16×16点阵LED电子显示屏的课程设计.doc

邮电与信息工程学院 课程设计说明书 课题名称： 16×16点阵LED电子显示屏的设计 学生学号： 1002030205 专业班级： 计科02班 学生姓名： 龚建新 学生成绩： 指导教师： 王会清 课题工作时间： 2013年5月6日 至 5月20日 一、课程设计的任务的基本要求： 一、设计部分 设计一个能显示16X16点阵图文LED显示屏，要求能显示图文或文字，显示图文或文字应稳定、清晰，图文或文字显示，以卷帘形式向上滚动显示。 2、论文部分 1、学生应提交的资料： 纸质《课程设计说明书》1份 源程序1份（作为附件）。 2、课程设计摘要（中文）的内容包括： 概述：包括该次课程设计自己所作的题目，所用的编程工具等； 需求分析（基本要求）、设计（算法思想、关键函数的流程图）、实现（源程序清单及注释）；调试分析和运行结果（输入和输出截图）； 参考文献（至少2篇） 3、课程设计摘要（英文）部分，只需简要介绍设计中使用的语言和知识，以及设计实现的功能即可。 指导教师签字： 王会清 2013 年 5 月 20 日 二、进度安排： 1、程序设计 十一周：周一~周五 上午8：30-11：30 下午2：30-5：00 2、论文撰写 十二周：周三~周四 自行安排时间 3、程序演示和论文提交 十二周：周五 应收集资料及主要参考文献： [1]金龙国，单片机原理与应用[M].中国水力水电出版社，2008.1 [2]康华光，数字电子技术[M].高等教育出版社.2008 8 [3]单片机C语言应用于实践[M].清华大学出版社.2005 7 [4]周润景，基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京：北京航空航天大学出版社 课程设计摘要（中文） 注：本程序所使用为汇编语言所使用的软件 MASM 1 课题简介 LED显示简介 目前广告牌具有显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏,则具有显示内容丰富,信息更换灵活等优点。 2 课题系统整体方案 2.1 需要实现的功能 本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字。显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。 同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。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，16*16LED点阵如图2.1.1所示。 图 2.1.1 16X16点阵LED工作原理说明 : 16X16点阵共需要256个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。 一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。需要实现的功能如下图流程图图2.1.3所示： 本电路使用AT89C51实现行驱动，对显示模块从上至下的扫描，用74HC154和三极管实现列驱动，对显示模块从左至右的扫描，然后显示字符。在中规模集成电路中译码器有几种型号，使用最广的通常是74HC154译码器，74HC154是一款高速CMOS器件，74HC154引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。 2.2 系统软件的设计 软件程序是整个控制系统的核心部分。显示部分采用动态扫描的方式，实现对显示屏要显示的汉字、图像、字符等数据信息进行传输控制以及显示等功能。程序中将数据存储器分为三个区：显示缓冲区、数据存储区和接收缓冲区。单片机通过串口中断接收PC机传来的数据，暂时存放在接收缓冲区，经分析处理后按一定的规律放入数据存储区保存起来，然后再根据显示方式依次从数据存储器中取出数据放入显示缓冲区中用于显示。显示采用逐行