8x8LED点阵显示学号及姓名.doc-资料库

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摘要 LED 是发光二极管 Light Emitting Diode 的英文缩写, 是一种能够将电能转化为可见光的半导体。LED 点阵是由发光二极管排列组成的显示器件, 在我们日常生活的电器中随处可见极为普通也广为人知。特别是它的发光类型属于冷光源效率及发热量是普通发光器件难以比拟的它采用低电压扫描驱动具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活种等特点。目前 LED 显示屏作为新一代的信息传播媒体已经成为城市信息现代化建设的标志。随着社会经济的不断进步以及 LED 显示技术的不断完善，人们对 LED 显示屏的认识将越来越深入，其应用领域将会越来越广。关键词：发光二级管；半导体；信息传媒体；LED 显示技术 Abstract LED Light Emitting Diode Light Emitting Diode is the abbreviation of, it is a kind of can convert electric power into visible Light semiconductor. LED lattice is by the light emitting diode array composed of display device, in our daily life can be seen everywhere in the electric equipment very ordinary is also well known. Especially its luminous type belongs to cold light source efficiency and calorific value is common luminous device incomparable it USES low voltage scanning drive with less consumption, and long service life, low cost, high brightness, low malfunction, perspective, visible distance, specification product, reliable and durable, application agile, safety, short response time, green environmental protection, control of agile etc. At present, the LED display screen as a new generation of information media has become a symbol of city information modernization construction. Keywords: led；semiconductor；information transfer media；LED display technology. __________________________________________________________________________________________________

第 1 页共 23 页目录引言 ……………………………………………………………………………3 第 1 章系统概述 …………………………………………………………4 1.1 设计任务及目的……………………………………………………………4 第 2 章系统硬件设计与分析 …………………………………………5 2.1 复位电路……………………………………………………………………5 2.2 主体电路……………………………………………………………………5 2.3 硬件电路连线………………………………………………………………6 2.4 显示部分……………………………………………………………………6 第 3 章单片机的配置及简介 …………………………………………8 3.1 单片机介绍…………………………………………………………………8 3.2 单片机系统设计……………………………………………………………10 3.3 单片机的发展趋势…………………………………………………………11 第 4 章系统软件设计……………………………………………………13 4.1 学号的编码…………………………………………………………………13 4.2 姓名的编码…………………………………………………………………13 4.3 程序流程图…………………………………………………………………13 4.4 完整程序……………………………………………………………………15 第 5 章有关软件的介绍…………………………………………………17 5.1 Altium Designer Winter 09 电路设计及 PCB 图制作 …………………17 5.1.1 原理图设计………………………………………………………………17 5.1.2 PCB 图制作 ………………………………………………………………18 5.1.3 印制板的制作 ……………………………………………………………18 5.2 Keil C51 介绍及使用………………………………………………………18 5.3 烧录器的使用……………………………………………………………… 19 谢辞…………………………………………………………………………………19 参考文献 …………………………………………………………………………21 附录一: 原理图……………………………………………………………………22 附录二：PCB 图 …………………………………………………………………22 附录三：3D 立体图………………………………………………………………23 ________________________________________________________________________________________________ 1

第 2 页共 23 页引言自 20 世纪 80 年代后期开始，随着 LED 制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后，提别是进入 90 年代国民经济的高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈。而 LED 显示屏作为信息传播的一种重要手段，已经成为城市信息现代化建设的标志,LED 显示屏随着社会经济的不断进步，以及 LED 制造技术的完善，人们对 LED 显示屏的认识将会越来越深入，其应用领域将会越来越广；LED 显示屏经多年的开发、研制、生产，其技术目前已经成熟。现在各种广告牌不再是白底黑字了，也不再是单一的非电产品，而是用上了丰富多彩的 LED 电子产品，为城市的增添了一道靓丽的风景。而且它采用低电压扫描驱动，具有耗电少、使用寿命长、成本低、发光效率高、故障少、视角大、可视距离远、可靠耐用、组态灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等特点。近年来 LED 显示屏市场得到了迅猛的发展，已经广泛应用到银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等需要进行多种公告、宣传的场合。通过设计一个可显示数字的 8*8 点阵控制器来学习和熟悉 LED 的使用 ________________________________________________________________________________________________ 2

第 3 页共 23 页第 1 章系统概述 LED 点阵显示系统中各模块的显示方式有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的脉冲信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。本文将介绍一种采用单片机 STC89C52 进行控制的 8x8LED 点阵。该点阵可实现动态显示数字本人学号及姓名功能。 1.1 设计任务及目的利用 8x8LED 点阵显示学号“1000220612”及姓名“陈艺和”字样。采用 STC89C52 单片机作为整个控制搭电路的核心，并编制软件程序，实现动态轮流显示。通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程，通过设计将平时所学知识付诸实践，提高动手能力。 ________________________________________________________________________________________________ 3

第 4 页共 23 页第二章系统硬件设计与分析本系统从经济性，电路结构，系统性能等多方面考虑，选用如下主要元器件：单片机 STC89C52、排阻 10K 和 10k 电阻、22pF 电容、10uF 极性电容、LED 指示灯、按钮开关、共阴 8x8LED 点阵显示块。 2.1 复位电路单片机在启动运行时需要复位，使 CPU 以及其他功能部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，另外，在单片机工作过程中，如果出现死机时，也必须对单片机进行复位，使其重新开始工作。本设计中采用按键复位电路，复位电路如图 2 所示： 2.2 主体电路图 2-1 双复位电路通过单片机 STC89C52 的 P0 口和 P2 口去驱动点阵 LED 芯片块。电路如图 3 所示：图 2-2 主体电路 ________________________________________________________________________________________________ 4

第 5 页共 23 页 2.3 硬件电路连线 1. 把“单片机系统”区域中的 P0.0~P0.7 端口分别通过 10k 排阻连接到“共阴点阵 8*8” 区域中的“9，,1,12，8,2,7,4”引脚上； 2. 把“单片机系统”区域中的 P2.0~P2.7 端口连接到“共阴点阵 8*8”区域中的 “13,6,5,10,3,11,15,16”引脚上。 2.4 显示部分 8X8 点阵 LED 工作原理说明 1. 图 4 为 8×8 点阵 LED 外观及引脚图，其等效电路如图（2）所示，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。图 2-3 8×8 点阵 LED 外观及引脚图 ________________________________________________________________________________________________ 5

第 6 页共 23 页其等效电路图如下：图 2-4 8×8 点阵 LED 等效电路 2. 点阵 LED 扫描法介绍点阵 LED 一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：（1）点扫描；（2）行扫描；（3）列扫描。若使用第一种方式，其扫描频率必须大于 16×64=1024Hz，周期小于 1ms 即可。若使用第二和第三种方式，则频率必须大于 16×8=128Hz，周期小于 7.8ms 即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8 颗 LED）时需外加驱动电路提高电流，否则 LED 亮度会不足。 ________________________________________________________________________________________________ 6

第 7 页共 23 页第 3 章单片机的配置及简介 3.1 单片机介绍所谓单片机，就是将 CPU,RAM,ROM,定时/计数器和多种 I/O 接口电路都集成在一块集成芯片上的微型计算机。 MCS--51 系列单片机是美国 Intel 公司在 1980 年推出的 8 位单片微型计算机，包含 51 和 52 两个子系列。51 子系列的典型产品有 8031，8051 和 8751 三种机型 52 子系列包括 8032，8052 二种主要机型。 51 子系列的配置如下：（1） 8 位 CPU；（2）振荡频率 1.2～12MHZ；（3） 128 个字节的片内数据存储器（片内 RAM）；（4） 21 个专用寄存器；（5） 4KB 的片内程序存储器（8031 无）；（6） 8 位并行 I/O 口 P0，P1，P2，P3；（7）一个全双工串行 I/O 口；（8） 2 个 16 位定时器/计数器；（9） 5 个中断源，分为 2 个优先级。本系统选用 STC89C52 系列单片机，由于它的模块化设计为适应具体的应用提供了极大的灵活性，便于扩展功能，有效的提高了系统的经济性。STC89C52 是一种低工耗、高性能的片内含有 4KB 快闪可编程/擦除只读存储器的八位 CMOS 微控制器，使用高密度、非易失存储编程器对程序存储器重复编程。 STC89C52 具有以下特点：（1）与 MCS-51 微控制器产品系列兼容。（2）片内有 4KB 可在线重复编程的快闪擦写存储器。（3） 32 条可编程 I/O 线。（4）程序存储器具有三级加密保护。（5）可编程全双工串行通道。（6）空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。（7）而且与 89C51 系列的引脚也完全兼容。 ________________________________________________________________________________________________ 7

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