电子课程设计报告1616点阵.doc
电子课程设计报告课程名称： 单片机课程设计 设计内容： 16*16点阵 实验时间： 专业班级： 姓 名： 学 号： 同 组 人： 指导老师： 2011年 12月 29 日16*16点阵设计摘 要单片机是为各类专用控制器而设计的通用或专用的微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理系统，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。它的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形来显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组成和变化，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果，因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息是非常有效的。本次课程设计实现LED点阵屏核心功能即汉字的多样化显示。加深对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。关键词 ：Proteus；LED；74HCl38；74HC595目录摘 要2一课题描述.4二 芯片介绍.4（1）LED点阵总框图.4（2）74HC1544（3）74HC5954三程序框图.8四 电路整体设计.9五调试或性能分析.9六 结果分析.10七心得体会.10.八参考文献.11一 课题描述本次设计的16x16点阵需要32个驱动，分别为16个列驱动及16个行驱动。每个行与每个列可以选中一个发光管，共有256个发光管，采用动态驱动方式。每次显示一行后再显示下一行。二 芯片介绍（1）LED点阵总体框 LED点阵总体框图如图1所示，点阵电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路。在整个电路控制电路部分相当于一个上位机，它负责控制整个电路以及相应的程序的运行、与PC机的串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令。点阵显示屏体以及它的行和列的各个驱动电路。由于两部分的电路在制板时可以放在一起，所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令的传送。此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行扫描（把该行与电源的一端接通）。另一方面，根据各列锁存的数据，确定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。接通的列就在该行该列点燃相应的LED1未接通的列所对应的LED熄灭。可通过扫描输出口的控制实现颜色的转换。图1 点阵的总体框图（2）：74HC154简介4线16线译码器,可以实现地址的扩展。 引脚说明 74HC154引脚说明1-11 13-17 ：输出端。（outputs (active LOW)） 12：GND:电源地 （ground (0 V)） 18-19：使能输入端、低电平有效 (enable inputs (active LOW) 20-23地址输入端 (address inputs) 24：VCC电源正 (positive supply voltage地址/全能输入对应输出表H = 高电平L = 低电平X = 任意电平只要控制端G1、G2任意一个为高电平，A、B、C、D任意电平输入都无效。G1、G2必须都为低电平才能操作芯片。（3）74HC59574HC595是硅结构的CMOS器件， 兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。 74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。 数据在SHCP的上升沿输入到移位寄存器中，在STCP的上升沿输入到存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。 移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。 8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。三态。 特点8位串行输入 /8位串行或并行输出 存储状态寄存器，三种状态 输出寄存器（三态输出：就是具有高电平、低电平和高阻抗三种输出状态的门电路。）可以直接清除 100MHz的移位频率 输出能力并行输出，总线驱动； 串行输出；标准中等规模集成电路 595移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的三 程序框图进入中断消 隐定时器赋初值切换显示数据读取行号并增加1发送新行号，打开显示送新行显示数据退出中断 通过定时中断是程序进入显示程序，显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏刷新率的稳定，定时的大小一显示稳定不闪烁为准。然后显示驱动程序查询当前燃亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数据，并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新的行号，重新打开显示。四 电路整体设计五 调试或性能分析调试主要分为硬件调试和软件调试：硬件调试：在焊接电路板的时候，应该从最基本的最小系统开始，分模块，逐个进行焊接测试。在对各个硬件模块进行调试时，要保证软件正确的情况下去调试硬件，要不然发生错误时就不知道是哪一方出错了。当然，在设计的过程中也存在着失误和不足，在调试中进行修改了。软件调试：软件部分是先参考书上的例子，然后自己根据硬件电路写程序，由于以前所学是单片机，所以这个系统在编写程序过程中都采用C语言编写。刚刚开始，编写不会一次性通过，经过仔细分析修改最后编译成功。但是，在实际写如S51中，LED显示屏出现各种各样的乱码，通过再次认真仔细分析多次修改程序后，程序能够正常运行。六 结果分析经调试，16X16LED点阵已经能正常循环显示“千古丹霞 灵秀泰宁”，无闪烁现象。每个字停留大约1S，七 心得体会四周的单片机课程设计终于顺利完成了，其中包含着快乐，也有辛酸。我们选的设计题目是“点阵”，大家都觉得这个题目是比较简单的。其实不然，做了之后，发现设计电路虽然简单，但我们认为它真正困难的地方是程序设计，不过在我们同心努力下最终完成了。通过这次单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。八 参考文献 C语言程序设计实训100例
