外文翻译基于ATC单片机的LED显示控制系统单片机(完整版)VIP

外文翻译基于ATC单片机的LED显示控制系统单片机（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）

基于AT89C51单片机的LED显示控制系统外文翻译基于ATC单片机的LED显示控制系统单片机（完整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）摘要本次设计完成基于AT89C52单片机的LED显示控制系统软硬件的设计。我们用一个简单的外部电路控制尺寸为32*192的显示屏，通过一个动态显示模块，这个显示屏也能显示六个32*32的汉字，也能分成两个小的显示屏，能够显示24个16*16的汉字。我们能通过修改程序来改变显示内容。字幕可以实现滚动功能且滚动速度可以根据要求调节，屏幕也具有暂停功能。汉字代码储存在数据存储器中，储存器的容量可以根据显示汉字的需要扩展。该显示屏具有低电压，硬件电路简单等优点。关键字LED/汉字/AT89C521简介LED显示屏已成为一个重要的标志，在城市照明、现代化、信息社会不断的改善和美化人们的生活环境。LED灯可以应用于大型购物商场、车站、码头、地下车站，各种管理窗口等等。LED产业已成为一个快速增长的新兴产业，具有巨大的市场空间和前景。一些元器件的显示装置的模构通常是由显示模块、控制系统和电力系统。显示模块构成的网格结构由领导，并负责发光显示；屏幕上可以显示文本，图片、视频等，在相应的区域控制系统操控LED光亮或黑暗；电力系统是一个负责屏幕上转换输入电压和电流流进的电压和电流。LED点阵显示提取显示字符的字体通过PC，通过单片机，然后显示在点阵屏，主要用于室内和室外的显示。LED点阵显示可分为图形显示，图像显示和视频显示器显示。相比提高了图像显示的特点图形，无论它是在这两种颜色单色或彩色显示。因此，图形显示不仅反映丰富的颜色，而且录像显示清晰、彩色图像，也表现在电视和电脑的信号。虽然三者之间有一些差异，但是最基本的原则是类似。2系统整体结构设计单片机(SCM)模型选择相应的目标、功能、可靠性、成本，精度和速度控制系统。根据这个主题的实际情况，选择不同的配置管理模型主要考虑从以下两个方面：第一，供应链管理具有较强的抗干扰能力；第二，单片机具有较高的性价比。mcs51汇编语言是由于广泛应用在中国，有更多的需求，还可以配合外围芯片。ATMEL公司，引进了一种新的一代单片机，即89系列，并通过对典型的产品测试具有较高的性能和较低的成本。AT89C52是一种低电压、高性能CMOS8位单片机，包括了8k只读芯片程序内存(PEROM)可以重复删除，256字节随机的存取数据存储器(RAM)，装置采用高密度非易失性存储器存储技术。8052年产品，而芯片内置的通用8位元中央处理器(CPU)、Flash存储单元，可以应用到更复杂的控制系统中。该系统实现要求的电路是由AT89C52芯片、时钟电路、复位电路，列扫描驱动电路、行线驱动电路和6个32×32LED点阵。显示单位由两个74HC154输入点阵数据。串行数据信号分为两个部分，分别给两个8255，8255的数据来自AT89C52主控制器。扫描信号的每个字是由这两个74HC154，分为6组来输入。信号是由74HC154，AT89C52的P1.0~P1.3，外部数据存储器6264与AT89C52共同来控制数据输入。3系统的硬件电路设计3.1核心控制系统电路的设计汉字的大小是16×16，但是单片机I/O端口不能满足设计的要求，因此I/O端口必须扩展。数据端口实现扩展是两个8255来实现的。通过74HC373的低八个地址来给6264提供的信号，但高八个地址所提供的信号P2.0~P2.7，74HC139是2-4解码器，其输入信号由P2.6控制，单片机提供了控制外部的I/O设备，因为这个系统有超过一个的外部的装置，确保他们不应该是干扰的，因此保证他们的地址是唯一的，不重复。时钟电路由AT89C52的18、19脚从时钟侧(XTALI和XTAL2)，和12兆赫晶体，电容C1和C2。3.2显示存储单元设计汉字显示设计大小为32×32显示屏，每个字符包括四个部分，每一个包括四个矩阵大小是8×8的小点阵块。显示一个字符需要两个74HC154列扫描信号来提供。电路是通过动态扫描信号来显示，单片机把要求显示的数据传给了两个8255。这样人类的眼睛会看到一个稳定的图像。因为人类的眼睛视觉停留的现象。此外，因为汉字每一个显示需要128字节的存储空间，但AT89C52单片机芯片只有256字节数据存储器，它是远低于设计要求，所以我们扩大了存储空间采用8×8K外部数据存储器6264来实现的。3.3数据输入单元设计8255Inte1是一种通用可编程并行输入/输出接口芯片。它的功能可通过设定软件程序，具有很强的通用性。它可以直接通过数据总线连接到中央处理器外部设备，使用方便、灵活。Inte18255A有三个8位并行接口芯片的输入和输出端口、编程方法可以被用于设置三个端口作为输入端口或输出端口。当这些数据通过数据总线上的CPU，采用无条件转让、查询传输或中断传输。当端口C作为一个数据端口，它不仅可作为8位数据端口，但也分别的作为两个4比特数据端口，可以设置一个特定的一些输入或输出，就这样提供了便利的条件控制。在显示单元电路的设计，这些线条数据送给两个8255。这个设计使用动态显示方式。显示中文可以控制行或列扫描，系统采用的方法列扫描控制屏幕。列扫描电路由12块74HC154。两块提供74HC154传送显示一个字符。74HC154输入信号是P1.0~P1.3提供通过AT89C52来控制的。3.4串行通信接口设计PC和单片机通过串行通信联系方式。为了实现串行通讯单片机与PC机采用串口通信方式，接口是标准RS-232。在PC机的输出电压的RS-232C端口±12V。考虑到单片机和PC短距离通信，单片机主要负责接收的命令和数据。从信号PC机的TXD-side都变成一个电流信号通过交流电路，红外光-发光二极管的电流有一个信号发生，灯发出的信号二极管投射到了phototransistor，并转换为电信号，然后输入到单片机RXD身边，所以光电转换已经实现，并且电气完全隔离以避免反馈干扰的输出端所产生。4软件设计整个软件设计的主要构成由显示程序和通讯程序。汉字显示的数据传输控制显示函数采用动态扫描。主机软件实施视觉显示效果。在标准串行通信，可以设置的串行通讯数据发送和接收，便于单片机与PC机间通信。为了保证可靠的通讯，确保双方都相同的数据格式和波特率，该设计采用RS-232通讯，10位数据格式，9600位/秒波特率。软件程序由一开始，初始化，显示程序。字符编码储存在静态的6264，配置管理工具将等待信号给出。当P3.0是低电平时，显示程序开始运行。首先，控制到8255年控制字写端口，8255工作采用模式0的方式。在控制完成后，将会把显示的数据转移到8255上，一排一排的数据输入，每个第一排的信号控制下一排的开启信号。在单片机是封闭的数据传输后，这样的第一列显示数据，然后叫延迟程序显示内容的稳定。第二列数据读取程序延迟后结束了，下一个行是封闭的，所以第二栏里的数据也是如此显示，等等。因为屏幕尺寸是32×192，192行显示，显示屏可以构成一幅稳定而且完整的图像。总结LED显示系统的设计采用了主机和从属结构、主机电脑，供给从属电脑显示器上系统通过串行通信接口，它可以实现字符串修改、展示模式设置，时间设置和其他功能；单片机控制从属结构为主结构显示LED点阵显示屏。汉字显示是32×32点阵模型，实现实时显示屏幕显示的变化，显示当前日期和时间。LED点阵的设计显示控制系统具有电路简单、稳定、低功率消耗、寿命长、易于显示等特点。只要通过扩展单片机的I/O，同时增加不同的LED点阵和相关驱动芯片，你就可以设计一个更大的面积和更多LED显示屏。本文提供了一些理论和实践的参考价值。DesignofLEDDisplayControlSystemBasedonAT89C52SingleChipMicrocomputerABSTRACTThispaperintroducesdisplaydesignprocessabouthardwareandsoftwarebasedonAT89C52singlechipmicrocomputer.Weuseasimpleexternalcircuittocontrolthedisplayscreen,whichsizeis32×192.Thedisplayscreenalsocandisplaythesizeofthesix32×32dotmatrixChinesecharactersbyadynamicscanmode,andcanbedividedintotwosmalldisplayscreens,whichcandisplaytwenty-fourChinesecharacterswhosesizeis16×16.Wecanmodifythecodetochangethecontentofthedisplay,subtitlescanachievescrollingfunctionandthescrollspeedcanbeadjustedaccordingtorequirements,subtitlescanalsoachievepausefunction.TheChinesecharactercodestoredinexternaldatamemory,thecapacityofdatamemoryisexpandedaccordingtotherequirementsofChinesecharacterswewanttoshow.Thisdisplayscreenhasadvantagesofsmallvolume,fewhardwareandsimplecircuitstructure.KEYWORDSLED,ChineseCharacterDisplay,AT89C52I.INTRODUCTIONLEDdisplayhasbecomeanimportantsymbolofthecitylighting,modernizationandinformationsocietywithcontinuousimprovementandbeautificationofpeople'slivingenvironment.LEDlightscanbeseeninthelargeshoppingmalls,railwaystation,docks,undergroundstation,andavarietyofmanagementwindowandsoon.LEDbusinesshasbecomeafast-growingnewindustry,ahugemarketspaceandbrightprospects.Thetext,pictures,animationandvideoaredisplayedbyLED’slight,andcontentcanbechanged.Somecomponentsarethedisplaydevicesofthemodularstructure,andwhichusuallyconsistsofadisplaymodule,controlsystemandpowersystem.ThedisplaymoduleisconstitutedbythelatticestructurewhichconsistsofLED,andisresponsibleforlight-emittingdisplay;thescreencandisplaytext,pictures,videoandsoonbycontrolsystemwhichcancontrollightordarkofLEDinthecorrespondingregion;Powersystemisresponsiblefortransforminginputvoltageandcurrentintovoltageandcurrentwhichthescreenneeds.LEDdotmatrixdisplayextracteddisplaycharacterfontthroughPC,andsenttothemicrocontroller,thendisplayedinthedotmatrixscreen,whichmainlyusedfordisplayofindoorandoutdoorcharacters.LEDdotmatrixdisplaycanbedividedintographicdisplay,imagedisplayandvideodisplaybydisplayedcontent.Comparedwiththeimagedisplay,thecharacteristicsofgraphicdisplayisnodifferenceingraycolorwhetheritismonochromeorcolordisplay.Therefore,graphicdisplayalsofailstoreflecttherichnessofcolor,andvideodisplaycannotonlyshowexercise,clearandfull-colorimages,butalsoshowtelevisionandcomputersignals.Althoughtherearesomedifferencesbetweenthethree,butthemostbasicprinciplesaresimilar,II.SystemOverallStructureDesignSingleChipMicrocomputer(SCM)modelswereselectedaccordingtothetarget,function,reliability,cost,accuracyandspeedofthecontrolsystem.Accordingtotheactualsituationofthesubject,thechoiceofSCMmodelsmainlyconsideredfromthefollowingtwoaspects:First,SCMhasstronganti-interferenceability;Second,SCMhasahighercost-effective.DuetoMCS-51iswidelyusedinChina,hasmoreinformationandcancompatiblewiththemoreperipheralchipstoo,inparticular,ATMELCorporation,introducedanewgenerationmicrocontrollerin2003,thatis89Sseries,anditstypicalproductswithhighperformanceandlowcostmicrocontrollerisAT89C52.AT89C52isalowvoltage,high-performanceCMOS8-bitmicrocontroller,thechipincludes8KBread-onlyprogrammemory(PEROM)whicherasecanberepeated,256byterandomaccessdatamemory(RAM),devicesadopthigh-densitynonvolatilememorytechnologytoproduce,compatiblewiththestandardMCS-51instructionsetandthe8052products,whilethechipbuilt-ingeneral-purpose8-bitcentralprocessing(CPU).Flashstorageunit,canbeappliedtothemorecomplexcontrolapplications.ThesystemwasrealizedbythecircuitrywhichismadeupofAT89C52chip,Clockcircuit,resetcircuit,columnscandrivercircuit,linedrivecircuitandthesix32×32LEDdotmatrix,theoverallstructureofLEDcharactersdisplayisshowninFig.1.Adisplayunitiscomposedofdotmatrixandtwo74HC154.Linedatasignalisdividedintotwoparts,whichisgivenbythetwo8255Arespectively,butthe8255AdataarefromtheP0portthemastercontrollerAT89C52.Thecolumnscanningsignalofeachcharacterwasgivenbythetwo74HC154,the74HC15412piecesandwasdividedintosixgroups.Theinputsignalof74HC154wasgivenbytheP1.0~P1.3ofAT89C52.Externaldatamemory6264connectedwiththeAT89C52theP0port.III.SYSTEMHARDWARECIRCUITDESIGNA.CircuitDesignofMCUControlSystemThesizeofChinesecharactersis32×32,butmicrocontrollerhas32I/Oport,andcan’tmeetdesignrequirements,sotheI/Oportmustexpand,thedataportexpansionwasimplementedbytwo8255A.ThedataportexpansionisshowninFig.2,74HC373istheaddresslatch,andlatchloweightaddress,theloweightaddresssignalsof6264providedbyit,butthehigheightaddresssignalsof6264providedbyP2.0~P2.4,Internalportof8255AwaschosenbyA0andA1.74HC139is2-4decoder,whoseinputsignalsareprovidedbyP2.6andP2.7ofSCM,andprovidedstrobefortheexternalI/Odevices,becausethesystemhasmorethanoneexternaldevice,makesurethattheycannotbegated,sothattheiraddressesistheonlyanddonotrepeat.TheclockcircuitofAT89C52composedof18,19feetfromtheclockside(XTALIandXTAL2),and12MHzcrystal,capacitorC1andC2.BTheCircuitDesignofDisplayMemoryUnitThesizeofChinesecharactersis32×32inthedesign,eachcharactercomposedoffourpartswhicheachpartcomposedoffourLEDmatrixwhichthesizeis8×8,circuitdecompositionmapofdisplayunit.Inaddition,becausetheChinesecharacterforeachdisplayneeds128bytesstoragespace,butAT89C52microcontrollerchipisonly256bytesdatamemory,itisfarlessthanthedesignrequirements,sowetheexpandedstoragespaceby8K×8externaldatamemory6264.CThecommunicateDesignofPcInte18255Aisauniversalprogrammableparallelinput/outputinterfacechip.Itsfunctioncanbesetthroughthesoftwareprogram,andhasastrongversatility.ItcanbedirectlythroughtheCPUdatabusconnectedtoexternaldevices,easytouseandflexible.Inte18255Ainterfacechiphasthree8-bitparallelinputandoutputports,programmingmethodscanbeusedtosetthreeportsasinputportsoroutputports.Chipsworkhavethebasicinputandoutput,strobeinput/outputandbidirectionalinput/output.WhenthedataweretransmittedbydatabusofCPU,itscanchoosetounconditionallytransfer,querytransmissionorinterrupttransmission.DuringInte18255Achipthree-port,theportCcanbeusedasnotonlythedataport,butalsothecontrolport.WhentheportCistakenasadataport,itcanbeusedasnotonly8-bitdataport,butalsoseparatelyastwo4-bitdataport,andeachbitoftheportCcanbeoperated,cansetaparticularbittoinputoroutput,soprovideconvenientconditionsforbitscontrol.DSerialCommunicationInterfaceCircuitPCandSCMarelinkedviaaserialcommunicationinterface.InordertoimplementserialcommunicationfunctionbetweenMCUandPC,andserialinterfacelevelofSCMwillbechangedintostandardRS-232Clevel.MCUandPC,takingintoaccounttheshortdistancecommunication,andmicrocontrollerismainlyresponsibleforreceivingcommandsanddata,sothePCisdirectlyconnectedwiththemicrocontroller,thisisthesimplestconnectionmethod.thesignalswhichisfromPac’sTXD-sidewerechangedintoacurrentsignalthroughthecommunicationcircuit,theinfraredlightemittingdiodesofoptocouperhavecurrentwhenasignaloccurs,thelightsignalswhichisemittedbydiodeprojectedontotheandphototransistor,convertedtoelectricsignal,theninputtothemicrocontrollerRXDside,sophotoelectricconversionisimplemented,andelectricaliscompletelyisolatedtoavoidthefeedbackandinterferencewhichisproducedbyoutputside.IV.SOFTWAREDESIGNTheentiresoftwaredesignmainlycomposesofdisplayprogramandcommunicationprogram.TheChinesecharacterstobedisplayedonthescreen,characterandotherdatafortransmissioncontrolanddisplayfunctionswereachievedbydynamicscan.RealtimecommunicationpartswhichcommunicatewithPCreceivedatainformationbySCMserialdisruption,soreal-timedatainformationtransmissionwithPCwasimplemented.ThehostcomputersoftwarewasimplementedbyVisualBasic.Inthestandardserialcommunication,MSCOMMwhichisthepowercommunicationcontrolisprovidedbyVB,itcansettheserialcommunicationofdatasentandreceived,andtheserialcommunicationportStatus,messageformatsandprotocolsareset,directlysenddatabyPac’sRS-232/RS-485serialports.InordertorealizedtoPCreliablecommunicationwithSCM,andensurethatbothsideshavethesamedataformatandbaudrate,thisdesignusesRS-232communications,a10bitsdataformat,9600bit/sbaudrate.Softwareprogramcomposedofthebeginning,initialization,displayprogram,front,whichthemainCharactercodestoredinthestaticmemory6264,andtheSCMwillwaitforsignalisgiven,thatis,theinputsignalofSCMpinP3.0.WhenP3.0isfromlowtohigh,displayprogrambegintoberun.First,controlwordswrittento8255Acontrolport,8255Aworkintheformofmode0inthedesign.Aftercontrolwordwasfinished,thedatawillbedisplayedwhichistransferredtothe8255Afromthe6264,thedisplaydataisoutputforfourtimesbecausethelinewidthofthecharactersscreenis32,arowofdataisinputandtransportedfromtoptobottomeach,signalofthefirstrowswhichiscontrolledbySCMisgatedafterdatatransmissionisover,sothefirstcolumndataisdisplayed,thencalldelayprocedurestodisplaythecontentsofthestable.thenextcolumnofdataisreadafterdelayproceduresisover,andthenextrowisgated,sothatthesecondcolumnofdataisalsodisplayed,andsoon,becausethescreensizeis32×192,192rowsareshown,and192rowsconstituteanimage.Then,scanningbeginfromthefirstcolumn,andthestartingaddressofdisplaydatabackwardshiftonthebasisoftheoriginal,whichhasanaddressoverflowissues,itwillassignstartaddresstotheaddresspointerwhenthedataaddressisoverflow,thedisplaydatacontentwillbeconstantlyrepeated.FlowchartofcommunicationwithPC