基于51单片机的LED显示屏设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1设计要求1

2系统总体分析1

2.1显示部分1

2.2驱动电路的选择2

2.3电源模块选择2

2.4工作原理2

2.5总体设计3

3产品设计流程4

3.1系统硬件设计4

3.1.1AT89C51芯片的介绍4

3.1.2时钟电路7

3.1.3复位电路8

3.1.4驱动电路设计8

3.1.5键盘模块设计10

3.2整体电路11

3.3系统软件设计12

4结论12

参考资料13

附件14

附件1元器件清单14

附件2电路原理图14

附件3C语言源程序15

I

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基于51单片机的LED显示屏设计与制作

为保证产品使用功能的完整性与产品自身的安全可靠，明确设计要求与掌

握相关资料是必要且十分重要的，是设计进行下去的前提条件。

1设计要求

用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块，设计点阵显示的硬件电路，

利用简单的外围电路来驱动LED显示屏，并编制相应程序，实现字符与文字显

示。

本设计的目的是：

1）利用单片机控制技术控制LED的显示，再结合单片机的程序作线路布置，

即硬件设计。

2）行列电路设计，分析电路图确定整个系统大概的规模。

3）进行系统分析，通过系统分析，确定该系统该具有那些功能，有那些模

块，各个模块之间是怎样联系的，以及怎样组合的。

4）确定所需的元器件，然后通过电路图进行连接。

5）集合程序调试，调试整个的系统模块的功能，看各个功能是否能正常运

行，并找出程序中的错误，改正这些错误。

6）最终能在LED电路板上显示所要的图形或汉字。

2系统总体分析

2.1显示部分

显示部分是本次设计最核心的部分，我先对LED8*8点阵显示进行选择然后

再其改基础上扩展成LED16*16。

对于LED8*8点阵显示有以下两种方案：

静态显示，将一帧图像中的每一个二极管的状态分别用0和1表示,若为0,

则表示LED无电流,即暗状态;若为1则表示二极管被点亮。若给每一个发光二

极管一个驱动电路,一幅画面输入以后,所有LED的状态保持到下一幅画。对于

静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,成本高,且可靠性也较

低。

动态显示，对一幅画面进行分割,对组成画面的各部分分别显示,是动态显

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示方式。动态显示方式,可以避免静态显示的问题。但设计上如果处理不当,易

造成亮度低,闪烁问题。因此合理的设计既应保证驱动电路易实现,又要保证图

像稳定,无闪烁。动态显示采用多路复用技术的动态扫描显示方式,复用的程度

不是无限增加的,因为利用动态扫描显示使我们看到一幅稳定画面的实质是利

用了人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短,发光的亮度等因素。通过实

验发现,当扫描刷新频率(发光二极管的停闪频率)为50Hz,发光二极管导通时

间≥1ms时,显示亮度较好,无闪烁感。

由于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,成本高,且可

靠性也较低。而动态显示可以避免静态显示的问题，只是在设计时应注意合理

的设计既应保证驱动电路易实现,又要保证图像稳定,无闪烁。且动态显示易于

制作和理解，又能巩固所学知识，达到毕业设计的目标。我采用动态显示。

2.2驱动电路的选择

驱动电路的选择采取并口输入，占用大量I/O口资源