可编码LED滚动显示屏设计.docVIP

、 可编码LED滚动显示屏 课程设计目的 LED点阵屏核心功2、通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。3、掌握SPI串口进行数据传输的应用，并学会使用外部芯片辅助项目设计。 4、锻炼通过自学与自己探索的方式解决问题的能力。 5、通过此次课程设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 6、锻炼团队分工合作与协调能力LED因其体积小，耗电量低，高亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上，LED点阵大屏可应用于户外广告，交通导航，大厅公告，比赛的多媒体实时显示等领域。×8的LED显示屏，通过我们的按键来自主设计调制显示屏上的图形，并配以动态显示效果。如果我们将此融合到简单的开发系统中，就能达到开发智力、想象力和自主动手能力的效果。 能准确的现实所有的简单图形。 能准确显示简单的汉字。 通过键盘我们能自如输入任意的图形。 动态显示我们设计完成的图形。 硬件设计思想 1、总体结构框图 2、方案讨论与设计 方案一:我们先确定选用8×8的LED显示屏。我们将Atmega16的PORT A口接到LED屏的每一行，这样，我们通过控制avr单片机内部上拉电平来控制每一行灯的亮灭，这样的话我们就可以通过LED显示屏输出图形。但是这样的话就存在一个问题:我们只能只能显示我们预先设置好几个的图形，通过按钮来转换，而不能对其形状进行控制，达不到我们自主设计动手，开发智力的设计目标。 方案二：我们确定选用8×8的LED显示屏，为了弥补不能对各个LED灯亮灭的随意控制，我们引入4×4矩阵键盘，74HC164移位寄存器，这样的话每两个按钮就能移位自主控制一行显示灯的亮灭，如：11号键代表控制第一行最后一个灯的显示状态为亮，按下后，前原来这八个灯的显示状态就会依次向左移动一位，在最后位的灯显示状态为亮，同理，如果我们按下10号时，就代表我们将最后一个LED灯的状态置为灭，此时原来这一行的灯的显示状态依次向左移一位。这样我们就能自主设计任意图形。为了增强显示能力，我们又引入动态显示效果，能将我们已编好的图形进行循环滚动显示。 3、单片机控制系统 我们使用的是Atmel公司高速8位微控制器ATmga16芯片为个引脚,内部集成了K字节的RAM、字节的EEPROM、1K字节的Flash以及2个UART串行接口等。由于采用了高性能的MCU,省掉了大量的外围器件,如外扩RAM、ROM存储器等,使硬件结构大大简化,提高了系统的可靠性。ga16芯片×4矩阵键盘来控制8×8 LED显示屏。接通电源时，通过单片机内部程序首先判断MODE键是否按下，MODE键是动态-静态显示的转换按钮。如果没有按下，则代表系统处于静态显示状态，那么Mega16 就会自动扫描我们的4×4矩阵键盘是否有键按下。我们通过两个按键来移位控制每一行LED灯的亮灭，如：11键代表控制第一行最后一个灯的显示状态为亮，按下后，前原来这八个灯的显示状态就会依次向左移动一位，在最后位的灯显示状态为亮，同理，如果我们按下10时，就代表我们将最后一个LED灯的状态置为灭，此时原来这一行的灯的显示状态依次向左移一位。然后我们通过其它的按键来控制其余各行LED灯的亮灭。通过这样的方式，我们就能自主设计我们所需的任意图形。当MODE键再按下时，代表我们的LED显示屏为动态显示，也就是把我们刚才编好的图形动态显示出来。 电路及原理图 根据上面的论证，电路总的原理图如下 软件设计 通过键盘输入控制信号，由单片机进行处理，并将行列信号分别通过显示驱动输入点阵大屏，控制点阵的显示。 1. 单片机： 采用Atmega16单片机芯片作为中控，处理键盘信号并控制LED点阵显示。 2.控制信号输入：的4*4矩阵键盘。 3.显示：考虑到4.显示驱动：考虑到设计所需端口较多的问题，为减少资源占用，使用74作为驱动芯片。但由于芯片的最大输出电流均不够大为让LED显示亮度够强，同时为保护芯片，我们采用100欧电阻来进行限流。  系统测试过程与分析 1、测试仪器：AVR Studio软件 、仿真器 测试与分析：（1）测试点阵：系统上电后，全屏点亮时无暗点，表明点阵正常，可使用。（2）测试键盘：直接连接键盘到单个可用LED发光二极管（这里采用实验板上发光二极管），按下每个按键看LED是否可亮，若亮，说明键盘可用。（3）程序调试：通过AVR Studio下载程序到单片机上，逐步运行程序，并相关变量的值的改变，以确定各部分程序是否正常运行并可用，直到检测完毕。（4）实时操作：运行已通过调试的程序至此，调试彻底通过！整个课程大体操作如上所述，但实际在细节上遇到较多问题，因为所为点阵，相关实验数据没有，遇