基于51单片机的电子广告牌的设计.doc

南通大学本科学位论文 户外电子广告牌设计 目 录 图2-2 复位电路 2.2.3 电源电路 确保系统能够准确的运行，电源模块的设计是一个非常重要的部分，因为它的精度对整个系统的精度都有着重要的影响。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。 众所周知，我们所使用的直流稳压源包括电源变压器，整流，滤波和稳压电路四部分。在经过这四部分之后可以得到比较平滑稳定的直流电源，但是通常这样得到的电压还会随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化，并不是十分稳定，不能够保证系统的准确运行，故需加稳压电路。 单片机AT89C52的单片机工作电压为5V,电源电路如下： 图2-3 电源电路 2.2.4 驱动电路 每个汉字需要4个8*8的LED点阵，要想实现8行扫描驱动，上下2行必须都有1个74LS138接到LED点阵模块上，而每个汉字是按照16*16取模，所以需要4个74LS138来驱动一个汉字。在单片机系统中，如果并行口的I/O资源不够，而串行口又没有其他的作用，那么可以用74LS138来扩展并行I/O，节约单片机资源。 74LS138 为3 线－8 线译码器，其工作原理如下： ? (1)当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（E2)和/(E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。比如：A0A1A2=110时，则Y6输出端输出低电平信号。 (2)利用 E1、E2和E3可级联扩展成 24 线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成 32 线译码器。 (3)若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。 关于74LS138的使用，74ls138是3-8线译码器，当E1=1,E2,E3=0时，该译码器被选中，此时如果数据输入端ABC输入000-111八个数据，输出端Y0-Y7将依次输出0。所以，我们可以依次选中四个译码器，向数据输入端写入数据来直接控制某个点阵的显示。 图2-4 LED点阵驱动电路 2.2.5 8x8 LED点阵 8x8 LED点阵，即横竖都有8个发光二极管。相关示意图如下： 图2-5 8x8 LED点阵内部结构图 观察二极管正负极，我们可以很容易发现，如果赋予P0=0xff；P2=0x00；那么所有的发光二极管将被点亮，从而点阵就可以实现全亮。类似的，如果需要实现某一列或者某一行全亮，也可以进行类似的赋值。比如，我们要实现第一列全亮，第一列全亮就要求P20=0;其他为1，则代码为P0=0xff；P2=0xfe； 但是如果需要让点阵显示一个字符的话，上述赋值则不能达到目的，这里，我们需要先知道扫描的概念。 所谓扫描，就是每隔一个时间段，发送一组代码，当然，这个时间段要足够小。由于人眼有视觉暂留效应，人的肉眼无法分辨，因此，经过多次扫描，点阵上就能稳定的显示一个字符。那么程序上如何实现扫描呢？ 扫描包括行扫描和列扫描，我们可以任意使用其中一种。假设我们使用行扫描，就是首先令P07为1，即P00=0x80；然后观察在这一行上有哪些二极管被点亮，点亮的那一列所对应的端口就为0，不亮的就为1，记下此时P2数值，短暂延时过后，令P06=1，即P00=0x40；然后观察在这一行上有哪些二极管被点亮，点亮的那一列就为0，不亮的就为1，记下此时P2数值，同理如此重复下去，直到P00=0x01；那么所有的P0和P2的数值就构成了两个长度为8的数组，我们可以在程序中每个一段时间按顺序发送一组代码，只要时间段足够短，那么我们就可以在点阵上看到稳定的字符了。 以上所述即是8x8LED阵列的基本原理。 上面已经详细介绍了8x8的LED点阵单色共阳模块的内部结构图，其单点工作电压为1．8 V，正向电流为8~10 mA。当某一行线为高电平而某一列线为低时，其行列交叉的点就被点亮；而当其某一列线为高时，其行列交叉的点为暗；当某一行线为低电平时，无论列线如何，对应这一行的点全部为暗。 所谓16*16点阵，就是行列各位16个长度的点阵，现实中我们可以通过4个8*8点阵进行拼凑来实现一个16*16的点阵。如下图所示。用四个8x8点阵显示可构成16x16点阵显示器的连接方法如下图3所示。图中，将(A)和(B)的8列、(C)和(D)的8列分别对应相连，同时将(A)和(C)的8行、 (B)和(D)的8行分别对应相连。即可形成一个16行(每一行有16个LED)、16列(每一列也有16个LED)的16x16点阵显示器，可将这256个点称为一页，这样，显示字符时，只要对一页中对应的亮灭进