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8*8点阵显示屏的设计

摘要：本设计是基于P89C51的8×8点阵LED数码字符显示器的设计，

LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光

二极管封装而成。LED点阵显示屏可以显示数字或符号,通常用来显

示时间、速度、系统状态等。本文讲述了基于P89C51单片机8×8LED

数码字符显示器的基本原理、硬件组成与设计，Proteus软件仿真，

程序设计等基本环节与相关技术。

【关键词】51单片机，Proteus软件，显示屏

LED是发光二极管LIGHTEMINTTINGDIODE的英文缩写，是一

种直接能将电能转化为可见光的半导体。LED点阵是由发光二极管排

列组成的显示器件，在日常生活中随处可见，其发光类型属于冷光源，

效率及发热量是普通发光器件难以比拟的。它采用低电压扫描驱动，

具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视

距离远、可靠耐用、应用灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制

灵活等特点。随着社会经济的不断进步，人们对LED显示器的认识不

断加深，其应用领域越来越广。

LED电子显示屏具有所显内容信息量大，外形美观大方，操作使

用方便灵活。适用于火车，汽车站，码头，金融证券市场，文化中心，

信息中心体育设施等公共场所。该项目广泛涉及了计算机及电子技术

中的电源技术，单片机技术，数据通讯技术，显示技术，存储技术，

系统软件技术，接口及驱动等技术。

本产品采用以P89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由

P89C51芯片、晶振电路、三极管驱动电路、按键控制电路、8×8LED

点阵5部分组成，电路框图如图1所示。其中，P89C51是一种带4kB

闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS型8位微处理

器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术

制造，工业标准的MCS一51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功

能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1000次写／

擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌

人式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电

子设计与制作过程中经常用到P89C51芯片。时钟电路由P89C51的

18，19脚的时钟端(XTAI1及XTAL2)以及12MHz晶振X、电容C2、

C3组成，采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路，

主要由电阻R，R2，电容C，开关K组成，分别接至P89C51的RST

复位输入端。LED点阵显示屏采用8x8共64个象素的点阵，可通过

万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布。我们把

行列总线接在单片机的I/O口，然后把上面分析到的扫描代码送入总

线，就可以得到显示的字符了。我们在实际应用中是将LED点阵的8

条列线通过驱动电路接在P1口，8条行线通过限流电阻接在P0口。

单片机89C51按照设定的程序在P1和P0接口输出与内部字符对应的

代码电平送至LED点阵的行列线(高电平驱动)，从而选中相应的象素

LED发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个字符的显示。再改变

取表地址实现字符的滚动显示。硬件电路组成框图如图2-1所示。

1.

系统各单元的电路设计

1.1P89C51单片机最小系统

最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图2-2为

P89C51单片机的最小系统。

1.2按键控制电路

单片机开始工作时，P2.0是高电平。当按键按下时，检测到一个

低电平信号，改变P0口输出信号，控制8×8LED点阵显示屏显示不

同字符。

1.3三极管驱动电路

扫描驱动电路的功能主要是有P1口输出高电平使三极管发射结

导通，发射结输出足够大的电流使二极管导通。

1.4字符的点阵显示原理及字库代码获取方法

我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由8行8列的点阵

组成显示。我们可以把每一个点理解为一个象素，而把每