51单片机的16X16LED点阵式汉字电子显示屏的设计_课程设计.doc

学 号： 0121018700318 课 程 设 计 题 目 4个8x8点阵LED电子显示屏的设计 学 院 物流学院 专 业 物流工程 班 级 姓 名 指导教师 2013 年 6 月 25 日 摘 要 目录 摘 要 2 第一章 ：绪论 1 1.1掌握单片机应用系统的一般过程和方法 1 1.2：设计要求 1 第二章：硬件电路的设计 1 2.1设计思路 1 2.2实验器材 1 2.2.1 锁存器74LS273介绍 2 2.3硬件电路设计框图 2 2.4 16*16点阵LED显示器汉字显示的工作原理 3 2.5 如何将4片8x8的LED拼接成一片16x16的LED显示屏（显示屏的扩展） 5 2.6 点阵LED显示器与单片机的接口 6 第三章 ：系统软件设计 8 第四章：系统程序设计 9 ORG 0000H 10 总结： 24 参考文献： 26 附：元件清单及仿真图 27 ：绪论 1.1掌握单片机应用系统的一般过程和方法 综合运用单片机原理与接口技术课程和其它有关先修课程的理论及方法，分析和解决单片机应用系统的设计、分析和实验开发等相关问题，进一步巩固和加深对所学知识的理解。通过课程设计实践，掌握单片机应用系统的一般过程和方法，培养分析和解决实际问题的能力。 培养设计的基本技能 通过课程设计，学会运用相关技术资料和电子技术常用设备和工具，掌握有关的设计流程、硬件及软件技术平台的基本操作使用方法，培养分析和设计的基本技能。 1.2：设计要求 1、以MCS-51系列的单片机为核心器件，组成一个点阵式汉字显示屏。 2、显示屏由一块16x16 LED点阵显示器组成，可以依次显示10个汉字。 3、通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。 第二章：硬件电路的设计 2.1设计思路 根据设计要求，初步确定设计方案如下： 选择4片74LS273作为16*16点阵LED显示器的数据锁存器； 1#、2#锁存器分别控制上八行和下八行，3#、4#锁存器分别控制左八列和右八列； P0口作为I/O口，输出行数据和控制信号； P2口作为I/O口，与“写”控制信号相配合，输出列控制信号； 通过编程依次显示汉字“欢迎光临武汉理工大学”等十个汉字。 2.2实验器材 AT89C51芯片，锁存器74LS273，4片8x8的LED显示器组合而成的16x16LED显示屏，电阻、电容、晶振片、电源、门电路等。 2.2.1 锁存器74LS273介绍 74LS273是一种带清除功能的8D触发器， D0～D7为数据输入端，Q0～Q7为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。引脚介绍：1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;当1脚为高电平时, 11脚CP（CLK）触发端 ，锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上。 2.3硬件电路设计框图 根据设计要求与设计思路，硬件电路框图如图2.2.1所示。硬件电路结构有六个部分组成：时钟电路、复位电路、点阵显示器阳极驱动电路、阴极驱动电路和16*16点阵显示器电路。 图2.2.1 图2.2.2为各部分硬件电路的原理图 振荡电路 （b）复位电路 2.4 16*16点阵LED显示器汉字显示的工作原理 我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素。 我们以显示汉字“大”为例，来说明其扫描原理：在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。如果用8位的AT89C51单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分。一般我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。方向为p00到p07 ,显示汉字“大”时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0灭，p0.1灭, p0.2灭p0.3灭, p0.4灭, p0.5亮,p0.6灭,p0.7 灭。即二进转换为16进制为04h。 依