电子技术综合设计总结报告

电子技术综合设计

总结报告

姓名：李东升、蒋正富、刘青山、王阳英夫 学号： 专业与班级： 电气10-10班 设计题目：LED汉字点阵显示系统设计 时 间： 2012 ～ 2013 学年第（1）学期 指导教师： 马草原 成 绩： 日 期：

LED汉字点阵显示系统设计

◆课题任务:

采用单片机和LED点阵显示模块设计实现组合点阵信息显示。具有显示内容自动更新的功能以完成对任意存储的信息内容进行完整的显示。

◆方案比较与选择：

该方案研究了基于AT89C51单片机16×16 LED汉字滚动显示屏的设计与运用Proteus软件的仿真实现。主要介绍了LED汉字显示屏的硬件电路、汇编程序设计与调试、Proteus软件仿真等方面的内容，较之其他方案，本显示屏的设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点。能帮助广大电子爱好者了解汉字的点阵显示原理，认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法，并提高单片机知识技术的运用能力。

LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的用于公交汽车、商店、体育场馆、车站、学校、银行、高速公路等公共场所的信息发布和广告宣传。LED显示屏发展较快，本文讲述了基于AT89C51单片机16×16LED汉字点阵滚动显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编写与调试、Proteus软件仿真等基本环节和相关技术。 ◆硬件电路设计：

显示的硬件方式采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路、8×8 LED点阵5部分组成，电路框图如图1所示。其中，AT89C51是一种带4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，工业标准的MCS一51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，能够进行1 000次写／擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌人式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTAI 1及XTAL2)以及12 MHz晶振X 、电容C2、C3组成，采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R ，R2，电容C ，开关K 组成，分别接至AT89C51的RST复位输人端。LED点阵显示屏采用8x8共64个象素的点阵，可通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布。

我们把行列总线接在单片机的I/O口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。我们在实际应用中是将LED点阵的8条列线通过驱动电路接在PO口8条行线通过限流电阻接在P2口，考虑到PO口必需设置上拉电阻，我们采用1k排电阻作为上拉电阻。汉字扫描显示的基本过程是这样的：通电后由于电阻R ，电容cl的作用，使单片机的RST复位脚电平先高后低，从而达到复位；之后，在C、C3 、X 以及单片机内部时钟电路的作用下，单片机89C51按照设定的程序在P2和P0接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行列线(高电平驱动)，从而选中相应的象素LED发光。再改变取表地址实现汉字的滚动显示。硬件电路组成框图如图所示，硬件电路图如图所示：

晶振电路 复位电路 P0 AT89C51 三极管驱动电路 电源 电阻 1616点阵LED 显示器

◆程序设计：

程序：

ORG 0000H

AJMP MAIN ORG 0030H

;

MAIN: MOV DPTR,#TAB

MOV R1,#00H MOV R4,#96H CM: MOV R5,#5 MOV R3,#16 C1: MOV R2,#0 C16:MOV P0,#00H MOV P2,#00H CLR P3.0 MOV A,R2

MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R2 MOV A,R2

MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A INC R2 MOV P1,R1 INC R1

ACALL DIMS ACALL DIMS DJNZ R3,C16 MOV R3,#16 DJNZ R5,C1 INC DPTR INC DPTR DJNZ R4,CM AJMP MAIN ;

DIMS:MOV R6,#2 MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,$-4 RET ; TAB:

DB 00H,00H,20H,06H,28H,02H,24H,22H,0FCH,3FH,24H,21H,20H,10H,3CH,08H; DB 0E2H,07H,20H,0AH,0E4H,11H,0A8H,20H,20H,30H,00H,00H;

DB 00H,00H,40H,20H,24H,20H,24H,11H,3CH,2DH,0A4H,23H,64H,27H,3CH,1BH; DB 24H,1BH,32H,27H,0AEH,22H,62H,20H,20H,20H,00H,00H; ; END

◆测试方案：

1.用PROTEUS 绘制原理图

运行 Proteus 的 ISIS 程序后， 进入该仿真软件的主界面。主界面由菜单栏、工具栏、预览窗口、元件选择按钮、元件列表窗口、原理图绘制窗口和仿真进程控制按钮组成（如图1所示）。通过元件选择按钮 P (从库中选择元件命令) 命令， 在弹出的 Pick Devices 窗口中选择电路所需的元件， 放置元件并调整其相对位置， 对元件参数设置及元器件间连线， 完成单片机系统的硬件原理图绘制。如图6：

Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况，也能仿真单片机CPU的工作情况。因此在仿真和程序调试时，是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。从某种意义上讲Proteus仿真，基本接近与工程应用。

2.用Protell se99 绘制PCB图

3.在keil软件中完成程序编写、调试和编译之后，生成能让单片机运行的Hex文件，如图5所示。

◆硬件调试： 焊接完成后:

◆技术难点：

Proteus软件仿真

硬件组成与设计 ◆元器件清单：

结束语

经过以上的步骤之后基本实现了汉字的显示功能，当然利用单片机实现LED屏的汉字显示有多种解决方案，用C51编写而成的实现程序，通用性强，移植方便，在实际中取得了较好的效果，汉子显示清晰稳定。利用此单片机可实现LED显示屏汉字的上下翻滚和左右移动。而另外利用点阵图形式液晶显示模块VPG240128TA在多波形脉冲电镀电源控制系统中与单片机的接口设计及软件实现的方案也有很多的优点。总的来说条条大道通罗马，要想实现基于单片机的液晶显示屏的中文显示有多种途径可以达到。本文的点阵LED显示系统以单片机89C51为基础，加以外围电路，利用RS-232接口实现与计算机实时通信，可实现汉字、数字及各种字符的多种方式和速 度的显示。经实际应用验证，本条屏作为信息显示屏，工作稳定，字符清晰，字体美观，亮度适中，根据需要可选择多种显示字幕效果，并具有分布灵活、扩展方便 等优点。

设计总结：

 通过查阅大量的相关资料，详细了解了LED的发光原理和LED显示屏的原理，了解了LED的现状，清楚地了解了LED显示屏

与其它显示屏相比较的优点。

 通过对单片机资料的查阅和应用，更进一步增加了对单片机知识的理解和运用能力。

 通过 PROTEUS软件仿真 ,对PROTEUS 的了解和应用增强。在仿真软件中能良好运行的程序，在实际运行时也会出现显示问题，这可能是焊接的问题，通过调试、思考、讨论最终得以解决。

 总地来说，通过这次电子综合设计，我们全体成员不论在动手还是动脑方面都有很大的提高。

参考文献

《电子技术综合设计教程》 袁小平 机械工业出版社 《单片机原理及其接口技术》（第三版） 胡汉才 清华大学出版社 《微机原理与应用》 邓世建 中国矿业大学出版社

《实例解析Protell SE电路原理图与PCB设计》 黎小桃 机械工业出版社