基于51单片机大屏幕显示.doc

电子系统设计报告 --大屏幕显示器 系队别：三系一队 刘歌声3222008041 朱燕豪 3222008021 陈 韬3222008022 实验目的 通过设计一个基于单片机的大屏幕显示器系统学习掌握51系列单片机的原理，编程方法及51系列单片机的具体应用，提高自身的编程能力。巩固三电综合能力，提高应用能力。 设计任务与要求 1、任务 设计制作一个大屏幕显示器。 2、要求 1） 基本要求 （1） 显示器点阵数目至少8*8，能够显示汉字。 （2） 能够用多种扫描方式进行显示。 （3） 显示器的亮度可以调节。 2） 发挥部分 （1）把基本要求的设计扩展成一个能够显示多个汉字的字符屏。 （2）利用微机的RS-232接口传送数据，随时改变显示的内容。 三、总体论证 本设计采用Atmel公司的高性能的位单片机89C51作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(74)、×8 LED点阵5部分组成我们在实际应用中只是将LED点阵的条行线直接接在P0口和P口，至于列选扫描信号则是由译码器74来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口，节约了很多IO资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。 汉字扫描显示的基本过程是这样的：通电后使单片机的RST复位脚电平先高后低，从而达到复位之后，在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P0和P接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行选线(高电平驱动)，接口输出列选扫描信号(低电平驱动)，从而选中相应的象素LD发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。.硬件仿真设计 当我们拿到题目的时候不知道从何下手，特别是不知道用到什么器件以及如何对他们进行仿真。后来教员给了我们初步的器件模块，我们的主要目的就是还原电路图并写出它的汇编代码程序。 刚开始的时候我们不会使用Proteus仿真软件，可谓一筹莫展，但是我们充分利用了图书馆的资源，从图书馆借阅了两本有关Proteus仿真的教程书，通过学习我们才有了初步的认识，这时我们就着手与仿真。首先我们确定需要使用的器件，AT89C51 ,CAPACITOR,CRYSTAL,RESISTOR,TTL 74LS245，MATRIX-8*8-RED。因为对软件不熟悉在器件的选择上我们花了很大的气力，比如说在寻找点阵与晶振时我们只能挨个查找，后来我们理解了各个器件的英文意思之后就变得很简单了。仿真过程给我最大的体会就是相同类的器件有很多不同的型号种类，他们的用途也很不相同。就拿电容来说，我们需要普通的电容，也需要电感电容，这就需要我们注意他们二者之间的区别以及各自不同的用途。这一点是特别要注意的。 在进行原理图的仿真之前，我们必须知道LED显示屏显示的原理。在行扫描工作方式下，每一片LED点阵片都有一组列驱动电路，列驱动电路中一定有一片锁存器或移位寄存器，用来锁存待显示内容的字模数据。在行扫描工作方式下，同一排LED点阵片的同名行控制引脚是并接在一条线上的，共8条线，最后连接在一个行驱动电路上；行驱动电路中也一定有一片锁存器或移位寄存器，用来锁存行扫描信号。 LED显示屏的列驱动电路和行驱动电路一般都采用单片机进行控制，常用的单片机是MCS51系列。LED显示屏显示的内容一般按字模的形式存放在单片机的外部数据存储器中，字模是8位二进制数。显示控制电路是按行扫描方式工作的，列控制电路芯片作为列驱动电路的锁存器，CPU通过并行总线给列驱动电路的锁存器写字模数据芯片作为列驱动电路的锁存器，CPU通过串行总线给列驱动电路的锁存器写字模数据。 总线的工作过程是先给数据指针DPTR赋值，接着累加器A按数据指针DPTR的指向，从外部数据存储器RAM中读得字模数据。然后，并行总线时，再给数据指针DPTR赋值，接着CPU将累加器A中的字模数据，按数据指针DPTR的指向，写给LED点阵片列驱动电路的锁存器；串行总线时，CPU将累加器A中的字模数据，通过串行口写给LED点阵片列驱动电路的锁存器。单片机对LED显示屏的控制过程是先读后写。按LED点阵片在屏幕上的排列顺序，单片机先对第1排的第1片LED点阵片的列驱动锁存器，写入从外部数据存储器读得的字模数据，接着对第2片、第3片……直到这一排的最后一片都写完字模数据后，单片机再对这一排的行驱动锁存器写行扫描信号，于是第1排第1行与字模数据相关的发光二极管点亮。接着第2排第1行、第3排第1行……直到最后一排第1行的点亮。各排第1行都点亮后，延时一段时间，然后黑屏，这样就算完成了单片机对LED显示屏的一行扫描控制。 　　单片机对LED显示屏第2行的扫描控制、第3行的扫描控制……直到第8行的扫描控制，其过程与第1行