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1、点阵式LED显示器一、实验目的1. 了解点阵式led显示原理。2. 掌握单片机与8X8点阵块之间接口电路设计及编程。3. 掌握8155工作原理及与单片机的接口电路设计。二、设计任务及要求系统设计要求：利用8X8点阵显示屏，自己设计、焊接并调试电路板，实现在单片机的控 制下，点阵显示屏显示“电子设计”，显示方式分别为单字循环显示、左右滚动 显示、上下滚动显示。系统功能说明：系统在正常工作模式下为单字循环显示“电子设计”四个字，当按下第一 个开关时，点阵显示屏开始上下滚动显示“电子设计”，循环显示三次。而当按 下第二个开关时，点阵显示屏开始左右滚动显示“电子设计”，循环显示三次。 当按下复位开关时
2、，单片机复位，程序重新开始。三、工作原理及设计思路(1) 电路原理图：点阵显示模块的硬件电路设计如图1所示:UJVMEi- 咎-X.访口- awt.El nAAn_ QT-Z.一口?惶r-rid 曰 End E*Ed kLM.EEd LM-rTHn- _1萤 口nd Nd itIBNd 0.帝NtL nvtNa. 二每Nd a.有Md EMTrMdNspx图1复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，在加电瞬间，RST端出现一 定时间的高电平，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。如下图：（2）电路设计原理：8X8点阵共由64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线 的交叉点上，当
3、对应的某一列置0电平，某一行置1电平，则相应的二极管就亮； 8X8点阵的列输入为C0C7，行输入为R0R7，它们通过驱动电路（芯片1416及 74LS245）接全发光二极管的阴极和阳极。要显示某一个字，首先要设计该字 的点阵字形，编好行（或列）点阵码，然后在单片机的控制下对点阵进行逐行（或 列）扫描。在人眼的暂存效应下我们会看到完整的字形，从而实现了字体在点阵 显示屏上的输出。（3）设计思路：由于只控制8*8点阵显示屏，故不需要扩展单片机的I/O接口。考虑到P0 口需 要接上拉电阻，使得电路较为复杂，因此利用单片机的P1 口来控制点阵的行，用 P2 口控制点阵的列。（4）芯片原理1.单片机ST
4、C89C51RC引脚功能：4KB程序存储器，512B的数据存储器，中断源8个，定时器3个，32位I/O口，有看 门狗电路。T2/P1. 0 T2EX/P1. 1 Pl. 2 Pl. 3 Pl. 4 Pl. 5 Pl. 6 Pl. 7RST RXD/P3.0 TXD/P3.1 INTQ/P3. 2 INT1/P3. 3 T0/P3. 4 T1/P3. 5 WP3. 6 RD/P3. 7 XT AL 2 XTAL1VSSVCCPO.O/ADO PO. 1/AD1 PO. 2/AD2 PO. 3/AD3 PO. 4/AD4 PO.5/AD5 PO.6/AD6 PO.7/AD7EA ALE/FROG
5、PSENP2. 7/A15 P2. 6/A14 P2. 5/A13 P2. 1/A12 P2. 3/A11 P2.2/A10 P2. 1/A9 P2.O/ASSTC89C51RC/RD+系列单片机IS P编程原理2.74HC245管脚图如下:LOGIC AND CONNECTION DIAGRAMS DIP (TOP VIEW)Vcc E B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8| 20 | wlRl E函同EEEEDIR A1 A2 陌 A4 场 A6 A7 A8 GND芯片中数据传输方向:TRUTH TABLEINPUTSOUTPUTEDIRLLBus B Data to Bus A
6、LHBus A Data to Bus BHXIsolationH 二 HIGH Voltage Level L = LOW Voltage Level X = Immaterial根据所设计的电路原理图，数据由A口传向B口，故应使E =0, DIR=1。数据从A口输出后需接1K电阻，再接到点阵的行。3.MC1416BP管脚图如下:SNOHO山 NNOONO:由于需要八个数据传送口，故应有两片MC1416BP，任选其中八个即可。此芯片不 用接电源，8脚接地。数据直接接到点阵的列。（5）字模表生成：字模由LEDDOT生成，字模的提取方式为：逐行提取，字模的显示方式为：单字单行显示，生成的字模格式
7、：C51十六进制以下是生成的字模表：/*这是“电”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取;字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/ int8u gRowBuff18 = 0x10,0xFE,0x92,0xFE,0x92,0xFE,0x91,0x1F;/*这是“子”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取;字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/ int8u gRowBuff28 = 0xFE,0xC,0x10,0xFF,0x10,0x10,0x10,0x30;/*这是“设”的字模；该字模由LEDDOT
8、生成；字模的提取方式为：逐行提取;字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/ int8u gRowBuff38 = 0xDC,0x54,0xF7,0x7E,0x52,0x7C,0x4C,0x37;/*这是“计”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取; 字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/int8u gRowBuff48 = 0xC4,0x44,0xBF,0x44,0x44,0x64,0x44,0x04;上下循环：int8u gRowBuffa二(0x04,0x7F,0x49,0x7F,0x49,0x7F,0x84,0x
9、F4,0x00,/电0x7E,0x20,0xFE,0x10,0x10,0x10,0x14,0x10,0x00,/子0x72,0xDF,0x05,0xF5,0x54,0x24,0x5C,0x85,0x00,/设0x22,0x27,0xFC,0x24,0x24,0x24,0x2C,0x24,0x00/计;左右循环：int8u gRowBuff=(0xC0,0xBE,0xAA,0xAA,0x7F,0x2A,0x2A,0x3E,0x00,电0x04,0x04,0x05,0x45,0xFD,0x07,0x05,0x02,0x00,子0x02,0x03,0xFE,0xCA,0x5B,0x29,0x5B,0
10、x8A,0x00,设0x02,0x03,0xFE,0x88,0xD8,0x7F,0x08,0x08,0x00/计;四、软件设计(1) 设计说明：主函数中共分为三部分，主循环为单字循环显示，外部中断0的中断函数为 上下循环，外部中断1的中断函数为左右循环。采用边沿触发方式产生中断，每 次中断都循环显示“电子设计”。(2) 软件参数设置：1.Keil 软件：在Keil中选择AT89C52进行仿真，选择频率为11MHZ，如下图：选择仿真输出.hex文件，方便进行烧录，如下图:设置Debug，如下图:2.ST C烧录软件:(3) 源程序：#include #define Row P1#define C
11、ol P2#define ResetBit(byte,i) (byte) &= (0x01(i);typedef unsigned int int16u;typedef unsigned char int8u;/*模块级变量申明一一单字循环显示*/ /*这是“电”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取; 字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/int8u gRowBuff18 = 0x04,0x7F,0x49,0x7F,0x49,0x7F,0x84,0xF4;/*这是“子”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取;字模的显示方
12、式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/int8u gRowBuff28 = 0x7E,0x20,0xFE,0x10,0x10,0x10,0x14,0x10;/*这是“设”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取;字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/int8u gRowBuff38 = 0x72,0xDF,0x05,0xF5,0x54,0x24,0x5C,0x85;/*这是“计”的字模；该字模由LEDDOT生成；字模的提取方式为：逐行提取;字模的显示方式为：单字单行显示；生成的字模格式：C51十六进制*/int8u gRowBuf
13、f48 = 0x22,0x27,0xFC,0x24,0x24,0x24,0x2C,0x24;/*模块级变量申明一一上下循环*/ int8u gRowBuffa=0x04,0x7F,0x49,0x7F,0x49,0x7F,0x84,0xF4,0x00,0x7E,0x20,0xFE,0x10,0x10,0x10,0x14,0x10,0x00, 0x72,0xDF,0x05,0xF5,0x54,0x24,0x5C,0x85,0x00, 0x22,0x27,0xFC,0x24,0x24,0x24,0x2C,0x24,0x00 ;模块级变量申明左右循环*/ int8u gRowBuff=0xC0,0xB
14、E,0xAA,0xAA,0x7F,0x2A,0x2A,0x3E,0x00, 0x04,0x04,0x05,0x45,0xFD,0x07,0x05,0x02,0x00, 0x02,0x03,0xFE,0xCA,0x5B,0x29,0x5B,0x8A,0x00, 0x02,0x03,0xFE,0x88,0xD8,0x7F,0x08,0x08,0x00 ;int8u i,j,n,s;int16u sec;void Delay1(void);void Delay2(void);/*子函数定义*/ void main(void)IT0=1;/INT 0边沿触发IT1=1;/INT 1边沿触发EA=1;/
15、允许所有中断EX0=1;允许INT 0中断EX1=1;允许INT 1中断while(1)Col = 0xff;屏幕清零sec+;if(sec = 200) 每个汉字显示四秒；for(i=0;i 200) & (sec = 400)for(i=0;i 400)&(sec = 600)for(i=0;i 600)&(sec = 800)for(i=0;i800)&(sec=801)for(s=0;s0;j-)每屏显示时间for(i=0;i801)&(sec=802)for(s=0;s0;j-)每屏显示时间for(i=0;i0;i-)for(j=248;j0;j-);void Delay2(void
16、) unsigned char i,j;for(i=2;i0;i-) for(j=248;j0;j-); /*End Of File*/五、调试及过程分析：本次试验调试中出现了很多问题，首先是管脚座的误接很容易引发错误， 这个经过自习排查之后可以排除，后面的则主要在于烧制，在烧程序的时候，我 发现很多实验板烧完之后蜂鸣器响报警，但是经过排查之后，发现我使用的是P1 口和P2口，对应了开发板上面的蜂鸣器，但是程序始终少不上去，经过多方试验 之后通过找同学借到了一块可以烧制的。在最开始，本人买的单片机芯片为AT 系列的，后来发现AT的烧制必须要有相对应的烧制接口，并非串口烧制，所以 在换了 RST
17、芯片之后就解决了。最后在于程序，程序的最大难度就在于字码表， 最开始出现了左右相反的问题，经过调试之后，我画了一张8x8的点阵图，然后 在图上画出相应的字就可以通过图轻松画出来了。六、实验总结这次实验经历了很多问题，一共焊了两块板子，感觉第一块主要是自己太过 于急功近利，所以导致很多东西并不算是很懂的情况下就开始做了，其中的单片 机试用了 P0 口作为输出，这个时候P0 口的输出一般只有2.2v左右，需要使用 上啦电阻才能实现正常功能，然后我就只有改用P1 口，其次对于245芯片的不 了解，因为其A通道到B通道使用的是不同的连接方式，在做第二块板子的时 候，重新做的时候就好多了，而且经历了之前的失败，也让我小心很多避开了很 多失误。然后在于板子的程序方面，主要在于子码表，子码表其实原理很简单，我的 方法就是自己画一个8x8的矩阵，然后自己把字画出来，然后把对应的点的标为 1，然后写出其代码就可以了。只要仔细点就不会出现问题了。整个实验我经历了很多，我慢慢也发现做单片机其实还是存在很多了去，经 过仔细研究，我觉得单片机可以做更深层次的探究，而且最后经历了各种错误之 后也学习到了很多东西，这几天通过网上查资料，问同学都又学习到了很多东西。 也感谢在这次试验中给我提供帮助的各位老师和同学。
