的万年历相比，电子万年历得到了越来越广泛的应用，采用电子时钟作为时间显示已经成为一种时尚，并且节约纸张，节能环保。目前市场上各式各样的电子时钟数不胜数，但多数是只针对时间显示，功能单一不能满足人们日常生活需求。当前，在各大公共场合已运用了滚动显示的多功能点阵显示的万年历，既可以实现万年历的功能，又可以实现广告等文字内容的显示。在让人了解时间的同时，

10、又能做到附带广告显示功能。桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第2页共49页1 绪论1.1 电子万年日历的发展万年历，是在我国古代由一位叫万年的人发明的一种计时方法。发展到今天，万年历已经演变成一种记录时间日期的年历。在我国，人们对日历非常重视，尤其是在农业方面。各个节气更是直接关系着农业各个方面的安排。从年历出现到90 年代前，我国一直使用纸质的年历，在计时长度上，有很大的限制，毕竟每年厂家只卖当年的年历，而要想方便查询第二年第三年的日历就比较困难了。随着科技的飞速发展，电子技术的运用渗透到各个领域中，给各个领域带来了巨大的革新。就在这个时候，出现了电子万年历。电子万年历是利用芯片计时，

11、可以通过键盘修改时间，可以查询到前后100 年或更久远的时间年历。对要知道过去或未来年历的人来说，这提供了一个很大的便利。对农业来说，这个可以让农户了解到来年或未来几年节气情况。以前大多数的万年历在初期使用数码管来一位一位显示数字，对汉字用其他方式处理。现在，随着LED 技术的普遍运用，渐渐出现了滚动显示的LED 电子万年历。 LED制作出来的电子万年历，外观好看，实用准确，在许多公共场合都运用了。LED 电子万年历的研究与开发，具有了经济研究的价值。1.2 课题任务本设计是以 AT89S52 单片机为核心，设计一个 LED 点阵的万年历，可显示汉字和时间。软件设计任务：（1） 源程序的编写：

12、用C 语言编写源程序。（2） Proteus软件仿真：通过Proteus软件，模拟实现电路功能。（3） 程序编译与下载：对编写的程序编译，下载到 Proteus 仿真软件中的仿真电路中，模拟硬件运行状况，判断硬件功能是否实现。硬件设计任务：（1） 原理图设计： AT89S52 单片机模块、时钟芯片 DS1302 电路模块、 LED 点阵显示电路及其驱动电路模块。三者集成为一块印制电路板，实现功能。（2） 实物制作及调试： 包括元器件的选取、 单片机的测试、 电路焊接、通电调试、功能检测等。设计要求：实现电子万年历显示；诗词和广告词的录入与实现。1.3 本章小结本章介绍了电子万年历的发展和特点，

13、并确定了课题任务。桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第3页共49页2 系统方案设计和硬件设计2.1 方案选取方案一： LED 点阵显示的无扩展口的电子万年历整个点阵显示屏由4 块 8x8 的 LED 点阵拼合而成，所有的行线分别接所在行每个点阵的阳极。 所有的列线分别接所在列每个点阵的阴极。单片机 P2 口和 P3 口的输出用于扫描 16 行。 P0 口和 P1 口的输出送显示数据到 16 列，由于单片机可以提供较大的灌入电流。故采用这种接法。但显示数据时必须取反后才能输出，这种动态显示方式使显示屏每一时刻只显示一行 即要完成一桢画面的显示。 16 行须逐行显示一次， 也就是将 16 行

14、依次扫描一次， 只要扫描速度足够快， 由于人眼的惰性就会使人感觉显示的是一幅完整的画面。例如，扫描到第三行时，该行的行线置高电平，其它15 条的行线置低电平，这样当从列线送出数据后， 只有第三行的 16 个 LED 才能显示数据 。还可以外接行扫描驱动管，为每行的 16 个 LED 在显示不同内容时提供足够大的动态电流，但要注意加限流电阻，以防止过大的电流灌入单片机而损坏器件。样品可采用4 块 8*8 的点阵模拟实现汉字显示。方案二：时间与文字滚动显示的电子万年历扩展 I/O 口，行与列一起扩展，通过I/O 扩展芯片，使得单片机能控制所有点阵的引脚，同时，通过扩展单片机的片外RAM ，构建一个

15、动态的扫描数组，实现文字和时间共同滚动显示，即在滚动中实现滚动内容的变化。此方案需要扩展片外RAM ，构造的电路比较复杂，成本上提高了。方案三：扩展出行与列的LED 大点阵显示的万年历从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED 器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。一个 16*16 的点阵共有 256 个发光二极管，显然单片机没有这么多端口， 如果我们采用锁存器来扩展端口， 按 8 位的锁存器来计算， 16*16 的点阵需要 32 个锁存器。 这个数字很庞大， 因为我们仅仅是 16*16

16、的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏都不采用这种设计， 而采用另一种称为动态扫描的显示方法。动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行(比如 16 行 )的同名列共用一套列驱动器。具体就 16*16 的点阵来说，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，先送出对应第1 行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第l 行使其点亮一定的时间，然后熄灭；再送出第2 行的数据并锁存，然后选通第2 行使其点亮相同的时间，然后熄灭；第16 行之后，又重新燃亮第 1 行，反复轮回。当这

17、样轮回的速度足够快(每秒 24 次以上 )，由于人眼的视觉桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第4页共49页暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形了。采用扫描方式进行显示时， 每行有一个行驱动器， 各行的同名列共用一个列驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按 8 位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并行传输的方案是不可取的。采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信

18、号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都已传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备 (传输 )和列数据显示两个部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长。在行扫描周期确定的情况下，留给行显示的时间就太少了，以致影响到 LED 的亮度。在这里，我采用 16*64 点阵进行 Proteus 仿真，实现显示功能，选择行列扩展，不仅比方案二能更节约，而且在制作和排线上更为方便，在效果上，相差不大。由于单片机有的 I/O 口我要接万年历相

19、关芯片和调整时间按钮， 在 I/O 口的数量上有一定的要求，方案一耗费的 I/O 资源过多，直接影响了电路的功能实现，故我舍弃了方案一，方案二实现起来效果与方案三差别不大，并且，时间和汉字同时显示不方便随时观看时间的这个功能，故我采用方案三。2.2 系统的整体设计本设计采用 AT89S52 单片机为核心控制器件，用 16 块 8*8 点阵相连组成 16*64 点阵屏，作为显示部分。用 74HC595 作为行驱动控制，控制点阵屏的行控制信号，有十六根数据线接在点阵屏的十六个行控制信号端上，用74HC154 作为列驱动控制，控制点阵屏的列控制信号。系统方框图如图2-1 所示。DS1302 时钟单片

20、机时钟复位电路列驱动单片机行驱动显示模块图 2-1 系统方框图桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第5页共49页2.2.1 主控制电路设计AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程， 亦适于常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统 可编程 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能

21、： 8k 字节Flash，256 字节 RAM ， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针， 三个 16 位 定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构， 全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外， AT89S52 可降至 0Hz 静态逻 辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM 、定时器 /计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 8 位微控制器8K 字节在系统可编程Flash AT89S52。外部引脚如图2-2 所示。图 2-2 AT8

22、9S52 管脚2.2.2 外围电路的设计为确保单片机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般单片机正常工作所需要的供电电压为+5V ，由于单片机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当 V CC 在特定的工作电压范围内以及晶体振荡器稳定工作时， 复位信号才被撤除，单片机开始正常工作。目前为止，单片机复位电路主要有四种类型： （ 1）微分型复位电路；（ 2）积分型复位电路；（3）比较器型复位电路；（ 4）看门狗型复位电路。复位电路工作原理如图 2-3 所示， V CC 上电时， C 充电，在 10k 电阻上出现电压，使得单片

23、机复位；几个毫秒后， C 充满， 10k 电阻上电流降为零，电压也为零，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下 S、 C 放电。 S 松手， C 又充电，在 10k 电阻上出桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第6页共49页现电压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。图 2-3 复位电路2.2.3 时钟晶振电路设计内部时钟，是用芯片内部振荡电路， 精度不高，温飘也较大，不需要外部振荡器件。外部时钟，分 RC 振荡和石英晶振， RC 精度不高，成本低，石英晶振，精度高，稳定性好，根据使用场合选择，适合的时钟方式AT89S52 内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器， 引脚 X

24、TAL1 和 XTAL2 分别是反相放大器的输入端和输出端， 由这个放大器与作为反馈元件的片外晶体或搪瓷谐振器一起构成了一个自激振荡器，这种方式形成的时钟信号称为内部时钟方式。利用芯片内部的振荡电路， 在 XTAL1 和 XTAL2 两端跨接晶体 （或陶瓷）振荡器和两个电容就构成了一个稳定的自激振荡器。晶体振荡频率可在 1.2MHz 12MHz 之间选择。电容值无严格要求， 但其取值对振荡频率输出的稳定性、 大小、振荡电路起振速度稍有影响，C1、C2 可在 20pF100pF 之间取值。一般当外接晶体时，电容选为 30pF。本设计采用内部时钟电路，电路图如图 2-4 所示。图 2-4 时钟电路

25、2.3 万年历芯片的选择DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第7页共49页为 2.5V 5.5V。采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。DS1302 内部有一个 31×8 的用于临时性存放数据的 RAM寄存器。 DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源 /后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力

26、。3.2.1DS1302芯片引脚及结构DS1302 的引脚排列 ,其中 V CC1 为后备电源，V CC2 为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由V cc1 或V cc2 两者中的较大者供电。当V CC2 大于V CC1+0.2V时， VCC2 给DS1302 供电。当V CC2 小于VCC1 时， DS1302 由VCC1 供电。 X1和 X2 是振荡源，外接 32.768kHz 晶振。 RST 是复位 /片选线，通过把 RST 输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。 RST 输入有两种功能：首先， RST 接通控制逻辑，允许地址 /命令序列送入移位寄存器；其

27、次， RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302 进行操作。如果在传送过程中 RST 置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O 引脚变为高阻态。上电运行时，在 V CC>2.0V 之前，RST 必须保持低电平。只有在 SCLK 为低电平时，才能将 RST 置为高电平。 I/O 为串行数据输入输出端 (双向 )，后面有详细说明。 SCLK 为时钟输入端。 图2-5 为 DS1302 的引脚功能图：图 2-5 DS1302 引脚功能图2.3.1DS1302内部寄存器DS1302 的控制字如图 2-6 所示。控制字节的最高有

28、效位 (位 7)必须是逻辑 1，如果它为 0，则不能把数据写入 DS1302 中，位 6 如果为 0，则表示存取日历时钟数据，为 1 表示存取 RAM 数据 ;位 5 至位 1 指示操作单元的地址 ;最低有效位 (位 0)如为 0 表示要进行写操作，为 1 表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。在控制指令字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时， 数据被写入 DS1302，数据输入从低位即位 0 开始。同样，在紧跟 8 位的控制指令字后的下一个 SCLK 脉冲的下降沿读出 DS1302 的数据，读出数据时从低位 0 位到高位 7。桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第8页共49页

29、图 2-6 DS1302 的控制字DS1302 有 12 个寄存器，其中有7 个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD 码形式 ,其日历、时间寄存器及其控制字。此外， DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302 与 RAM 相关的寄存器分为两类：一类是单个 RAM 单元，共 31 个，每个单元组态为一个 8 位的字节，其命令控制字为 C0HFDH ，其中奇数为读操作， 偶数为写操作；另一类为突发方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性读写所有的 RAM 的 3

30、1 个字节，命令控制字为 FEH(写)、FFH(读)。2.3.2 使用 DS1302 芯片的理由单片机内部有其自己的时钟， 简单的时间显示方面， 可以由单片机内部计时器计时。但是，若要实现万年历功能，则需要大量单片机的计算，占用单片机的内存空间。引入DS1302 芯片，使用其内部时钟计时，不仅可以方便的实现万年历功能，而且外部接线电路简单，应用起来方便，计时精度准确。从成本上， DS1302 便宜耐用，整体上不影响到经费的开销，所以，选择 DS1302 作为万年历的功能实现芯片，是正确的选择。2.3.3DS1302芯片接线电路如图 2-7 所示图 2-7 DS1302 接线电路图中，由电源给芯

31、片供电， 在供电同时， 向后备电源充电， 后备电源由蓄电池提供，保障 DS1302 芯片在断电情况下仍然能及时，从而确保了芯片计时时间的准确性。在芯片外部接 32MHz 的晶振。数据通过 I/O 接口传送到单片机中， 单片机也可以通过 I/O 接口向 DS1302 芯片发送数据，从而实现读写功能。 SCLK 引脚通过单片机置 0 和置 1，使之产生一个上升沿，写入数据进入 DS1302 芯片，在下降沿时可读取 DS1302 芯片数桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第9页共49页据。 RST 引脚则由单片机控制允许写入或读出。从而实现时间数据的实时写入和读取。达到读取时间和修改时间的万年历

32、功能。2.4 显示模块的制作2.4.1 行接口扩展芯片的选择74HC595 是硅结构的CMOS 器件， 兼容低电压TTL 电路，遵守JEDEC 标准。74HC595 是具有 8 位移位寄存器和一个存储器， 三态输出功能。 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 的上升沿进入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（ DS），和一个串行输出（ Q7） ,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8 位的，具备三态的总线输出，当使能 OE 时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。 8

33、 位串行输入 /输出或者并行输出移位寄存器， 具有高阻关断状态。三态。74HC595 芯片并行输出，总线驱动； 串行输出；标准中等规模集成电路， 595 移位寄存器有一个串行移位输入（ DS），和一个串行输出（ Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行 8 位的，具备三态的总线输出，当使能 OE 时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。参考数据Cpd 决定动态的能耗，PdCpd×V CC×f1+ (CL ×V CC2×f0 )F1输入频率， CL输出电容f 0输出频率（ MHz ） Vcc=电源电压Q0 Q7 第 15 脚， 1， 7 并

34、行数据输出 ，GND 第 8 脚 地 ，Q7第 9 脚 串行数据输出，MR 第 10 脚 主复位（低电平），SHCP 第 11 脚 移位寄存器时钟输入 ，STCP第 12 脚 存储寄存器时钟输入， OE 第 13 脚 输出有效（低电平），DS 第 14 脚 串行数据输入 ，V CC 第 16 脚 电源。如图 2-8。图 2-8 74HC595 管脚桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第10页共49页利用连，点亮74HC595 芯片的并行输出功能，扩展单片机的LED 电子屏的列。在硬件电路设计中接线如图I/O 口，与2-9 所示。LED点阵显示屏相图 2-9 74HC595 接线电路用 8

35、块芯片，扩展出 64 个口，接通 LED 点阵显示屏的 64 列。2.4.2 列接口扩展芯片的选择74HC154 芯片是一款高速 CMOS 器件，引脚兼容低功耗肖特基 TTL （LSTTL ）系列。可接受 4 位高有效二进制地址输入， 并提供了 16 个互斥的低有效输出。 154 的两个输入使能门电路可用于译码器选通，以消除输出端上的通常译码“假信号”，也可以用于译码器扩展。该使能门电路包含两个“逻辑与”输入，必须置为低以便使能输出端。任选一个使能输入端作为数据输入，74HC154 可充当一个的使能输入端置低时，地址输出将会跟随应用的状态。图1-16 的多路分配器。当其余2-10 为 74HC

36、154 芯片的引脚图。图 2-10 74HC154 芯片引脚1-11 脚和 13-17 脚为输出端， 其输出为低电平。 管脚 12 为电源地。 18-19 引脚为使能输入端、低电平有效。 20-23 引脚为地址输入端 。引脚 24 为 V CC 电源正 。74HC154 的使用，目的就是为了扩展单片机的I/O口，使之对应接LED点阵显示屏的16 个行接口。通过这样的扩展，只需要4 个单片机的I/O口，就能控制LED点阵显示屏的16 行了。桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第 11页共 49页图 2-11 74HC154 接线图如图 2-11 所示，通过 ABCD 的编码，扩展出了 16

37、个接口地址，从而节省了 AT89S52 单片机的 I/O 口，达到优化资源的效果。2.4.3 显示模块的制作图 2-12 为 8*8 点阵 LED 等效电路，只要其对应的 X 、Y 轴顺向偏压，即可使 LED 发亮。例如如果想使左上角 LED 点亮，则 Y0=1，X0=0 即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。一般我们使用点阵显示汉字是用的16*16 的点阵宋体字库，所谓16*16，是每一个汉字在纵、横各16 点的区域内显示的。也就是说得用四个8*8 点阵组合成一个16*16的点阵。由 4 个 16*16 点阵就可以构成一个大的LED 点阵显示屏。图 2-12 点阵原理图2.4.4 点阵的分

38、类（1）按颜色基色分：单基色显示屏 :单一颜色（红色或绿色） 。双基色显示屏：红和绿双基色， 256 级灰度、可以显示 65536 种颜色。全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色， 256 级灰度的全彩色显示屏可以显 示一千六百多万种色。（2）按显示器件分：桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第12页共49页LED 数码显示屏：显示器件为 7 段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。LED 点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。 LED 视频显示屏：显示器件是由许多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。(3)

39、按使用场合分类：室内显示屏：发光点较小，一般 3mm-8mm，显示面积一般几至十几平方米。室外显示屏： 面积一般几十平方米至几百平方米， 亮度高，可在阳光下工作， 具有防风、防雨、防水功能。(4)按发光点直径及间距分类：室内屏（按直径分）：3mm、3.75mm、5mm、室外屏（按间距分）：PH10、PH12、PH14、 PH16、 PH20、PH25、PH31.25、PH37.5.(5)显示方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。单块模块控制驱动 12 块（最多可控制 24 块） 8X8 点阵，共 16X48 点阵等类似 LED 显示驱动模块。2.4.5 大点阵显示屏的制作本次设计用的点阵

40、是以 8*8 为基础，通过 16 个 8*8 点阵，制作出 16*64 大型点阵。由点阵的原理可以知道，要构造一个 16*16 点阵，需要 4 个 8*8 点阵。其中两个点阵的行与行引脚相连，列的引脚两个相连，从而构成一个 16*16 点阵。如图 2-13 所示图 2-13 块 8*8 点阵构造 16*16 点阵桂林电子科技大毕业设计（论文）学报告用纸第13页共49页同理，我也可以构造出 16*64 点阵。在 Proteus仿真中可以看到 16*64 点阵的平面显示图。如图 2-14 所示。图 2-14 16*64 点阵平面图由于点阵的引脚相互连通，这使得在绘制电路板的时候给排线带来了极大的难

41、度，单面板的前提下，不得不大量使用跳线，使得模板容易显得电路条理混乱，美观程度带来折扣。2.5 显示模块驱动电路设计主电路和控制电路之间，用来对控制电路的信号进行放大的中间电路（即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管） ，称为驱动电路。对于 16*64 点阵，单纯的由74HC154 提供的输出电流是无法满足点阵亮度的要求的， 所以，得添加放大电路，使得点阵的各个亮点足够亮。该如何添加亮度呢。2.5.1 驱动电路设计“放大 ”的本质是实现能量的控制，即能量的转换：用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真。我学过的放大器件有三极管，场效应管，集成运算放大器。晶体三极管，是最常用的基本元器件之一，晶体三极管的作用主要是电流放大，他是电子电路的核心元件，现在的大规模集成电路的基本组成部分也就是晶体三极管。在这里，我选择用三极管组成放大电路。因为三极管放大电路是目前我所运用的较为熟练的放大电路。三极管有 NPN 和 PNP