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基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计毕业设计(论文)

毕业设计设计题目:基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计摘要本文介绍了LED汉字点阵显示屏的设计及实现过程。

通过Proteus仿真详细介绍了显示的原理和显示屏驱动电路的设计,仿真效果的实现为后续实际硬件电路的焊接和调试提供了理论基础。

该系统通过单片机来控制整个系统的运行,采用逐行扫描的方式实现汉字的显示,主要分为三大部分:上位机软件部分、控制部分、LED点阵显示屏。

上位机软件部分主要通过VB软件编写一个字模转换发送的界面,实现上位机与下位机的通信;控制部分主芯片是STC89C52RC,是系统的核心,再利用C语言编程下载实现对单片机各引脚的控制;LED点阵显示屏包括驱动电路和显示屏,74LS138译码器输出控制显示屏的行扫描,74HC595(八位并行输出移位寄存器)控制显示屏的列,由于人眼视觉的滞留现象,行列驱动电路通过动态控制便实现了汉字的显示。

基于单片机的LED点阵显示屏与普通的平面静态广告相比,可以动态显示信息,可以随时更换显示信息,与视频广告相比,造价低,信息显示地点随意性高。

因此,无论商业广告,还是一般的信息公告显示,LED点阵显示屏都有着广泛的应用。

关键词:单片机LED点阵显示屏Proteus仿真显示屏驱动电路Design of LED dot matrix display Chinese characters Based on MCUAbstractThis article introduces the design and implementation of the dot matrix display of LED Chinese characters. It introduces the principle of display and the design of display drive circuit through Proteus simulation. The results of simulation provides theory basis for the welding and debugging of the actual hardware circuit.It controls the operation of the whole system through the MCU,it displays Chinese information by progressive scan, it mainly divided into three sections: PC software parts, control part, display screen of LED dot matrix. PC software parts mainly are writed through VB software, it writes a interface of the font conversion and sending, so as to achieve PC and MCU communications; The main chip of the control part is STC89C52RC,it is the core of the system, and then downloaded the C programming language to MCU to control its pins; The display screen of LED dot matrix includes drive circuit and display screen,74LS138 decoder controls the line scanning,74HC595(shift register that outputs eight parallel data) controls the column scanning. Because of human visual retention phenomenon, driving circuit achieves the display of the Chinese characters through the ranks of the dynamic control.Compared with LED dot matrix display of Chinese characters based on MCU, it can display dynamic information, change information at any time, compared with video advertising, low cost, arbitrary of the information display site is high. So whether commercial advertising or general information announcement, the display screen of LED is applied wildly.Keywords: MCU ; display screen of LED dot matrix; Proteus simulation; drive circuit of display screen目录1 引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2系统功能概述 (1)1.2.1总体设计框架 (1)1.2.2上位机(PC) (2)1.2.3串行通信接收器 (2)1.2.4单片机 (3)1.2.5外扩存储器 (3)1.2.6 LED显示屏行列驱动电路 (3)1.2.7 LED点阵显示屏 (3)2 Proteus模拟仿真 (4)2.1 Proteus介绍 (4)2.2 Keil u Vision3介绍 (5)2.3 Keil u Vision3与Proteus的连接 (6)2.4硬件仿真电路 (6)2.4.1下位机汉字显示的仿真 (6)2.4.2 EEPROM外扩存储器读写的仿真 (7)2.4.3下位机接收上位机传输数据的仿真 (7)2.5调试过程 (9)3 硬件部分 (12)3.1单片机简介 (12)3.1.1单片机的发展及应用 (12)3.1.2单片机的应用 (13)3.1.3单片机的开发平台 (13)3.2控制部分 (14)3.2.1芯片简介 (14)3.2.2硬件电路 (18)3.2.3电路说明 (19)3.2.4调试过程 (19)3.3显示屏部分 (19)3.3.1芯片简介 (19)3.3.2硬件电路 (25)3.3.3电路说明 (25)3.3.4调试过程 (26)3.4设计硬件电路过程总结 (26)3.4.1仿真阶段 (26)3.4.2实物阶段 (28)4 软件部分 (29)4.1汇编语言与C语言 (29)4.2 C语言的突出优点 (30)4.3汉字显示的原理 (30)4.4汉字点阵码的生成 (31)4.5程序设计流程 (33)4.5.1静态显示汉字信息 (35)4.5.2动态显示汉字信息 (36)4.5.3 EEPROM外扩存储器的读写 (36)4.5.4下位机接收上位机发送的数据 (37)4.5.5外部中断的测试 (37)4.5.6总程序 (37)5 VB(上位机) (39)5.1 VB软件简介 (39)5.2人机界面设计 (39)5.3发送界面调试 (41)6 结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录 (45)附录1 原理图 (45)附录2 下位机程序 (47)附录3 上位机程序 (55)外文资料 (60)1 引言1.1课题背景LED 汉字点阵显示屏作为一种信息传递方式,主要应用在需要显示内容较少的公共场所,基于单片机的LED 汉字点阵显示成本低,效果好,可以满足大部分用户需求,因此被广泛应用。

LED 汉字点阵显示屏是由发光二极管排列组成的一种显示器件,通过控制半导体发光二极管的显示方式来显示汉字,具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、视角大、可视距离远等特点。

近年来LED 汉字点阵显示屏在银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及医院、海关、体育场所等需要进行公告、宣传的场合得到了广泛的应用。

目前LED 汉字点阵屏作为信息传播的一种重要手段,已经成为城市信息现代化的标志之一。

1.2系统功能概述本系统设计的目的是显示汉字信息,用16块8×8的点阵屏组成16×64的四字点阵显示屏,通过STC89C52单片机软件扫描来控制需要点亮的点阵,从而显示相应的汉字。

本系统一屏可以显示4个汉字,屏幕显示内容可以通过上位机(PC)向下位机传送的信息做出改变。

1.2.1总体设计框架本系统需要6大部分来实现:上位机(PC)、串行通信接收器、单片机、外扩存储器、LED 显示屏行列驱动电路和LED 点阵显示屏。

系统结构如图1-1所示。

图1-1 汉字点阵显示屏系统方案 上位机(PC ) 串行通信接收器外扩存储器单片机LED 点阵显示屏LED 显示屏行列驱动电路1.2.2上位机(PC)上位机部分用VB 软件编写,用于实现上位机向下位机数据传输,主要包括汉字显示输入窗口、字模代码生成显示窗口、字模生成按键、发送按键等。

上位机发送界面如图1-2所示。

图1-2 上位机发送界面1.2.3串行通信接收器串行通信接收器部分主要由MAX232芯片及外围电路组成,用于程序的下载及数据的传输。

如图1-3控制部分电路的标注所示。

图1-3 控制部分电路串行通信接收器单片机外扩存储器1.2.4单片机单片机部分是整个系统的核心,即主控部分,控制单片机的所有外围电路,协调外围电路部分的工作,从而实现预期的效果。

如图1-3中标注所示。

1.2.5外扩存储器外扩存储器部分存储上位机(PC)传到下位机(单片机)的数据,并且在显示点阵汉字时,将数据发送到LED点阵显示屏驱动电路。

由于STC89C52仅有512字节的RAM,因此加了外扩存储器,使用的是EEPROM 24C32。

如图1-3的标注。

1.2.6 LED显示屏行列驱动电路LED显示屏行列驱动电路分为行驱动和列驱动,行驱动不间断逐行扫描,列驱动控制需要点亮的点,从而显示出预期的汉字效果。

如图1-4的标注所示。

LED点阵显示屏列驱动行驱动图1-4 LED点阵显示屏及驱动电路1.2.7 LED点阵显示屏LED点阵显示屏部分由16块8×8的LED点阵显示模块组成,一屏可显示四个汉字。

每块有18个引脚,8行8列和2个固定脚。

如图1-4的标注所示。

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