×点阵LED数码字符显示器的硬件设计

目录第一章引言2第二章方案选择及总体设计32.1方案确定32.1.1功能要求32.2.2方案确定32.2器件选择3第三章控制系统硬件设计43.1整体模块设计43.2单片机最小系统设计43.2.1晶振电路设计43.2.2复位电路设计53.3驱动电路设计63.4LED点阵显示设计7第四章控制系统软件设计104.1软件设计思想104.2主程序流程图11第五章系统仿真及性能分析12凯5.液1泰系统差仿真索12而5.核2悉徐性能路分析蜻12梁第六择章笼总结践致谢继13提第七奉章遣参考蛮文献肉15附附辨录冷16房附录樱A膀谷硬件违结构光图回16坟附录绍B壤暗主程源序清激单旅17错附录爷C逝吗元件枝清单详18墙第一甜章绣引祥言咬LE筹D是成发光独二极赞管L慧IG席HT供E喊MI弦NT或TI国NG委D昏IO支DE秧的英形文缩泳写，鬼是一陡种直巾接能委将电驳能转穷化为励可见瓶光的将半导末体。参LE严D点透阵是牲由发树光二朋极管甜排列驴组成舰的显需示器巡件，忍在日迈常生错活中犹随处兔可见凉，其循发光卧类型小属于鼓冷光箩源，怜效率暂及发执热量射是普挑通发阳光器阶件难维以比组拟的问。它吼采用欺低电帐压扫古描驱答动，燃具有冰耗电崇少、府使用罩寿命恨长、健成本好低、舰亮度负高、茶故障匪少、胜视角忆大、谅可视童距离趋远、富可靠排耐用灵、应艰用灵眨活、脊安全鸟、响永应时设间短自、绿突色环河保、敲控制玩灵活范等特富点。漠随着梯社会矩经济兆的不搅断进梦步，铅人们铲对L坟ED顿显示作器的客认识劲不断忽加深管，其嘴应用栗领域羊越来仗越广校。榨本设烛计是糕基于暗AT绢89岔C听51兔51取的8缠×脱8点装阵L犬ED膜数码钩字符组显示金器的结设计济，疏LE件D茂点阵事显示屈屏作丹为一新种新勒兴的给显示瘦器件好,赚是由之多个流独立那的摇LE支D酿发光呢二极持管封宿装而鞠成虽.丑LE片D伐点阵紧显示芒屏可景以显产示数迈字或分符号修,粮通常厕用来翼显示搁时间通、速滤度、两系统矛状态无等。求本文督讲述肥了基蕉于A鼠T孟89舌C脖51冤单片盐机8姓×引8细LE安D数刚码字头符显子示器拘的基汽本原及理、铲硬件晶组成铸与设栗计，暖P溜ro甲te轮us桂软件梢仿真看，程裂序设俩计等灯基本争环节脑与相仰关技尺术。踢LE玩D乞电子穷显示使屏具弓有所掘显内忍容信宰息量默大，绑外形较美观幕大方脏，操臂作使奶用方香便灵韵活。践适用勾于火民车，术汽车哨站，远码头覆，金床融证量券市循场，雹文化把中心洽，信藏息中浴心体休育设帜施等怕公共菌场所挡。该争项目赤广泛询涉及纹了计窃算机督及电弓子技沙术中阔的电行源技箩术，浓单片钢机技辨术，置数据折通讯夹技术抽，显脸示技袭术，鹿存储说技术材，系必统软倘件技巡术，疏接口损及驱锣动等职技术喇。贝本设港计是脱8吃×野8点袜阵L调ED摘数码丧字符烂显示耕器的挂设计鞠。整挪机以腹美国郊AT煮ME国L公策司生闯产的等40柄脚单供片机瑞AT陪89隆C繁51显为核浓心，页介绍偿了以粪它为饶控制蜂系统本的L昂ED辨点阵峰电子较显示旅屏的唇动态薄设计宁和开盛发过毁程。殃通过待该芯排片控志制一腥个驱始动器矿来驱他动显柴示屏拐显示讨，该安电子距屏可寄以各迟种文纲字或但单色签图像拾，采苏用动荐态显谨示，缸使得再图形边或文沈字能她够实爽现静殿止、落移入有移出绝等多骆种显绑示方限式。孔本次译科研麻实践居是二恭人一蕉组合冷作，衫本人牧主要她负责盼硬件妥部分销的设启计及屋计算委，软穴件设课计部住分由指沈霞痰同学绞完成糖。惭第二尚章启方案徒选择低及总由体设赴计择2.贝1辉方淘案确营定还2.粪1.油1伐功能烘要求铺1、徐采用最MC守S-余51东单片酱机臭作为轻微处真理器渣。贞2、爪设计界一个凑8眉×包8点佳阵L详ED恨数码执字符迷显示勾器拆。瓣3、山在目诵测条性件下贩LE曲D显环示屏轻各点渡亮度伶均匀窑、充菌足、戏稳定总、清瓶晰无来串扰谋。海4碗、动拉态显恒示昆“食8床”劲“确0芹”确“誓5彻”菠“佳1缩”猜几个侮字符贯。客2.督2.汇2螺方望案确艰定都老风采用礼AT峡89朽C扭51迫单片违机作得为微走处理熟器，投将称共阳端极二方极管训用共稠阴型闸接法鹊连接夜成挖8私×恐8点新阵L祖ED仁数码钻字符蝴阵列稻，通勇过程震序控艘制，砌采用怖动态笑显示径，建神立字采符库阳“武8膨”诊“架0斥”释“巾5名”篮“扰1格”钞。膀2.唇2殿器件效选择撇微处标理器披采用异AT甜89赴C奔51皂系列颜单片斧机，体AT崭89煤C昂51私单片获机是共这几铁年在幕我国蝴非常今流行咐的单册片机菊，是赔一种母带4灭K字获节闪债烁可逼编程忽可擦泼除只升读存黎储器罚（F押PE边RO首M瞎—冠Fl瞧as俊h就Pr邀og自ra穗mm至ab闸le护a鞠nd弱E盟ra用sa肆bl障e庙Re期ad赴O船nl谅y霜Me苹mo趁ry晴）高忠性能届单片聋机，毛可擦隐除只思读存班储器遗可以响反复题擦除鹅10醋0次谜，具鄙有低页功耗前、高厨性能予的特截点，贪并且晋可与惕工业滑标准率的M蠢CS里—跑51堵指令招集和挂输出促管脚遇相兼枯容，桂对于骗本设灵计弯需要鼻实现威的功页能，秆完全针可胜舱任。乖第三签章哈控制掉系统筐硬件趣设计是3.关1无整体拉模块站设计切本设透计行坏、列坚驱动扬电路冲，显虫示务器甚电路站，运败用单铁片机炎的智皱能化两，系虎统的惩将每个个功年能电拨路模幻块连芒接在幻一起洗，总闹体结轰构设授计如历图相1鸦所示罪。侮图1鬼硬逼件系前统框暗图拖此次盆需要钓实现喝的功忙能是丛利用挥一个者AT延89坊C胆51键，一明个8刃×否8L让ED挽点阵倒，萄动法态显子示打“哄80烂51哪”锯4个椒字，饱采用晴PC最上位钓机驱随动显责示电锅路。串3.起2等单片牛机最照小系弊统设扁计听AT织89革C咽51身单片捧机最横小系秃统电画路由违复位导电路多、晶涉振电料路两宾部分攻组成扇。梢3.著2.慧1盼晶振浆电路早设计霞AT直89象C斩51养单片躺机与芯片虫内部蛋设有仁一个桌由反惯向放逆大器拔构成辰的振冻荡器厨，X崇TA潜L1宪和X宰TA私L2劳分别饶为振券荡电娇路的锯的输征入端吴和输倡出端的，时掠钟可型有内格部或掘外部讲生成壤，在佩XT群AL衔1和界XT湖AL绸2引精脚上啦外接垄定时烟元件逝，内服部振坛荡电驱路就朽会产岛生自光激振汤荡。娱系统差采用鸽的定盒时元参件为接石英响晶体雕和电亲容组默成的阿并联处谐振庆回路解。晶航振频钥率印fo割sc助采用培12骗MH敲Z，窑C1还、C耳2的鞠电容振值取蒸30坑pF此，电肾容的赢大小洋起频绸率微晋调的傅作用炭。尝晶振混电路熟图如伪图所堆示。掘图2惊晶栗振电野路蚊图农3.缩2用.2菜复位勺电路潜设计村AT垂89拔C与51紫单片每机在控启动认运行页时或书者出陶现死顿机时植需要榆复位庆，使天CP哨U以盟及其直他功告能部烈件处虹于一掠个确箭定的我初始愈状态夸，并餐从这赤个状控态开复始工闲作。逐单片获机有牢多种脏复位紧方式凯，双常用直的复惧位操攻作有波上电牌复位师和手需动复睡位方浩式。紧本设肠计采册用最渡简单燕的上碎电复子位方美式，嚷电路模如图刮3所鼓示。唇上电玻复位角是通神过外嗓部复筝位电奖路的浴电容亭充电联来实灾现的袭，患复位阿电路扣产生特的复土位信推号（蛾高电徒平有渠效）领由R泥ST缸引脚杏送入侧到内冬部的讯复位束电路智，对沾AT腹89示C煮51准单片鉴机进馋行复怜位，俘复位丰信号语要持笋续两彼个机亿器周颈期（若24运个时古钟周默期）别以上茅，才沫能使锅AT驻89途C芹51纯单片冬机可稻靠复彼位。滋当上允电时肚，C塑1相棕当于方短路巨，有磁时碰侄到干匆扰时禁会造板成错禾误复掠位，尺可在季复位震端加偶个去逗耦电访容，密可以端取得爷很好剑的效野果。次AT袜89激C度51舰单片为机复泥位电画路如据下图条所示春：休图3旷拣上电阅复位吩电路犯图遣汽件除终缺嚼跌姐荒捡骑忙图4三按段键电射平复腐位电协路图座复位铸电路慕工作兽原理助：唉每讲驼她馒秋膀蛙欧院潜论活羞糖蝴上电蚀瞬间暮RS啦T引抄脚的平电位茎与V途CC蚕等电晨位，亲RS挎T引炕脚为粱高电口平，种随着俯电容乐C领5齿充电泉电流圣的减功少，蠢RS电T引源脚的钳电位载不断海下降果，弯可以耐保持职RS等T染引脚宗在愁为高效电平构的时廉间内勤完成嫁复位归操作言。授当单洞片机豆已在太运行硬当中程时，骡按下困复位泡键S留5后注再松狐开，习也能呈使R会ST逃引脚泄为一篇段时远间的症高电衔平，弓从而页实现陶AT横89粱C通51潜单片贸机复丝位。受3.乒3院驱动史电路佩设计台正向膀点亮诵一颗躺LE痕D，职至少要也要历10通～肢20刚mA贷，若伐电流收不够景大，割则L抬ED委不够尺大。行而不韵管是俱AT唤89架C麻51哲的I陷/O曾口，挪还是结TT掘L、崭CM航OS沿的输锄出端关，其现高态允输出剃电流丰都不赖是很卡高，嫂不过局1～舒2泻mA课而已天。因销此很润难直姥接高轰态驱茂动L晕ED型，这蝇时候边就需概要额扎外的皂驱动累电路拦，通宁常有差共阳探型与融共阴障型L蛮ED坟阵列唤驱动复电路锯，本做设计肥才用趋共阴直型高突态扫做描信该号驱随动电愉路。绩共阴绞型L谣ED废阵列挥驱动美电路盆采用青高态欲扫描专，也兵就是嫌任何岗时间岭只有唤一个厨高态尼信号畅，其孔它则粥为低落态。盆一行窃扫描丙完成杠后，都再把彩高态维信号隙转化拼到近基邻的签其他御行，正扫描登信号脾接用逢一个茅反向崇驱动挂器，军AT感89俊C陶51千本身博内置富一个鞠反向委驱动诞器辞，本改设计绕将机AT串89缺C肿51趴作为凑点矩伐阵显篇示票控制决系统芳的救控制彻核心难，通瓜过轮点矩嘴阵弄实时蹲显示悔并移俱动赠字符尤。帆单片略机的晨串口划与丑行贤驱动仁器相笼连，撤用来凶发享送显乖示数饭据卖信息蠢。P各0瓜口与虫LE华D阵芦列的猪行引酱脚顶相连刮，送霞出头数据瓣、地抄址以陶及系淹统控贫制津信号虑。输深出低糖态时芬，最湿大可共吸取她0.我5A浇，即偏50读0爱mA摔，若筛每个峡LE投D取属30扭mA具，7往个L奇ED叫同时爆点亮臣，需精要2津10返mA但，完铃全满埋足L玻ED积点亮陪的基驱本条问件。攀图5锄驱钥动电串路图屿所要月显示燕的信结号各结个派经过暮一个互限流祥电阻复送入萄晶体咱管的晨基极杜，而存每个候NP粘N晶仍体管舍的的挂集极李连接倘VC桌C、穷射极据输出恐经一疫个1蓝00冈Ω费的限誉流电竟阻连给接到独LE太D阵萄列的置列阵糕脚林。对档于高胡态破的显答示信浪号，请将可但提供惹其所狱连接蚂LE反D写的驱才动电伯流，商而斜这个冰驱动粒电流骗经过宣LE新D到母输出秆端，徐形成响正向刚回路昆，即断可点咽亮该淹LE秩D。读其中疏每个今晶体站管任争何时蝶间只喷需负杰责驱劣动一严个L是ED症，所芳以选害择3瓦0订m他A忌射极鞭电流搜的晶妖体管冠。驱就动电所路如把图胸5屋所示造。俯3.个4怒LE冬D点阁阵壮显示找设计消本设介计择采用泽AT颠ME斜L公合司的忌AT怒89父C烤51认作矩顷阵显奇示控谋制系松统控领制核狮心勿，挺12妄MH小Z晶桑振,口8屑8点黄阵共蚁阳L匆ED河显示贤器看。圈其中担，谷P0范口漠作为陪字符削数据帮输出拍口,撇P2律口为连字符怨显示造扫描关输出骡口,蒜第3低1脚王(E览A)诵接电者源朽，女P1藏.7凳开关土S1矮，沿改变介电阻且（2锄70喷*8垒）的何大小旱可改宏变显羽示字子符的易亮度异，驱巴动用委90捎12如三极鞭管。第本蛮设计夫LE怒D矩秘阵显匠示器显电路焰选用湿8遥×罪8红点阵算模块别，系洋统由徒单片医机控狮制。拣LE积D显扁示屏诱是将善发光读二极滥管按臂行按被列布凶置的茶，在辅扫描辩驱动顶方式违下可斤以按语行扫乎描按熟列控栗制，衔也可特以按茶列扫垮描按饿行控驶制。尚本文狼就是验使用作1做块8谎×8魄点阵汇，采景用按指列扫末描按低行控需制控穗制方早式，枪扫描混顺序稳自左免向右鸦，以拆满足极汉字游显示唉的要狠求。钉8×往8点向阵L秘ED台结构丑如图缺6毯所示惭。忌图芹6圾LE畏D数束码显丰示管猾8×某8歪点阵季LE利D的晃工作今原理朋。纵图予7冬为捷8咐×少8少点阵劳LE慎D弦外观岔及引捧脚图红，其单等效谢电路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