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基于8086双色点阵发光二极管的设计与实现.doc
郑州科技学院
《微机原理与接口技术》课程设计
题 目 基于8086双色点阵发光二极管的设计与实现
学生姓
年 1 月 11 日
1■引言
LED的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概括起来是:亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
但是LED等也有诸多不足,还有很多的发展空间,在样式和色彩搭配上还有很多的提升空间,有时间信号不稳定无信号输出。显示板有时会不亮,整个屏幕重影或者晃动,这些都是LED的弊端,需要我们改进,能够提高它的性能,发挥更大的价值。
现代LED的发展很快,很多研究领域非常已经深刻,所以想利用自己学的微机知识简单的研究一下用微机驱动的LED显示汉字,以达到学以致用和实践相结合的目的,同时巩固加深自己的微机知识。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合和变化,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,对应于每种颜色都有自己的显示矩阵。显示的时候,各颜色的显示点阵是分开控制的。事先设计好各种颜色的显示数据,显示时分别送到各自的显示点阵,即可实现预期效果。每一种颜色的控制方法和单色的完全相同,因此掌握了单色图文显示屏的原理,双色屏和多色屏就不难理解了。
因而我设计了“年”的LED等,采用双色点阵,能够显示红和黄两种颜色,能够闪烁。可以在夜晚焕发出绚丽的色彩。
2■方案论证
本设计方案中主要包括处理器选择,驱动电流设计,程序设计三部分。下面逐次介绍各种方案的选择。
2.1处理器的选择
方案一:利用80C51单片机作为程序处理器,80C51单片机有4个并行I/O接口,分别为P0.P1.P2.P3,每个接口有8个引脚,每个引脚均是双向输入输出通道,输入是可以实现所存,输出时可以实现数据缓冲。
方案二:利用8086CPU作为处理器,8086CPU为16位机,有16根数据线,20跟地址线,一般情况下,8086CPU引脚不直接和外部设备相连,而多与外设驱动接口电路相连,1实现对外设的间接控制。
由于本学期我们微机原理课程学习8086处理器,所以本设计中采用8086CPU作为程序处理器。
2.2驱动电路设计
方案一:静态锁存显示,将LED点阵阳极接高电平,阴极接低电平,这种方式电路接线简单,显示方式单一,程序控制也简单,但是其耗费接口的引脚,硬件开展大,在LED点阵规模大时将无法实现电路连接。
方案二:动态扫描显示,该方法是指显示屏公用一组列驱动寄存器,然后通过行驱动管的分时工作,使每行数据显示一段时间,循环显示,只要循频率不大,即可利用人眼的视觉暂留效应使人感觉如同同时显示所有数据一样,该方法控制方法多样,接口引脚需求少。
所以本设计采用动态扫描显示
2.3程序方案设计
本设计采用8086控制器,为了提高程序运行速度,本设计采用汇编编程语言,具体方案在下面解释。
2.4设计框图
图2-1动态扫描方案图
3■设计原理及功能
点阵LED显示器是将许多LED类似矩阵一样排列在一起组成的显示器件,双色点阵LED是在每一个点阵的位置上有红绿或红黄或红白两种不同颜色的发光二极管。当微机输出的控制信号使得点阵中有些LED发光,有些不发光,即可显示出特定的信息,包括汉字、图形等。车站广场由微机控制的点阵LED大屏幕广告宣传牌随处可见。
试验仪上设有一个共阳极8*8点阵的红黄两色LED显示器,其点阵结构如图所示。该点阵对外引出24条线,8条行线,8条红色列线,8条黄色列线。若使某一种颜色、某一个LED发光,只要将与其相连的行线加高电平,列线加低电平即可。
3.1硬件
3.1.1电路驱动图
图3-1-1电路驱动图
3.1.2点阵图
图3-1-2点阵图
欲显示汉字“年”,采用逐列循环发光。首先由“年”的点阵轮廓,确定点阵代码,根据“年”的点阵代码,确定逐列发光的顺序如下:
① 行代码输出 44H; 红色列代码输 01H;第一列2个红色LED发光。
② 行代码输出 54H; 红色列代码输 02H;第二列3个红色LED发光。
③ 行代码输出 54H; 红色列代码输 04H;第三列3个红色LED发光。
④ 行代码输出 7FH; 红色列代码输 08H;第四列7个红色LED发光。
⑤ 行代码输出 54H; 红色列代码输 10H;第五列3个红色LED发光。
⑥ 行代码输出 DC
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