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1、目 录1 引言12 LED显示屏的发展及现状22.1 LED显示屏的发展历史22.2 LED显示屏发展现状33 LED显示屏设计原理43.1 设计方案概述43.2 硬件系统设计原理53.2.1 单片机控制及外围电路53.2.2单片机LED显示驱动电路83.2.3 16X64点阵显示屏设计113.3系统软件的设计123.3.1显示驱动程序123.3.2系统主程序124仿真与调试144.1 Proteus性能简介144.2 Proteus仿真要求144.3 Proteus仿真步骤144.4 Proteus仿真结果164.5 仿真问题与解决175结束语18参考文献19附录20致谢36摘 要LED点阵
2、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。本设计是4个16x16点阵LED电子显示屏的设计。整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和八个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示4个汉字，采用16块8 x 8点阵LED显示模块来组成4个16x16点阵显示模式。显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多
3、种显示方式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。关键词：AT89C51单片机；LED；点阵显示；动态显示AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode). The LED dot-matrix display board can display the number or sign, and it is
4、usually used to show time, speed, the state of system etc. This design is 4 16 16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company at the core, introduced take it as the control system LED la
5、ttice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74LS154 andeight row driver 74HC595 through this chip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese
6、characters,sixteen pieces of 8 x 8 dot-matrix LED display modules to form the 16x16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the hardware design of the LED dot matrix display, and the principle
7、function of the various parts of the circuit, the corresponding software program design and the use of some such.Key words:AT89C51 Micro Controller Unit；LED；LatticeDisplay；DynamicDisplay1 引言LED显示屏分为数码显示屏、图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩型点阵阵块组成。以红色或绿色灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，是各部分组件都模块化的显示器件，通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。LED点阵显示屏
8、制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。伴随当今高度发展的信息时代，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、可实现超高密度、环境性能好、混色好、抗静电性能强、寿命长、可视角度大和稳定性好。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。近年来，单片机已经成为科技领域的有力工具，人类社会生活的得力助手。它的广泛非常应用，不仅仅体现在工业控制、机电应用、智能仪表、实时控制、航空航天、尖端武器等行业和领域的智能化、高精度化，而且在人
9、类日常生活中也随处可见它的应用。目前，单片机正朝着高性能和多种方向发展，其趋势将进一步向着CMOS化、缩短指令周期、低功耗、高度集成、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展，其功能也将越来越丰富，速度也越来越快。随着LED显示屏在广告传媒领域逐渐崭露头角，其控制系统也发展迅速，层出不穷。由于它的控制系统均是基于嵌入式微处理器开发，所以单片机在其中也占有一席之地。但是，由于LED显示屏控制较复杂，特别是对于显示特殊效果，如循环移动、覆盖霓虹灯效果，要求处理器运算速度快、执行效率高，所以在某种程度上还不能完全满足应用需求。 本次设计基于MCS-51系列单片机实现LED点阵显示屏控制,
10、只针对原理上的说明，较简单的实现部分功能。2 LED显示屏的发展及现状2.1 LED显示屏的发展历史LED发光二极管是六十年代末发展起来的一种半导体显示器件，七十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展，发光二极管的发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。进入八十年代后，LED在发光波长范围和性能方面有了很大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏。LED显示屏发展大致经历了三个阶段：（1）1990年以前LED显示屏的成长形成时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观
11、上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级为单点4级调灰，产品的成本比较高。（2）1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场；电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。这一阶段，LED显示屏在我国发展速度非常迅速，从初期的几空企业、年
12、产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。（3）1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。1995年以来，LED显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这方面的工作
13、正在逐步深化，产业发展初具规模。2.2 LED显示屏发展现状目前我国LED显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国先进水平技术，近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现；LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：证券交易、金融信息显
14、示；机场航班动态信息显示；港口、车站旅客引导信息显示；体育场馆信息显示、道路交通信息显示、调度指挥中心信息显示等等。1995年以前，LED显示屏的生产无行业规范。1996年原电子部委托蓝通公司制定LED显示屏通用规范，1998年1月正式作为电子行业标准发布实施，使LED显示屏产业标准化工作开始走向规范。1998年初，中国光协光电器件分会加强了LED显示屏行业的管理和业务，在引导规范行业发展、开展光电器件与LED显示屏产品技术及检测标准交流协调等方面积极开展工作，目前正在就标准体系和具体标准的建立组织力量进行有关工作。随着产品标准体系的形成和系列标准的实施，LED显示屏产业在向健康有序的方向发展
15、。3 LED显示屏设计原理3.1 设计方案概述理论上说，无论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。1664的点阵共有1024个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，1664的点阵需要1024/8=128个锁存器。这个数字也相当大，因为我们仅仅是1664的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大的多，这样在锁存器上花的成本将是一个庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法
16、。动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器。具体就1664的点阵来说，我们把所有同一行的发光管的阴极连在一起，把所有同一列的发光管的阳极连在一起（共阴的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第一行使其点亮一定的时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其点亮相同的时间，然后熄灭； 第十六行之后又重新点亮第一行，这样反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上。由于人眼视觉暂留现象，所以我们所看到的图像就比较稳定了。采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。显
17、示的数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可用串行方式或者并行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的电路复杂。当列数很多时，并行传输的方案不可取的。而采用串行传输的方法，控制电路可只用一根信号线，将列数据一一传到列驱动器，硬件电路相对简单，可节约材料成本。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都已传输到位之后，这一行的各列才能并行进行显示。这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据传输和列数据显示两个部
18、分。对串行传输来说，列数据传输时间会相当长，在行扫描周期确定的情况下，留给行显示的时间就相对少了，可能影响到LED的亮度。解决串行传输中列数据传输和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有锁存功能。经过上述分析，可以归纳出列驱动器电路应具备的主要功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并出的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据传入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。下图为LED显示屏实现框图：图1 LED
19、显示框图3.2 硬件系统设计原理本系统采用了AT89C51单片机做控制器。整个电路主要由单片机控制及其接口电路、驱动显示电路、电源电路组成。硬件系统电路可分为单片机控制及外围电路和LED显示驱动电路两部分。3.2.1 单片机控制及外围电路单片机采用MCS-51或其兼容系列芯片，采用24MHZ或更高频率晶振，以获得高刷新频率。单片机的串口与列驱动器相连，用来显示数据。P3.0P3.3与行驱动相连，送出行选信号；P2.0P2.2口则用来发送控制信号。MCS-51单片机管脚说明如下：VCC/GND：分别提供电压和地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的
20、管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被
21、外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平
22、时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。EA/VPP：当使能EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当使能EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时
23、钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。单片机外围电路一般有两块：时钟电路（如图2所示）和复位电路（如图3所示）。图2 时钟电路 AT89C51单片机芯片内部有一个反向放大器构成的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡器电路的输入端和输出端，时钟可由内部和外部生成，XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率选择12MHz，C1、C2的电容值取30PF，电容的大小频率起微调的作用。图3 复位电路单片机有多种复位电路， 单片机复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，
24、撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关开关过程中引起的抖动而影响复位。本系统采用电平式开关复位与上电复位方式，当上电时，C1相当于短路，使单片机复位，在正常工作时，按下复位时单片机复位。在有时碰到干扰时会造成错误复位，但是大多数条件下，不会出现单片机错误复位，而可能会引起内部某些寄存器错误复位，在复位端加一个去藕电容， 则会得到很好的效果。3.2.2单片机LED显示驱动电路列驱动电路由集成电路74HC595构成。它具有一个8位串入并出的移位寄存器和一个8位输出锁存器的结构，而且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的，可以实现在显示本行列数据的同时，传
25、送下一行的列数据，既达到重叠处理的目的。图4 74HC595结构图74HC595的外形及内部结构如图3-2所示。它的输入侧有8个串行移位寄存器，每个移位寄存器的输出都连接一个输出锁存器。引脚SI是串行数据的输入端。引脚SCK是移位寄存器的移位时钟脉冲，在其上升沿发生移位，并将SI的下一个数据打入最低位。74HC595引脚说明见表1表1 74HC595引脚说明符号引脚描述O0O717并行数据输出GND/VCC8/16地/电源Q79串行数据输出SRCLR10主复位（低电平）SRCLK11移位寄存时钟输入RCLK12存储寄存时钟输入CE13输出有效（低电平）SER14串行数据输入移位后的各位信号出现
26、在各移位寄存器的输出端，也就是输出锁存器的输入端。RCK是输出锁存器的打入信号，其上升沿将移位寄存器的输出打入输出锁存器。引脚G是输出三态门的开放信号，只有当其为低时锁存器的输出才开放，否则为高组态。SCLR信号是移位寄存器清零输入端，当其为低时移位寄存器的输出全部为零。由于SCK和RCK两个信号是互相独立的，所以能够做到输入串行移位与输出锁存互不干扰。芯片的输出端为QAQH，最高位QH可作为多片74HC595级联应用时，向上一级的级联输出。但因为QH受输出锁存器的打入控制，所以还从输出锁存器前引出QH，作为与移位寄存器完全同步的级联输出。图5 74HC595级联图将8片74HC595进行级连
27、，可共用一个移位时钟SCK及数据锁存信号RCK。这样，当第一行需要显示的数据经过8x8=64个SCK时钟后便可将其全 部移入74HC595中，此时还将产生一个数据锁存信号RCK将数据锁存在74HC595中，并在使能信号G的作用下，使串入数据并行输出，从而使与各输 出位对应的场驱动管处于放大或截止状态；同时由行扫描控制电路产生信号使第一行扫描管导通，相当于第一行LED的正端都接高，显然，第一行LED管的亮灭就取决于74HC595中的锁存信号；此外，在第一行LED管点亮的同时，再在74HC595中移入第二行需要显示的数据，随后将其锁存，同时由行扫描控 制电路将第一行扫描管关闭而接通第二行，使第二行
28、LED管点亮，以此类推，当第十六行扫描过后再回到第一行，这样，只要扫描速度足够高，就可形成一幅完整的文字或图像。由于4点阵显示器有16行，为充分利用单片机的接口，本电路中加入了一个4-16线译码器74LS154，其输入是一个16进制码，解码输出为低态扫描信号，它的结构如图6所示。图6 74LS154结构图74LS154功能引脚如表2所示表2 74LS154引脚说明符号引脚描述,111 ,1317输出端GND12GND电源地1819使能输出端A、B、C、D2023地址输出端Vcc24VCC电源正图7 行驱动电路 如图7所示的行驱动电路中,把74LS154的E1和E2引脚接地，然后以A、B、C、D
29、四脚为输入端。就会形成16种不同的输入状态，分别为00001111，然后使每种状态只控制一路输出，即会有16路输出。如果一行64点全部点亮，则通过74LS154的电流将达640 mA，而实际上，74LS154译码器提供不了足够的吸收电流来同时驱动64个LED同时点亮，因此，应在74LS154每一路输出端与16x64点阵显示器对应的每一行之间用一个74HC04反相器来将电流信号线性放大。这样，74LS154某一输出脚为低电平时，对应的74HC04输出为高电平。3.2.3 16X64点阵显示屏设计8X8的LED点阵，其单点工作电压为1.8 V，正向电流为810 mA。当某一行线为低电平而某一列线为
30、高电平时，其行列交叉的点就被点亮；而当其某一列线为低电平时，其行列交叉的点为暗；当某一行线为高电平时。图8所示为点阵示意图，所有同行的发光管阴极接在一起，所有同列的发光管阳极接在一起。每一个字由16行16列的点阵组成显示，即国家标准汉字库中的每一个字均由256点阵来表示，我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形，如图9所示 “模”字。因此我们只要知道汉字或者图像的C51点阵字模代码，就能够用单片机对汉字或者图像进行显示控制。 图8 8X8点阵示意图图9 “模”字3.3系统软件的设计显示软件的主要
31、功能是向LED点阵屏输出数据信号并产生各种控制信号，是现实屏按设计要求现实各种文字以及图案。软件可以分成两个层次：上层系统程序和下层显示驱动程序。系统程序主要是控制系统初始化、显示效果处理，中断等工作。显示驱动程序主要是负责向点阵显示屏传送数据信号并产生行扫描信号和其他控制信号，配合LED显示屏完成整个扫描显示工作。由于C语言具有可移植性强、可读性强、效率高、运用灵活等优点，所以本设计采用了C语言编写。3.3.1 显示驱动程序显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏刷新率的稳定，1/16扫描显示屏的刷新率（帧频）计算公式如下： 刷频率（帧频）=溢出率= （1）其中f位
32、晶振频率，t为定时器T0初值（工作在16位定时器模式）。然后显示驱动程序查询当前燃亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数据，并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新的行号，重新打开显示。3.3.2 系统主程序本设计的软件可以使LED点阵显示的图案、文字在视觉范围内无明显的抖动，清晰、亮度均匀充足。通过按键控制可以有上下左右移动等显示方式。主程序开始后，先对系统环境进行初始化，包括串口、定时器、中断和端口；然后通过按下不同控制按键，以不同的显示方式出现“内江师范学院”等字样，并且以循环的
33、方式一致执行该次显示，直到下一次控制按键按下后改变显示方式。定时器赋初值读取行号并增1送新行显示数据消隐切换显示数据送新行号、打开显示进入中断退出中断图10 显示驱动程序流程图系统初始化“左移”显示效果“右移”显示效果“上移”显示效果“下移”显示效果开始图11 系统主程序流程图4 仿真与调试4.1 Proteus性能简介proteus是英国Labcenter公司嵌入式系统仿真开发平台。Proteus由两个主要程序系统构成ISIS.EXE（电路原理图设计系统）和ARES.EXE（印刷电路版设计系统）。 本论文设计主要是运用ISIS.EXE（电路原理图设计系统）仿真单片机控制1616LED点阵，下
34、面将简单介绍proteus的电路原理图设计系统。Proteus的元件库：有分离元件、集成器件、还有多种带CPU的可编程序器件。既有理想元件模型。还有各种不同厂家及时更新的实际元件模型。Proteus的电路原理图设计系统的仿真实验功能：电路不仅能做电路基础实验、模拟电路实验与数字电路实验，而且能做单片机与接口实验。为课程设计与毕业设计提供综合系统仿真。4.2 Proteus仿真要求1. 建立数字电路模型，检测数字电路模型是否连通，有无连接错误。2. Keil软件编译C语言，要求最终编译结果程序无误，将其导入到Proteus仿真软件中。3. Proteus仿真电路最终能成功显示C语言程序编译后的结
35、果。4.3 Proteus仿真步骤Proteus软件仿真51单片机控制1616LED点阵显示屏的过程如下：(1)点击左边工具栏中元件模式这一项，软件进入元件选择和编辑状态。(2)在工具栏的右侧找到如图12所示的总电路缩略框，编辑完电路后可在此窗口看到整体电路的缩略图，方便移动到所需修改的区域。缩略框图下方有P和L两个按键，单击P，出现元件搜索框如图13所示，关键字中输入AT89C52。右端出现元件引脚和封装的图，可在结果框图内上下点击选择你所需要的元件的正确型号后，单击确定。图12 总电路缩略框图13 元件搜索框(3)在主屏中双击鼠标，即可将你选择好的元件放入电路编辑窗口中，放好后如图14所示
36、。图14 元件引脚图(4) 通过上述方法放置其他元件，单击所要连接的引脚，当鼠标变成铅笔形状后，再点任一点可使线折成90转向，再点击目标引脚，连好各引脚。(5) 很多线路太过复杂，我们使用网络标号使电路简洁。单击左边工具栏中的网络标号工具，软件就进入网络标号编辑状态，单击要做网络标号的连线，双击即可显示如图15所示的网络标号设置窗口，在标号后面的编辑框内输入对应的网络标号。图15 网络标号设置图全部电路连好后，在keil软件中编译程序无误，生成的.hex文件，双击单片机元件，弹出编辑元件框图。在Program File的编辑框右边单击文件夹图样的按键，找到.hex文件确定将其导入，再次确定后返
37、回原界面，此时已将单片机控制LED点阵的程序写入仿真电路的单片机中。4.4 Proteus仿真结果在软件界面的最左下角有四个实时仿真按键，单击最左边的播放按键，开始仿真，本毕业设计电路连接正确，程序无误，最终仿真成功。LED显示部分和C语言程序编程结一致，分别以上下移动，左右移动，显示“内江师范学院”的字样。仿真结果如图所示。图16 Proteus仿真截图4.5 仿真问题与解决在Proteus仿真软件中，仿真电路中并没有电源，时钟和复位电路这些电路，但一样可以仿真通过。因为Proteus是一款很智能的专用仿真软件，为了更快捷地得到仿真结果，部分外围电路软件自带而无需我们绘制出来。但事实是，即使
38、添加这些电路，在实际电路中也无法正常显示，这是因为实际当中51单片机的各个引脚负载能力有限，必须还要通过外接驱动电路才能很好的显示，如外接三极管放大、接锁存器锁存等等来增强驱动能力，本设计采用了反相器线性放大的方法成功调试出较好的显示效果。5 结束语文主要讲述的是如何用51系列单片机控制点阵LED显示屏将文字，单色简单图片动态地显示出来。本论文完成的主要工作有：（1）对整个设计的工作原理做了大概的介绍，从51单片机内部模块、引脚功能、外围电路，点阵LED显字原理及驱动电路等方面，详细了解整个设计的构成。（2）本次论文设计完成了用16个88点阵构成的1664的单色点阵。可以显示汉字和简单的图像。
39、（3）通过Keil和Proteus软件对此设计进行程序调试和仿真，验证了前面原理论证的实现，从而完成整个设计。本次论文设计能够显示1664规格的LED点阵，一次可以显示4个字。但在功能上还比较单一，会在以后的学习中深入研究。随着LED彩色超大广告屏的应用与推广，LED显示屏在彩色，显示视频信号方面的研究将进一步深化。参考文献1 关积珍.LED.显示屏发展状况及趋势J.世界电子元器件，2000, (02)：277-301.2 关积珍.陆家和.我国LED显示屏技术和产业发展及展望.现代显示，2004，(02)：34-37.3 全国大学生电子设计竞赛组委会.第六届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（
40、2003）.北京：北京理工大学出版社，2005年4 缪思恩.LED大屏幕显示电路设计J.电子技术应用，1996，(08)：56-77.5 卢弥坚.主从分布式LED大屏幕显示系统J.电脑与信息技术，1997，(04)：6-13.6 文哲雄.用单片机控制LED显示屏D.佛山：佛山科学技术学院，1995.7 郑刚.李宇成.LED大屏幕显示系统的设计J.北方工业大学学报，2001，（03）：43-47.8 李桂平.LED屏幕显示器的设计J.零陵师范学院学报，2002，(9)：367-380.附录1系统程序：#include#define uint unsigned int#define uchar u
41、nsigned charsbit E1=P17;sbit DS=P20;sbit SRCK=P21;sbit RCK=P22;sbit key_a=P10;sbit key_b=P11;sbit key_c=P12;sbit key_d=P13;uchar flag_left;uchar flag_right;uchar flag_up;uchar flag_down; uchar speed=20;uchar change;void key( );void display_right();void display_left( );void write_null();void write_by
42、te(uchar a);void delay();void delay_10ms( );void display_up( );void display_down( );uchar code bless32=0x00,0x00,0x02,0x00,0x02,0x00,0x03,0xF0,0x3E,0x10,0x22,0x10,0x22,0x10,0x25,0x10,0x24,0x90,0x28,0x50,0x30,0x10,0x20,0x10,0x20,0x30,0x00,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,/*内,0*/0x00,0x00,0x10,0x00,0x08,0x00,
43、0x00,0x38,0x03,0xC0,0x40,0x40,0x20,0x40,0x08,0x40,0x08,0x40,0x10,0x40,0x20,0x7E,0x6F,0x80,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*江,1*/0x00,0x00,0x08,0x1C,0x0B,0xE0,0x28,0x40,0x28,0x5C,0x2B,0xE4,0x2A,0x44,0x2A,0x44,0x2A,0x54,0x0A,0x48,0x10,0x40,0x20,0x40,0x40,0x40,0x00,0x40,0x00,0x40,0x00,0x00,/*师
44、,2*/0x00,0x40,0x08,0x40,0x09,0xF8,0x7E,0x80,0x04,0x80,0x20,0x60,0x13,0xA0,0x42,0x20,0x22,0xA0,0x12,0x40,0x12,0x00,0x22,0x04,0x42,0x04,0x41,0xFC,0x00,0x00,0x00,0x00,/*范,3*/0x00,0x20,0x12,0x20,0x09,0x20,0x00,0x40,0x23,0xFC,0x3C,0x08,0x63,0xC0,0x44,0x80,0x01,0x00,0x01,0xF8,0x7E,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80
45、,0x02,0x80,0x01,0x00,0x00,0x00,/*学,4*/0x00,0x00,0x00,0x80,0x78,0x40,0x4A,0xF8,0x53,0x08,0x54,0x60,0x69,0x80,0x58,0x70,0x43,0xC0,0x41,0x40,0x42,0x44,0x44,0x44,0x48,0x44,0x50,0x38,0x00,0x00,0x00,0x00,/*院,5*/0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x01,0x00,0x19,0x78,0x69,0x90,0x0A,0x20,0x48,0x80,0x28,0x80,0x10,
46、0x80,0x29,0x40,0x41,0x20,0x82,0x18,0x04,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,/*欢,6*/0x00,0x00,0x00,0x80,0x21,0x80,0x16,0x38,0x04,0x48,0x04,0x48,0xF4,0x48,0x15,0x58,0x26,0x40,0x10,0x40,0x10,0x40,0xFF,0x00,0x00,0xFE,0x00,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,/*迎,7*/0x00,0x80,0x08,0x80,0x09,0x38,0x11,0xC8,0x32,0x50,0x54,0x40,0x12,0x50,0x12,0x48,0x10,0xC0,0x00,0x08,0x09,0x04,0x28,0xA0,0x64,0x10,0x03,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,/*您,8*/0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
