基于单片机的点阵显示系统的设计

论文总字数：27970字

摘 要

LED点阵显示系统，是由多个独立的LED发光二极管封装而成。本设计通过AT89S52单片机、行驱动电路、列驱动电路实现16*16点阵显示系统，显示图形和文字。行驱动电路采用芯片74LS154，它是4/16线制的，译码将产生16条行选通信号。列驱动电路采用芯片74HC595，它有相互独立的8位串入并出的移位寄存器和8位输出锁存器，能够消除列数据准备和列数据显示在串行传输过程中存在的时间矛盾问题，达到重叠处理的效果。整个系统性能稳定、现象清晰、成本低廉且具有实用性。

关键词：AT89S52；发光二极管；16*16点阵

Design of Lattice Display System Based on MCU

Abstract

LED dot matrix display system, is encapsulated by a number of independent LED light emitting diode formed. The design by AT89S52 microcontroller line drive circuit, the column driver circuits 16 * 16 dot matrix display systems, display graphics and text. Line drive circuit chip 74LS154, which is 4/16 line decoder for decoding produce 16 row strobe. Column driver circuit chip 74HC595, which has independent 8 string into and out of the shift register and 8-bit output latch to resolve contradictions time serial transmission of data columns and columns of data preparation, reaching overlapping effects processing. The overall system performance and stability, the phenomenon clear, low cost and practical.

Key words: AT89S52；LED；16*16 lattice

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 选题背景及相关意义 1

1.1.1 选题背景 1

1.1.2 LED结合单片机的意义 1

1.2 设计内容 1

1.2.1基本要求 2

1.2.2实现功能 2

第二章 LED与AT89S52单片机 3

2.1 LED 3

2.1.1 LED发光原理 3

2.1.2 LED显示原理 3

2.1.3 LED点阵显示屏的控制技术 4

2.2 AT89S52单片机 5

2.2.1 AT89S52与AT89C51单片机的比较 5

2.2.2 AT89S52单片机的主要特性 5

2.2.3 AT89S52管脚说明　　 6

第三章 设计核心 8

3.1方案论证及电路设计 8

3.1.1方案论证 8

3.1.2硬件电路显示系统框图 8

3.1.3单片机时钟电路 9

3.1.4单片机复位电路及复位状态 10

3.1.5列驱动电路74HC595 10

3.1.6行驱动电路74LS154 12

3.1.7单片机系统电路及扫描准备过程 13

3.2系统程序设计 13

3.2.1 系统主程序 14

3.2.2 延时子程序 15

3.2.3 点阵动态扫描显示程序 16

3.2.4 移动原理 17

3.2.5 刷新率与初值的分析 17

3.2.6 计算、调试与性能分析 18

第四章 结束语 20

致谢 21

参考文献（References） 22

附录 23

第一章 引言

1.1 选题背景及相关意义

1.1.1 选题背景

随着现代社会经济文化的不断发展，LED以其简单实用，效果突出明显走进人们的视野，也在一定程度上带领着人们消费观的改变，具有很大的现实意义。据不完全统计，当今国内市场上，LED显示屏市场占有率就达到90%以上。目前在许多现代化通信和信息交流方面，更多的场合需要用LED显示屏显示图形和汉字。国际上，这种显示屏的应用也很广，主要集中在电视广告墙、舞台背景屏幕、交通灯，也用于展览展厅、演出、集会等各类场合，其市场占有量以每年30%以上的速率持续增长。LED显示屏带给人一种独特的视角，让人体验一场别样的视觉盛宴，在日新月异的当今社会中扮演着重要的角色。

人类正聚焦于这种新兴的大屏幕显示形式。一是，LED 显示屏色彩丰富，静态时立体感强，动态时富有画面感，根据3基色彩色原理，可以组成五彩缤纷的LED管。文字、图形等多种多样的显示方式、高亮度、高清晰度，是集电子通讯、传感器、计算机科学、光微电子、信息化交流处理等于一体的高科技产物，大大丰富了人类的视觉感官。二是，LED 显示屏，是由多个独立的LED发光管封装而成的。它有很多突出的优点：较低的耗电量、较低的成本、高亮度、使用周期长等，并且这种显示屏不受空间地点的限制。屏的大小、显示效果等可以按需进行设计，作为信息交流传播的重要工具，它具有其跨时代的意义。正是因为LED 显示屏的广泛应用，进一步推进了现代化经济文化的增长。它拥有在显示效果：画面感大、视觉感强、形式多变等独特的优势，得以在国内国际市场上迅速发展和应用。

单片机（Microcontroller，又称微处理器），它是一种集成电路芯片上的微型计算机。芯片内包含了能用于运算和控制的中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器、中断以及多种串行、并行I/O接口电路等，有些还集成了A/D、D/A等常用接口功能。其优点是集成化、体积小、抗干扰性能强、对环境无很高要求、性价比高、可靠性好，亦具有很好的实用性且能产生很高的经济效益。广泛应用于工业控制、仪器仪表、家用电器、通信和娱乐等领域。

1.1.2 LED结合单片机的意义

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