《一个系列点阵式中英汉字系列电子信息显示屏系统设计》14000字（论文）

一个系列点阵式中英汉字系列电子信息显示屏系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u0.摘要 2第一章：前言 21.1、LED的研究背景及意义 21.2、LED屏的分类 4第二章：设计内容及设计方案 62.1、设计内容 62.2、设计方案与论述 62.3电路特点及功能 8第三章系统硬件设计 83.1硬件电路以及工作原理 83.2、AT89c51单片机芯片的基本结构 113.3、LED点阵显示屏： 163.4时钟电路 183.5复位电路 183.6、74LS154译码器芯片介绍： 19第四章系统的软件设计 214.1软件流程 214.2汉字显示以及编码原理 224.3提取汉字的原理 23第五章系统调试与测试结果分析 245.1系统调试 245.2硬件调试 255.3软件调试 255.4测试结果 260.摘要在当今现代化社会和信息化时代高速发展进步的互联网时代,大屏幕显示技术己经从一种商业性的公共资讯展览等服务型应用逐渐地向各种消费品型的多媒体应用方式进行了渗透。目前,对于那些特殊情况下所需进行的点阵显示信息量不是很大,分辨率也并非很高,又或者说就是一些特殊情况下所需要自己设计和制造而且其成本相对比较低的应用场合,使用大、小型的单片机或led点阵显示器来说都会是比较方便而且更加经济适用的,它们都是可以直接通过单片机的自动控制技术来直接实现所有需要的显示字符、数字、汉文和简单图形,可以根据自己的喜好选择如何使用不同字号、文本。环顾四周,我们就已经能够清楚地看到,简易led点阵式电子显示屏更加频繁地被广泛应用于城市公共汽车车身、小企业的店面内外推介宣传等特殊场合,所制造出来的基于单片机的led点阵式电子显示屏也在工业中具有相当高的应用和价值。本节的课程设计主要内容介绍了一个系列点阵式中英汉字系列电子信息显示屏的硬件基础应用硬件集成电路设计及其基本工作电路原理和应用软件设计及其解决问题方案,采用各种at89c51系列的各种单片式微机芯片材料,得到一个一块能够同时显示6个汉字,16×16的并且用户可以根据实际应用情况随时进行功能扩展的LED系列点阵式汉字电子显示屏。关键词：汉字显示，led屏，单片机第一章：研究背景以及发展方向1.1、LED的研究背景及发展方向随着我国现代信息技术的发展进步和发达,各种新型信息传递媒体、与其他信息相关的装置和手段正在不断地出现,led电子显示屏便是近年来一个越来越多地在市场上得到了广泛应用的一种重要信息设备。由于目前我国大型单片机技术的不断进步和发展以及高亮度led电子显示屏的出现问世,这也促使目前大荧幕上已经安装好的高亮度led电子显示屏已转变为了一种可能,并且随着单片机的日趋普及和LED电子技术的不断持续革命性创新,使得高亮度、低清晰的LED点阵式广告和传统的霓虹灯式广告牌制作成本越来越低。这篇论文主要研究的是点阵LED显示器的设计与其实现。LED即是1ightemittingdiode,发光光电二极管的一个英文数字缩写,简称为led。它主要功能是一种通过直接控制发光电子和各种半导体上的发光光电二极管的实时显示控制技术,用来直接实现对各种文字、图形、影像、动画、行情、视频、录像和光信号等各种光学数据和物理信息的实时显示。led发光电子信息显示屏主要由几万~几十万个发光半导体或者发光光电二极管的像素点起来进行均匀地有序排列。使用不同的芯片原材料就可以能够直接生产显示出各种不同颜色的led三种像素视频节点。目前在现代我国室内运用得最多的色彩有三种色调颜色,即红、绿、黄。而且对于蓝色与纯色和绿色的led的技术研究与应用开发己经在技术上开始步入了一个实用性的发展时期阶段。led方形式的显示屏主要按照功能分为两类:一类是图文字显示屏和另一类是视频文字显示屏。均由一个led方形矩阵块连接构成。图文信息的显示屏技术是一种能够与被监控的计算机一起同时进行数字化的图形信息同步和实时地显示各种汉字、英文等大文本和多种数字字体的图形,视频信息的显示屏技术就是通过计算机采用微型的图文信息数字化监控计算机对其他监控设备信息进行数字化的图形信息实时操作和远程控制,图文、影像兼容并茂,以一种非常实时、同步、清晰的三维图形用来进行信息格式的传递显示方式,它既能够被用来直接地显示和播放各种类型的视频信息,还能够让用户同时通过二维、三维的图片进行视频动画、录像、电视、VCD等节目和现场直播的视频实况。LED光学显示屏的主要特点之一就是它能够显示出清晰的画面,颜色鲜艳,立体感强,静如一幅油画,动如一部胶片,动如一部影片,广泛地用于各种交通站、码头、机场、商业、医疗卫生设施、宾馆、银行、证券市场、建筑物交易市场、拍卖行、产品制造商和工业企业经营管理等各种公共场合led显示屏,它们都是实时的。各种形式的数字、文本、图形或者多种图像;不仅是一种既同时可以很好地适合室内环境又同时也是一种能够很好地适合室外环境,而且还具有其他设备中的投影仪、电视墙、液晶显示屏都不能相比拟的诸多特性。目前由于LED这种电子广告显示屏的产品造价昂贵,其产品的主要用途之一就是被广泛地应用在比较高中低档次的各种公共场合,主要的用途之一就是集中地应用到了一些大城市和繁华区地方,作为各种大型的多媒体广告宣传品和广告的组成部分。单色和双色域的LED系列电子数字显示器,该产品主要广泛应用于城市轨道交通,高速公路,银行、证券交易等各种金融市场。从其产品制造以及工艺技术的各个方面发展角度来讲,LED日光灯具系列产品本身功能相对于其他传统日光灯具来说功能要更加复杂许多,它已经覆盖了灯具半导体、灯具相关零部件及其组成的整体结构与易于散热的原材料等多个行业领域,是一种一个能够完全跨越多个行业领域并且完全可以有效推动行业发展的新型灯具产品。LED整个产业链的发展周期相对较长,从上游的电子内衬元件材质、外延、芯片到下游元器件的生产封装及研发应用,涵盖了智能半导体电子制造装备工业和智能照明电子制造装备工业,是各个产业门类和多专业相互驱动交叉、融合共同发展的一种大型新兴产业。从国内国外LED相关产业布局发展情况分析来看,我国国内LED相关产业的快速发展仍然是一个极为不平衡的发展趋势。与目前我国一些芯片厂的生产制造技术,封装制造技术相关的比较其所应用到的技术而言,与国外芯片厂商之间的技术水平还是还会有一个大的差距。国内的LED很多企业对于产品外延、芯片这些关键的上游技术环节都忽视是因为缺少了很多话语权。目前国外的外延片公司都已经完全掌握了外延片的研制,国内的外延片公司也还是没有一家外延片公司完全可以进行研制和开发。在芯片设备这个技术方面,国外企业己经开始了自己的技术进步,特别是大功率、高端等方面。而国内的电子设备制造商主要仍然是在中低端功率技术领域进行研究和发展,技术上与国外存在一些差距。1.2、LED屏的分类①首先根据所产品要求可以使用的产品环境范围来对其进行类别划分所使用的类别型即根据所产品要求的使用环境范围来进行类别划分,将其按室内室外led电视显示器或室外室内LED电视显示器大致分为两种。室内电视LED液晶显示屏主要有三个基本的特点之一那就是它的显示视角比较大、荧光灯在显示屏幕上方的亮度适中、密集性高、体积轻、便于在较接近或更远地方直接进行视频观看;室外LED显示屏主要的特征之一便是混色长度和距离遥感器很长、屏幕光洁度高、防水及耐紫外线等性能好。②按照所示屏显示的主要功能大致划分三种类别按照所示屏显示的主要功能大致分类可以划分为三种:一是图文图像LED数字显示屏、视频图像LED数字显示屏和数码式数字显示屏。图文图片LED数字显示屏的主要功能特点顾名思义是也就是一种软件可以直接实现同时显示的各种图片、文本和视频信息,并且它们可以直接通过移动互联网直接实现无线视频脱机脱屏显示;视频图文LED数字显示屏的主要功能特点之一是也就是它们同样可以同时实现各种直播、录像、影盘等等2D或者3D的数字视频显示信息;这是数码数字显示屏上的一个数字显示屏的元件是也就是7段显示码字和数字的线管,主要功能适用于各种可以显示七段数字的视频电子屏、和其他电子屏的时钟等。③按根据所需要显示的屏幕颜色大小进行区别分类应当根据所需要显示的屏幕颜色不同大小时还可以将其进行划分分类为单一的基色液晶显示屏、双基色液晶显示屏、完整的彩色液晶显示屏。单色多基色单础LED灯等显示屏由一种或多种可以同时实现所有显示颜色的单基LED等部分相互结合而成,只是能够同时实现多种可以显示的一种或多种可以实现的颜色;全彩双基色单础LED灯等所设计的显示屏主要是由一个有红色和以及一个具有绿色或者黑白两种不同颜色可以分别表现出来显示其颜色的全彩双基LED光和一个灯泡所共同组成,256级的全彩双基色单础LED灯在一个显示屏上所同时展现的不同可以表示出来的颜色个别最多可达65536种;全色和彩色双基LED灯等显示屏主要由各种具有红色、绿色和以及蓝色三种不同品种可以分别展现出来颜色的全彩色双基LED灯等多种显示器件所组成,256级的全色和彩色双基LED灯在一个显示屏上所同时展现出来的不同颜色品种数量最多个别可达16777216种。④按照显示的方式进行分类。根据显示的方式大致可分为翻页显示、纵向滚动、静态及竖向滚动。⑤按照控制模型进行划分。这种多灰度同步显示的一种简单方式就是说我们只要相当于把LED显示屏的位置作为一个计算机的监视器,通过点点在相应的监视器上自动映射出一台计算机或者一台计算机的图像,从而很好地实现了一种多灰度的显示。异步显示这种模型是一种计算机可以利用LED显示屏自身的数据信息进行存储和处理的功能及其自动地进行数字播放的功能,在计算机上把已编辑好并将播放完成的所有文字和影像或者是图片都直接传输到LED的显示屏中,即会自动进行数字播放,该种方式因为它们缺乏多个灰度的显示能力,所以普遍仅仅是单独使用来显示文字或者影像。第二章：设计内容及设计方案2.1、设计内容(1)采用AT89C51单片机作为微控制器;(2)用16x16的点阵LED对该信号进行图像和文字显示;(3)LED显示屏在目标检测条件下的各个点亮度都是均匀的、充裕的、稳定的、清晰的且不会有串扰(4)系统具有逐排文字横向显示滚动功能每排每个数字都有但是会具有横向滚动或者逐排文字显示。四个8×8的六个整数可通过组合形式来转换为一个16×16的整数点阵。行和行是指在列的两个行中在交叉点上到处都是一个带有一个行的LED,共由256个行中带有一个LED的行组合在一起来的构成,如果一个行中一个行在带有一个led的列中阳极与行和一个列的行中相连,而阴极与行的列不同,那么只要我们能够给该一个行所与行中相对应的一个列和行以一个高电平,列以一个行为低电平,那么它所与列号相对应的一个LED就完全可以自动地开始发光。绘制了室内首台直插式8×8点阵液晶双基色电视LED显示模块的整体实物展示效果图。这种需要驱动外部控制电路模块由64个白色发光管和LED两个芯片以8×8的白色三角形芯片形式直接组合起来构成一个类似正方形的控制模块,然后通过2列8针的引脚从内部驱动控制电路的一个接口中被芯片引出,供需要驱动外部控制电路用户采用。2.2、设计方案与论述2.2.1、LED显示屏控制设计LED微机显示屏锁存控制器是系统技术中的一种用来自动实现扫描信息锁存刷新恢复操作的锁存技术主要类型有微机动态快速扫描信息锁存和自动静态扫描锁存技术两种。方案一:一次进行不同动态像素扫描,即根据一行光电发光二极管共同同时使用的另一行不同驱动器件寄存器,根据共同同时使用的另一行不同驱动器件寄存器的两行发光发射二极管不同像素的扫描数量,分为1/4,1/16扫描等;方案二:系统采用一个静态驱动锁存,即每一个静态发光一元二极管都必须具有相对于其它具有一个静态驱动器的寄存器,从而充分确保了每一个静态发光一元二极管的颜色亮度和空间占空比均固定为100%;动态扫描法可以大大减少控制器的I/O口,不但符合本设计的要,求而且应用较广,因此选用方案一。led在显示屏系统中的图像数据格式传递与并行运算传输方式大致可以分为数据串行或者数据并行两种。日前普遍广泛使用了一种串行信号控制电路技术,显示屏每个时钟单元内部的不同信号驱动控制电路和各个不同级联时钟单元之间,每个级联时钟单元只能分别传送一个或更多几位视频数据。由于系统采用这种软件驱动设计ic的元件种类相对来说较多,不同的应用显示处理单元之间的元件连接联线相对较少,可以大大减少了用于显示处理单元的文字数据信号传递等应用驱动中的元件,从而大大提高了整个系统的工作可靠性和系统使用性价比,具体的系统工程设计实现也更加简便。所以在该系统设计中我们选择了采用串行串口控制。2.2.2、系统硬件设计图2.2.2硬件组成框图以一片at89c51、4片74ls154和一片led两个显示屏等部件为设计中心的由设计部件组成的一个点阵式阵列led简体汉字中文显示屏控制系统本身就是主要的它包括了点阵时钟控制电路、复位控制电路、51单片机、点阵阳极电源驱动控制电路、点阵阴极电源驱动控制电路、16×16显示屏6个大部分共同部件构成。该应用电路设计是一种采用at89c51单片机技术进行成本最小化的电路应用编程设计,p0口分别作为输入i/o口,输出输入执行电路数据和输出控制电路信号。p2口中也可以用它作为一个i/o口,与"写"读读控制数据信号端口相互配合,输出一个一系列的读写控制数据信号。led这种显示控制系统主要是通过利用新的动态无线扫描显示技术进行实现。控制电路的组成部分主要是4片74ls32和4片74ls273传输的控制信号,传送后每片输入的控制信号经74ls273进行控制输出。通过语言编译依次顺序表示每个汉字。这款led大型显示屏产品适用范围广,作为广告宣传及展示广告的重要手段。2.3电路特点及功能该控制设备装置主要的特点就是通过一个带有点阵式的led四个汉字实时显示屏的控制功能模块来自动地实现输入和输出每个汉字,通过一个可编程器件它就能够随时自动地对每个汉字的输出格式大小进行实时的修改、调整。本次的硬件设计主要目的是基于一台单片式主机中的at89c51为一个控制模块其中的两个核心,1#、2#锁存器分别负责上8行和下8行,3#、4#锁存器分别负责左8列和右8列。通过使用该软件进行远程编译,从而轻松实现了中文汉字的清晰显示。通过这次的设计,使得我们可以进一步地认识LED汉字显示屏的主要工作原理,各个构件和组成部分的主要功能和其作用,以及整个全电路。该课题为研究性课题,要求学生掌握综合应用于数字化电路,模拟电路,单片机等技术领域所需要掌握的相关知识,并且我还需要在实践中学习PROTEL、PROSYS、VW软件和新型元器件,使我在实践中能进一步地巩固和加深自己所学的基础理论、基本技术和相关的专业知识,使之更加系统化、综合。并且很好地培养了我搜集和加工各类信息和获取新知识的能力和自己动手做事的能力。这款led显示屏适用范围广,一般适用于各类公共场所,作为宣传和推销广告的主要工具。对公共设施的服务来说,有着非常重要的价值。2.4技术指标点阵试电子显示屏依次显示“西”“安”“工”“商”“学”“院”六个汉字。并且通过编程弄够随时对汉字进行调整、修改。第三章系统硬件设计3.1硬件电路以及工作原理本次产品设计的核心部件产品以一个AT89C51单片机的控制芯片和一个微控制器模块作为产品设计过程中的一个核心零部件来进行实施和设计进行,其实现主要由一个AT89C51芯片、16×16点阵LED屏、复位控制电路、时钟控制电路、列阵式扫描电路驱动控制电路(74hcl54)5个大部分共同的零件构成,如产品设计电路框图3.1所示。其中,AT89C51是一种红色带4kb红灯直接闪烁的一种独立可编程、自动擦除的只读数据存储器的一种采用低电压、高性能CMOS的微型8位单片微处理器,俗称为单片机。这种类型的存储器件主要通过采用ATMEL这种具有高密度非常低易失性的存储器制造生产线和核心制造技术进行设计生产,并与符合国际工业设计规范标准MCS一5l的存储指令集及其对进入输出管理引脚完全相容和互不兼容。由于把多用途8位数据存储CPU和智能闪烁8位数据存储器分别嵌入并进行了组合后再嵌入到单个数据存储芯片中,能够对其中的数据进行1000次以上数据的读/写和擦除的周期性循环,而且单个数据的质量保留存续期限大约为10年。他们所使用的系统是一种高工作效率的智能通用型自动微控制器,为许多大型的通用嵌入式控制器和管理操作系统都及其应用者用户提供了一个使用操作简单灵活性高且使用价格便宜的最优控制解决办法和应用方案。因此,在我们正在进行更加智能化的家庭电子设备装置产品设计和家庭电子生产装置设备的制造整个工艺流程中,我们往往都会出现需要更多地使用新型at89c51芯片。时钟信号控制电路由at89c5l的18,19脚的两个片外高频时钟控制终端(XTIAIl及终端XTAL2)以及12MHZ的晶振X、电容器和C2、C3三个大部分模块共同组成,采用片内高频振荡。复位控制电路图它是一种结构特点采用简单的上一级电阻式复位控制电路,主要特点是有它由电阻R1和R2,电容C1,开关K1等四个元件共同控制部件组成,分别是采用一个连接到AT89C51的电阻RST来作为复位电路的输入端。LED万用点阵测试显示屏用户选择了一个16×16共256个不同像素的发光点阵,可以通过万用测光仪表自动检查点阵发光指针二极管的工作方式对其进行点阵测试并从来准确判断和输出这个像素点阵的发光指针引脚点的数量和亮度分布。我们把一个新的行列式数字总线终端连接在一台数字单片机的i/0口,然后把上面使用分析方法得到的一个所要扫描显示代码中的发送器插进这个总线,就已经完全可以直接分析得到所要扫描显示的一个汉字。但是如果系统若将一台单片化主机中的led两个点阵的所有两条行列网络终端口全部直接同时接入89s51单片机,则系统就可能需要同时直接使用32条行列i/0口,这样就可能会直接造成i/0口中的数据和网络资源的大量使用耗尽,系统也再次变得没有了能力扩充。因此,我们在实际的设计应用中只是把属于led两个点阵的16条行线直接分别互相连到一个p0口和一个p2口,至于所输入需要的每个列选选择扫描控制信号则都直接是由4-16线路上的列选译码器74HCl54来直接进行列表选择和编码控制,这样一来对于列表筛选的选择控制只是直接使用了整个台式单片机的4个通用i/o口,节约了很多每个i/o口的内存资源,为整个通用单片机的操作系统性能可以得到扩充而所使用的诸多功能性也为设计方案提供了有利条件。鉴于我们要求每个p0口必须分别设置一个小的上或下拉稳压电阻,我们建议可以考虑采用4.7kω之间排列的电阻器件来将其作为一个上或下拉稳压电阻。汉字复位扫描图像显示的基本操作步骤主要是这么一个小的过程:即在单片台主机开始通电后因为两个电阻r和r,电容r1和c1的相互作用,使得整个单片机的电阻rst1在复位器引脚上的电平先高后低,从而我们可以直接达到正确的汉字复位;之后,在电路c、c3、x以及其它单片台主机内部的数字时钟控制电路的各个工作程序作用下,单片机89c51按照所需要设定的工作程序分别在电路p0和它的p2接口插入输出与内部的一个汉字相应所对应的图像代码回到电路水平后并传递发送给位于led系列点阵的一条水平行选选择线(一条高电平选线驱动),同时又在它的p1.1,p1.2,p1.3,p1.4接口输出传递发送给一条列选线的扫描发光信号(一条高或低电平选线驱动),从而我们可以正确选择一个汉字相应的图像象素来对led点阵进行扫描发光,并且从而可以充分利用整个人眼的内部视觉信号停止器和暂留器的特征信号来正确组合整个内部汉字。再次改变选取表的地址来实现对汉字滚动显示。3.1图硬件电路组成图3.2、AT89c51单片机芯片的基本结构AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案图3.2.1AT89c51单片机的结构和外型以及输出引脚1.内部存储架构:一个可以只读的数据存储器也就是一个ROM(READONLYMEMORY)。2.外部电路的结构:(1)电源:这种采用直流的单片式主机的电路采用5v的外部直流电源,其中主机的电路在正极一端分别连接40引脚,负极(主基地)的另外一端分别连接20引脚。(2)振荡控制电路:由于目前在单片的主机内部采用的控制电路主要是一种分别设置有多个脉冲振荡信号进入输出和高功率的脉冲信号控制电路,必须向它们内部提供一个脉冲振荡信号后主机才能正常运行,在这种特殊情况下,单片的主机内部已经分别配置了一个脉冲振荡器,使用了两个晶体振荡器,分别被用来与18、19脚的输出端相连。(3)复位引脚(4)EA的引脚:EA的引脚和一个正电源端的引脚连成一个相接。3.引脚的四种主要功能类型的描述:一个单片式计算机40个引脚一般来说可详细地划分如下四种引脚:一个计算机的电源、时钟、控制及一个i/o引脚。⑵驱动芯片电源:⑴VCC-使用一个芯片式驱动器的电源作为驱动芯片的电源,连接+5v;⑵VSS-接地端;4.时钟:xtal1、xtal2-晶体振荡器电路的逆向输入和反相的输出。5.控制线:控制线共有4根,ALE/PROG:编程地址脉冲锁存器它可以作为允许/片内的EPROM的一个编程地址脉冲。①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址。②PROG的基本特点:片内内部带有一个EPORM的引脚芯片,在使用EPROM引脚进行软件编程期间,此引脚将自动输入一个随时可以进行编程的信号脉冲。(2)PSEN:外ROM读选通信号。(3)RST/VPD:复位/备用电源。①RST(Reset)功能:复位信号输入端。②VPD的掉电功能:在一个VCC发生掉电的情况时候,需要同时使用一个作为备用的直流电源。(4)EA/VPP:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。①EA功能:内外ROM选择端,管脚接到正电源端。②VPP功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程的期间,施加编程电源VPP。6.I/O线89C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线).图3.2.2AT89c51单片机的总线型引脚封装主要特性:与MCS-51兼容4K字节可编程闪烁存储器寿命:1000写/擦循环数据保留时间:10年全静态工作:0Hz-24MHz三级程序存储器锁定128×8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路管脚说明:VCC:供电电压。GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚都能吸收8TTL门电流。例如,当p1口的两个管脚在第一次写1时,被定义成为为一个高阻输入。p0能够广泛应用于外部程序的数据存储器,它是一个可以被设置为数据/地址的第八位。在FLASH编程时,p0口作为原码的输入口,当FLASH对其进行校验时,p0输出一个原码,此时p0外部必须被拉高。p1口:p1口是一个内部带有上拉电阻的8位双向i/o口,p1口缓冲器可以接收到输出4TTL门电流。p1口管脚在写入1之后,被内部管脚上拉为高,可以直接用作输入,p1口被外部管脚下拉为一个低电平时,将会产生输出大量的电流,这主要是由于内部管脚上拉为低。当FLASH编程及校验时,p1口作为第八位的地址进行接收。P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写"1"时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址"1"时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。p3口:p3口每个管脚分别设置为8个具有双向内部上压下拉稳压电阻的双向输入i/o口,能够同时自动地接收到对应于进入输出4个双向ttl门的输出电流。例如,当两个p3口被外部读取成"1"后,它们被内部上拉成一个高电平,并且被外部用作一个控制输入。作为外部的输入,由于外部输入的电压被下拉成一个上向的低电平,p3口将来就会自动产生一个上向输出端的电流(ill)这主要可能是因为上向下拉。口管脚备选功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外部中断0)P3.3/INT1(外部中断1)P3.4T0(记时器0外部输入)P3.5T1(记时器1外部输入)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)P3.7/RD(外部数据存储器读选通)p3口译器同时它也是用于闪烁控制编程的,编程器中的校验器是用来同时接受一些闪烁控制器的信号。RST:输入复位后的输入。所以在使用中,当一个二次复位振荡器被二次复位连接到一个控制电路的元件上,需要特别注意的一点就是保持工作时间大于rst引脚两个二次复位机器在整个工作周期内的一个小时。/EA/VPP:P:例如,当/EA的内部工作电压一直保持在一个非常低电平时,则在此期间外部应用程序的两个存储器(0000h-ffffh),不论它们本身是否是储存在内部应用程序中的存储器。注意考虑到当进入一个加密的程序模式1时,/EA将内部的两个锁定端口的值分别设置为RESET;因此例如,当/EA两个端口都能够保持高电平和低电平时,此间内部的加密程序称为存储器。在FLASH的一个不可定义编程期间,此引脚也通常认为是一个可以直接被广泛应用在后来用作控制一个电流施加12v的一个不可定义编程值的交流电源(VPP)。XTAL1:反向高频振荡信号放大器的信号输入及内部驱动时钟器的工作控制电路。XTAL2:来自反向振荡器的输出。3.3、LED点阵显示屏：8×8LED背光点阵式液晶显示屏的模块设计是整个led点阵显示屏模块设计的一个关键组成部分,共阴与阳和共阳光线连接法的模块设计应用效果及其好坏直接就是影响着整个LED点阵显示屏的输出光线的明亮度、稳定性等重要的技术指标。给出了8×8点阵列LED的具体设计工作量和原理。只要它们能够相对于它的X、Y两个压力轴顺向旋转进行压力偏压,就已经能够直接使它的LED两轴变得闪光发亮。例如如果我们可以想得到让左上方直角的LED都点亮,则可令Y0=1,X0=0。应用于控制时限值和流量的电阻器可放置于直至X线的轴或直至Y轴的轴上。图3.3.18x8LED外观及引脚图由8×8点阵汉字led的整体工作电路原理框图以及8×8点阵汉字led的整体外观和引脚设计框图和它们的等效工作电路,可区分得出16×16点阵led汉字显示器中汉字的主要方法工作电路原理:16×16点阵led的汉字显示器主要电路具有两种汉字接线显示方式,分别为一是共阴相连的接法和一种共阳共阴相接的方法。共阳等效连接电路方法的具体工作电路原理如下图所示如等效连接电路原理图图3.3.2所示,图中只显示绘制了8×8点阵的共阳二极管。每二列一行没有发光发射二极管的两个阳极都重新连接在一起,有一个开始导入新的端x,每一列没有发光发射二极管的两个阴极都重新连接在一起,有一个新的导入端y。当同时给予两个发光发射二极管的输入阳极上和引入端输出x0加高加低电平,阴极上的引入输出端y0加低加高电平时,左上右下角的发光二极管就通常会开始点亮。因此,对行与行两列的不同电平显示信号类型进行电平扫描显示控制时,可以直接达到同时实现不同信号类型英文汉字的电平显示功能目的。图3.3.28x8LED屏等效电路图3.4时钟电路时钟控制电路主要指的就它是一种由一个单片上电机进行工作和编码驱动的运算电路;由于单片机内部的程序控制着整个时钟电路,其中的输入时钟信号通过一个时钟译码器,NSN74LS154译码后以一个点阵屏幕来驱动。可以用来实现汉字滚动的加减速。

图3.4.1时钟电路图3.5复位电路复位清零电路设计可以通过在必须的工作情况条件下为整个单片机进行移动清零而手动地进行复位清零,使整个电子计算机的整个电子数字显示器能够进行自动初始化。图3.5.1复位电路图3.6、74LS154译码器芯片介绍：74ls154是一个4—16线路上的译码器,4※-是四线至16线路的解码器/二进制电路解释器的使用器,上述每4行至16线路的解释器均可以采用的编码是一个TTL。该电路※用来破解四个不同二进制电路编码的两个插出输入,其中只要一方有16※互相平行排斥的两个插入输出时,双方就可能会被频闪地中断输入,※g1和和※g2※是低的。解复器常见的一个主要功能,就是由于一台线路使用4输入口的线路,以便于快速地解决某一台线路输出的断线,通过一台频闪的线路数据发出输入与另一台频闪的线路数据发出输入之间比较偏低。但当你频闪开关的电源输入很高,○所有的电源产出都非常高。这些类型的求解器和多工程师,都已经被认为是一种完美的并且适合于用户实现高效能的各种记忆体类型的求解器。◎所有的振动投入都必须由信号缓冲和振动输出端的钳位控制二极管直接给出,以有效地大大减少对振动传输系统导线的振动干扰,从而大大简化了该传输系统的结构设计。图3.6.174LS154译码器的真值表4-16线路信号译码器,其中功能输入端和管脚的电路结构框图如3.6.2表所示,A,B,C,D分别作为线路信号译码的两个功能输入端,值的大小区间从0000到1111,y1~y15分别作为一个分别相当于所有的A,B,C,D四个功能线路信号输入引脚的一个功能线用信号输出引脚,其中只有一个被选中的一个线路使用一个接口线的输出引脚作为一个低电平,没有一个被选中的线路使用一个输出引脚作为一个高电平,1g、2ma等都是一个正常使用功能输入端,只有选中输入一个引脚对应的线和d-0为低电平后才使用可以直接让线路译码器能够保持正常工作运行。74ls154与新的at89c51的第一次总线连接:A【23脚】,B【22脚】,C【21脚】,D【20脚】分别被再次通过总线连接插入到新的at89c51的一个P1.O【1脚】,P1.1【2脚】,P1.2【3脚】和新的P1.3【4脚】上。其他两个脚分别用来对芯片进行数据的连接:g1【18脚】,G2【19脚】对它们的芯片进行了数据的接地,使整个芯片正常地运行和工作;Y1【1脚】~y15【17脚】将它和led上的数据接口分别连接在16*16的点阵列和led的液晶显示屏上;其中分别有GND【12脚】,VCC【24脚】。图3.6.274LS154译码器管脚图 第四章系统的软件设计4.1软件流程本工程设计软件系统中采用at89c51单片机的主要设计功能之一特点便是使它可以同时实现对LED三种显示屏上各个显示字样的信号转换、显示、数据等的读取。其主处理程序工作流程图所示如图所示。开机机开机机系统初始化否是判断是否处于通状态？移位显示读取显示内容软件流程图读取AT89C51的ROM中的标志位等待判断是否有中断标志？是否图4.1软件流程图4.2汉字显示以及编码原理UCDOS软件中的文件HZK16和文件ASC16分别为16×16的汉字点阵文件和8×16的ASCII码点阵文件,以二进制格式存储。在文件HZK16里,按汉字的区位码由小到大依次的存有国标区位码表中的所有汉字,每个汉字占用32个字节,每个区里有94个汉字。在文件ASC16中按ASCII码从小到大依次存有8×16的ASCII码点阵,每个ASCII码一共占用16个字节。在本编程文件示例中的一个单片机数据控制管理系统中,起始数据地址的高4位的则作为页面的编号,送一个p1口,低15位的则作为一个数据区的起始地址,送两个指针DPTR。只要我们能够利用"MOVX"的拼音指令连续一次读取32个拼音字节号并发送到LCD的所有汉字相应拼音位置,就已经完全可以轻松地快速实现正确的中文汉字拼音显示。ASCII字汉码的其字显示方式和大写汉字的其码显示方式与其码的基本原理一样。在一个小的文件机器asc16中不会经常出现但是存在一个文件机器文内码的顺序问题,其中所需要显示的每个点阵直接按照文件ASCII的编码从小到大依次排列进行顺序排列,只是每个文件ASCII的编码在一个不同文本的文件档案中只允许能够分别占1个小的字节且任何数量都不能小于80h,而且每个ASCII的编码为8×16点阵,所以在一个文件ascii16文件中,每个文件ASCII所编码的字节数量和每个点阵也只允许能够分别占16个小的字节。-首先在编码文档中直接提取16×16的类似国标标准汉字编码点阵和8×16的类似ASCII的编码汉字点阵(包括例如中的UCDOS编码软件文档中的ashzk16和中的asc16)并把它们直接编码写进29f040。其中iihzk16(全卷总计256kb)点0~7页。为了更加方便地用来进行这个编程,asc16尽管它只有4kb,但是它却单独被用来占用了第8页。其余的一个剩余文字空间也也可以拿来用作对一个汉字或者语句符号进行文字编码。4.3提取汉字的原理我们以一个汉字显示字库源码提取应用程序(16x16点阵)汉字作为一示例,每一个的汉字都可能需要由16行16列的六个点阵所结合组成起来进行汉字显示。即所有的中文汉字词汇字库中所有的汉字词汇都应该是由256点阵字母表示排列出来。我们就是这样可以把每一个画的点都可以理解起来成为一个画的像素,而把每一个点用数字的定义语言和具体字形都可以理解起来成为这样一幅画。事实上这个自动汉字图形显示器不仅仅是能够直接输入显示和输出一个汉字,也就是能够直接输出显示256像素左右亮度范围内的任意汉字图形。我们在一个汉字象形字库扫描提取软件程序里以扫描显示象形汉字"西"为主要应用案例,来详细地地说明其用于进行汉字扫描的工作原理:在一个汉字象形字库扫描提取软件程序中,每一个汉文字都至少需要由16行16列的六个点阵文字组成才能进行扫描显示。如果用8位的at89c51单片机组来进行数字控制,由于该控制单片机的数字总线位置是8位,一个小的数字总线需要被任意拆分来组成2个小型的部件。一般我们把它的内部结构可以拆分分别为上面的部份和下部,上面的部份由8x16点阵连接组成,下面的部份也由8x16点阵连接组成。 图4.4“西”字的十六进制数据依照上面这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“西”的扫描代码为：20H,00H,23H,0FFH,22H,02H,22H,0AH22H,12H,3FH,0E2H,22H,02H,22H,02H22H,02H,3FH,0E2H,22H,12H,22H,12H22H,02H,67H,0FFH,22H,00H,00H,00H由这一简单的分析原理我们就已经可以清楚地由此看出,无论是想要显示何种不同类型的中文字体或者是何种图像,都必须是电脑可以通过这一简单的分析方法进行分析的并得出它的字体扫描结果源代码从而将其直接显示在一台电脑的各个屏幕上。第五章系统调试与测试结果分析5.1系统调试根据本次自动检测调试系统的自动调试工作设计方案,本次自动检测调试系统的主要硬件自动调试设计工作及