液晶點陣式矩陣電子廣告牌設計與制作畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設計用AT89C51系列的高速單片機作為主控制模塊，利用簡單的外圍電路來驅動64×16的點陣LED顯示屏。同時，也可在嵌入式系統(tǒng)軟件硬件設計仿真平臺Proteus基礎上設置了16×16LED點陣漢字顯示電路。使用AT89C51系列的高速單片機本身的功能，很方便的實現單片機和PC機之間的數據存儲及傳輸，一方面

2、可利用軟件進行顯示內容的多樣化，另一方面點陣可顯示屏，廣泛的應用于醫(yī)院、機場、銀行等公共場所，所以本設計具有很強的實際應用性。</p><p>　　LED顯示屏可用動態(tài)掃描的方式同時顯示4個16×16點陣漢字，也可通過上位機軟件修改顯示的內容和顯示的效果等等。把字符內碼存儲在空閑的單片機程序存儲器空間，使本LED顯示系統(tǒng)能掉電存儲1024個字符。設計中采用了SPI接口的GB2312標準字庫，支持所有的國

3、字符和ASCII標準字符的顯示。因為采用串行傳輸方式，所以使本系統(tǒng)的可擴展性得到提升，有利于多個顯示單元的級聯。通過漢字字模點陣數據的生成軟件進行，實現漢字點陣的效果,同時應用匯編語言對單片機進行了控制性的操作。也完成了實物電路，并在Proteus軟件基礎上對結果仿真,得到了漢字點陣效果圖。</p><p>　　關鍵詞: 動態(tài)顯示 單片機 點陣字庫</p><p><b>　　A

4、bstract</b></p><p>　　This design with AT89C51 series of microprocessor as the main control module, use the periphery of the simple circuit to drive the 64 x 16 matrix LED display. At the same time, als

5、o can be in embedded system software and hardware design simulation platform based on Proteus set 16 × 16 of LED dot matrix characters display circuit. Use the microprocessor itself AT89C51 series of function, very

6、convenient realize between SCM and PC of data storage and transmission, on the one hand, can use software</p><p>　　The LED display dynamic scanning way can also showed four 16 × 16 dot matrix characters

7、, can also be through the PC software modify the content of the show and show the effect of the and so on. The character encoding stored in free microcontroller program memory space, make the LED display system can power

8、 lost storage 1024 characters. Applied to the design of the interface standard GB2312 SPI dictionaries, support for all of the countries and ASCII characters of characters that standard. Becaus</p><p>　　Keyw

9、ords: dynamic display; Single chip microcomputer; Bitmap fonts </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 LED概述4</b></p><p>　　1.1 LED電子顯示屏的基本概述4</p><p>

10、;　　1.2 LED電子顯示屏的分類6</p><p>　　2 顯示原理及控制方式分析7</p><p>　　2.1 LED點陣模塊結構7</p><p>　　2.2 LED的基本知識8</p><p>　　2.3LED的動態(tài)顯示原理10</p><p>　　3 硬件電路設計11</p>&l

11、t;p>　　3.1 系統(tǒng)硬件概述11</p><p>　　3.2 16×16LED點陣顯示制作13</p><p>　　3.2.1 16×16LED點陣的內部結構及工作原理13</p><p>　　3.2.2 用8×8LED點陣構成16×16LED點陣15</p><p>　　3.3A

12、T89C51的接口說明16</p><p>　　3.4 LED硬件原理圖19</p><p>　　4 字模的生成21</p><p>　　4.1 字模簡介21</p><p>　　4.2 字庫生成22</p><p><b>　　5軟件的設計24</b></p><

13、p>　　5.1 程序設計總體思路24</p><p>　　5.2 程序流程圖24</p><p>　　5.3 各個模塊的程序設計25</p><p>　　5.3.1 LED動態(tài)顯示的程序25</p><p>　　5.3.2 系統(tǒng)初始化的程序26</p><p>　　5.3.3 漢字顯示的原理26<

14、;/p><p><b>　　6效果圖測試28</b></p><p>　　6.1 實驗顯示效果圖28</p><p>　　6.2實驗程序34</p><p><b>　　總結41</b></p><p><b>　　致謝42</b></p&g

15、t;<p><b>　　參考文獻43</b></p><p><b>　　第一章 LED概述</b></p><p><b>　　一、 緒論</b></p><p>　　LED顯示屏（LED panel）:LED（Light Emitting Diode），同時也是發(fā)光二極管的英文縮寫

16、，簡稱為LED，它是一種能將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件，則它也可以直接把電轉化為光。它的作用是用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。LED的主要核心是一個半導體的晶片，晶片一端是負極，另一端連接電源的正極，它可以使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。</p><p>　　LED顯示屏可以分為圖文與視頻顯示屏，則它們均由LED的矩陣塊組合而成。在圖文的顯示屏當中：它可與計算機同步

17、顯示出來漢字、英文文本和圖形等等；視頻顯示屏它可采用微型的計算機來進行控制，圖文、圖像并茂，使之以同步、清晰的信息傳播播放出來，信息，同時可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目及現場實時狀況。LED顯示屏它的畫面特點：畫面的色彩鮮艷，立體感覺強，靜如油畫，動如電影，應用十分的廣泛，例如，應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所等等。</p><p&g

18、t;　　LED顯示屏發(fā)光的基本原理：它的半導體晶片是由兩部分組合而成的，它的一部分是P型的半導體組成，在它里面的空穴占主導的地位，另一端是N型的半導體組成，在這邊主要是電子。然而這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就會形成一個“P-N結”。當電流通過導線的作用于這個晶片的時候，電子將就會被推到P區(qū)，在P區(qū)里電子與空穴結合，然后就將會以光子的形式發(fā)出能量。</p><p>　　二、 LED電子顯示屏的基本概述<

19、;/p><p>　　多個 LED發(fā)光燈組成固定的字符或圖形從而進行顯示，則可形成LED點陣圖文的顯示屏效果。它的主要特點是只控制LED點陣中發(fā)光器件的通斷（比如：發(fā)光或熄滅），它則不控制LED發(fā)光的強弱。在LED點陣漢字顯示的方式中是先根據所需要的漢字提取出來漢字點陣（如16×16 點陣），將點陣文件存入ROM，從而形成新的漢字編碼；在使用時候，需要先根據它新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據新編碼提取相應

20、的點陣進行漢字顯示。</p><p>　　由于LED有很多的優(yōu)點等等，所以在市場中也得到了廣泛的應用，它的主要應用領域有：</p><p>　?。?）信號指示應用如：信號照明它主要是以LED單色光應用比較的廣泛，同時也是比較早的一個領域。</p><p>　?。?）顯示屏的應用如：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等等，其LED可用于顯示屏幕，而它的顯示屏幕又可分為單色和彩

21、色。</p><p>　　（3）照明的應用如：便攜燈具，汽車用燈，特殊照明等等。由于LED的尺寸比較的小，可以方便它的動態(tài)的亮度和顏色控制，所以，比較適合用于建筑裝飾照明。背光照明：普通的電子設備功能則顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等</p><p>　　LED電子顯示屏（Light Emitting Diode Panel）是由幾百到幾十萬個半導體發(fā)光二極

22、管像素點，它是按矩陣均勻排列組成。它可以利用不同的半導體材料，制造出來不同色彩的LED像素點。在目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色。但是藍色和純綠色LED的開發(fā)已經達到了實用的階段。LED它的顯示屏是一種通過控制半導體發(fā)光二極管亮度的方式，從來顯示出來文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等等各種的信息顯示屏幕。 </p><p>　　LED顯示屏可分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由LED矩陣塊組成的。它的圖文

23、顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息的顯示。LED顯示屏是因為其像素單元是主動發(fā)光的，它具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定的優(yōu)點等等。因而被廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所等等呢。</p><p>　　LED顯示屏的發(fā)展前景及其的廣闊，同時目前正朝著更高亮度、更高氣

24、候耐受性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向的發(fā)展。</p><p>　　三、 LED電子顯示屏的分類</p><p>　?。?）按顏色基色的分類：</p><p>　　單基色的顯示屏:單一顏色（如紅色或綠色）。 雙基色的顯示屏：紅和綠雙基色，二百五十六級灰度、可以顯示六萬五千五百三十六種顏色。 全彩色的顯示屏：紅、綠、藍三基色，二百五十六級灰

25、度的全彩色顯示屏可以顯示出一千六百多萬種顏色。 （2）按顯示器件分類：LED數碼的顯示屏：顯示器件均為7段碼數碼管，它適用于制作時鐘屏、利率屏等等，顯示出數字的電子顯示屏。 LED點陣圖文的顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組合而成的點陣顯示模塊，適用于播放文字、圖像信息。</p><p>　　LED視頻的顯示屏：顯示器件是由很多發(fā)光二極管組合而成的，可以顯示視頻、動畫等等各種視頻文件。（3）按

26、使用場合分類：室內的顯示屏：它的發(fā)光點較小，一般Φ三毫米到八毫米，它的顯示面積一般是有幾至十幾平方米。 室外的顯示屏：它的面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可以在陽光下工作，具有防風、防雨、防水功能。 （4）按發(fā)光點直徑分類：室內的屏：Φ三毫米、Φ三點七五毫米、Φ五毫米、 室外的屏：Φ十毫米、Φ十二毫米、Φ十六毫米、Φ十九毫米、Φ二十一毫米、Φ二十六毫米 室外屏的發(fā)光基本是由發(fā)光筒來完成的，發(fā)光筒的原理是將紅、綠、藍發(fā)

27、光二極管封在一個塑料筒內一起發(fā)光增強亮度。</p><p>　　它的顯示方式有靜態(tài)、橫向滾動、垂直滾動和翻頁顯示等等。</p><p>　　第二章 顯示原理及控制方式分析</p><p>　　一、 LED點陣模塊結構</p><p>　　組合型的LED點陣顯示器模塊，是以發(fā)光二極管為基本的像素，它利用高亮度發(fā)光二極管芯片點陣列組合后，在按照環(huán)

28、氧樹脂和塑模封裝而成。這種LED模塊廣告牌的優(yōu)點：具有提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、以及高亮度、引腳少、視角大、壽命長、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點。常有的顯示器件規(guī)格：PH10,PH14,PH16,PH20,PH25等多種像素管。LED點陣規(guī)模常見的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。</p><p>　　LED像素顏色可分為單色、雙基

29、色、三基色等。它像素顏色的不同，所顯示出來的文字、圖象等內容的顏色也不同。LED單色點陣只能顯示出固定的色彩如紅、綠、黃等單色，而雙基色與三基色點陣所顯示出來內容的顏色主要是由像素內部顏色不同的發(fā)光二極管點亮組合決定，例如紅綠都亮時顯示黃色，但是按照控制脈沖方式二極管的點亮時間，同時可實現256和更高級的灰度顯示，即可實現真彩色顯示。</p><p>　　如圖2.1,2.2,2.3顯示出最常見的LED 8

30、5;8單色點陣顯示器，它內部的電路結構和外型規(guī)格。 </p><p>　　圖2.3 8×8單色LED模塊內部電路結構</p><p>　　LED點陣顯示器單塊使用時，既可代替數碼管顯示數字，也可顯示各種中西文字及符號．如5x7點陣顯示器用于顯示西文字母．5×8點陣顯示器用于顯示中西文，8x8點陣可以用于顯示簡單的中文文字，也可用于簡單圖形顯示。用多塊點陣顯示器組合則可

31、構成大屏幕顯示器，但這類實用裝置常通過PC機或單片機控制驅動。</p><p>　　二、 LED的基本知識</p><p>　　目前，常見的是并行傳輸的方式，它將通過8位鎖存器，將8位總線上的列數據進行了鎖存的顯示，其中各8位鎖存器的片選信號是由譯碼器來進行提供的。其中這種方式的優(yōu)點是傳輸速度比較的快，它對微控制器MCU的通信速度要求比較低。但是這種方案最大的缺點就是不便于隨意的擴展顯示單

32、元的數目。每增加一個16*16點陣全角漢字的顯示單元，就會需要在之前的電路上多增加上兩個地址線，這就要求在PCB布線的時候要留有充足的地址線的冗余量。它的另一個缺點是，每一個單元的PCB也隨著安放位置的不同，則布線結構也有所不相同，同時也不利于廠家批量生產。它并行傳輸需要的芯片比較的多，因此市場上已經出現了用FPGA,CPLD等等高密度的可編程邏輯器件PLD來取代了傳統(tǒng)的鎖存器IC的方案。則成本有所下降，但是可擴展性仍舊比較的差。所以，

33、并行的傳輸方式適用于顯示單元數目確定的條屏。發(fā)光管中最主要的部分還是發(fā)光管內部的發(fā)光管芯所選用。</p><p>　　目前，現在中高檔發(fā)光管的管芯生產廠家主要有日亞公司，豐田公司，美國的科瑞公司，惠普公司，德國的西門子公司，臺灣的國聯公司，鼎元公司和光磊公司，其中美國及歐洲的公司都主要是以生產純藍純綠發(fā)光管芯片為主，但是臺灣公司它則以生產紅綠管的管芯為主，從目前的實際應用以及紅綠色彩搭配來看，一紅四綠其中紅管采用

34、的是四元素的紅，但綠管采用的是三元素的綠，同時，1、在管芯的使用上建議用紅管的管芯臺灣國聯公司的712SOL，綠管的管芯采用臺灣鼎元公司的113YGU。它的這種管芯則采用及搭配是目前雙基色室內顯示屏配置較高的。另外還有兩紅有一純綠的配置。2、集成元器件    在光電驅動電路中接收計算機傳到分配卡中的數字信號可以驅動發(fā)光體的亮與暗，從而可以形成我們所需要的文字或圖形，它的質量是否可靠穩(wěn)定，可以直接的決定了發(fā)光

35、體能否正常的工作，從目前的室外屏的運行來看，故障率出現最多的地方就在光電驅動部分，因為它所選用的集成IC器件的質量使之直接的決定了光電驅動部分質量。3、電源    一般公司使用的電源要求保證在5年時故障要低于1%，那么它每年故障要低于0.02%，其中電源質量的好壞在其元器件的篩選當中和電源生</p><p>　　目前，電子市場上電源的品牌也是比較多的，它的國產的有常州創(chuàng)聯，思達，上海

36、衡孚等等，它的進口主要來自臺灣明偉，從實際的使用上看，我們國產電源常州思達的電源穩(wěn)定性比較的好，使用壽命比較長，而且電源品牌比較響。在本顯示屏公司可采用通過3C認證的電源。4、生產工藝和施工工藝    它的系統(tǒng)的工藝主要是焊接工藝和安裝工藝。對于焊接工藝來講，它的顯示系統(tǒng)有多達10萬個焊接點，其中一個虛焊就可造成出至少一個象素筒的不亮，所以，焊接工藝是十分重要的，則我們目前采用先進的波峰焊接，它的整個焊接過

37、程均是由設備來完成的，它以避免人工的過失。假如室外的顯示屏，就應對屏體的安裝工藝提出了更高的要求，然而要求屏體的整體結構抗臺、防水、防高溫。它這是主要由于系統(tǒng)工作時間長、功耗量大同時，再加室外工作環(huán)境相對惡劣，則要求屏體具有一定防高溫、防塵、防霧功能等等。它的顯示屏面積在20平方米以上的時侯，建議最好采用雙支撐，但是在20平方米以下時，建議最好采用單體支撐、它的顯示屏是安裝在電廠的第二大門上有天然的支架。它的顯示屏的整體結構采用了鋼結構

38、，對外立面采用臺灣吉祥工業(yè)鋁塑板包邊。同時，為了它保證顯示屏結構的安全可靠，建</p><p>　　三、 LED的動態(tài)顯示原理</p><p>　　LED點陣顯示系統(tǒng)當中各個模塊顯示的方式：有靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種效果。國內的LED點陣顯示屏它的大部分都是單顯示型，其中顯示的內容相對的較少，顯示花樣也比較的單一。在產品出廠時，顯示的內容就已輸入顯示屏，控制系統(tǒng)當中的EPROM芯片內，在當需要更

39、換顯示內容時就非常的困難，從而這樣使該類型的顯示屏使用范圍受到了很大的限制。</p><p>　　而國內的另一種LED顯示屏可編程序型LED顯示屏，它雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，使之顯示的內容和顯示花樣都有所增加，但是也存在著更換顯示內容不便的缺點。</p><p>　　點陣式LED漢字廣告屏它絕大部分是以采用動態(tài)掃描顯示德方式，同時用這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺暫留特性，將其連

40、續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示出來，它只要幀速率高于二十四幀/秒，人眼看起來就是一個完整的效果，使之也相對靜止的畫面。最典型的例子：電影放映機。</p><p>　　我們以8×8的點陣模塊為例，從而說明一下其使用方法及控制過程。如圖2.1中，紅色德水平線Y0、Y1……Y7叫做行線，它的內部發(fā)光二極管接的是陽極，它的每一行8個LED的陽極都接在本行的行線上。同時它的相鄰兩行線間都是絕緣。同樣，藍色豎直線X0、

41、X1……X7叫做列線，接內部每列8個LED的陰極，相鄰兩列線間絕緣的。</p><p>　　顯示屏的控制系統(tǒng)它主要包括了輸入接口電路、信號控制、轉換和數字化處理電路及輸出接口電路等等，即涉及的具體技術也是很多，其關鍵的技術包括串行傳輸與并行傳輸技術、動態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術、自動檢測及遠程控制技術等等。</p><p>　　第三章 硬件電路設計</p><p><

42、;b>　　一、 系統(tǒng)硬件概述</b></p><p>　　整個電路是由單片機AT89C51，8個74LS273，1個74LS138，1個74HC154,4個16×16的LED。該電路所設計的電子屏可顯示多個漢字，需要4個16×16 LED點陣模塊，可組成16×64的條形點陣。</p><p>　　AT89C51是一種帶4KB字節(jié)閃爍可編程可擦

43、除只讀存儲器(FPEROM-Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是

44、它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51引腳即外觀如圖3.1所示。</p><p>　　譯碼器是組合邏輯電路的一個重要的器件，74LS138的輸出是低電平有效，故實現邏輯功能時，輸出端不可接或門及或非門，74LS138與前面不同，其有使能端，故使能端必須加以處理，否則無法實現需要的邏輯功能。發(fā)光二極管點亮只須使其正向導通即可，根據LED的公共極是陽極

45、還是陰極分為兩類譯碼器，即針對共陽極的低電平有效的譯碼器；針對共陰極LED的高電平輸出有效的譯碼器。</p><p>　　74LS273是低功耗肖特基TTL8D鎖存器，內有8個相同的D型(三態(tài)同相)鎖存器，由兩個控制端(11腳G或EN；1腳OUT、CONT、OE)控制。當OE接地時，若G為高電平，74LS373接收由PPU輸出的地址信號；如果G為低電平，則將地址信號鎖存。工作原理：74LS373的輸出端O0—O7

46、可直接與總線相連。當三態(tài)允許控制端OE為低電平時，O0—O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅動負載或總線。當OE為高電平時，O0—O7呈高阻態(tài)，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。 當鎖存允許端LE為高電平時，O隨數據D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數據電平。74LS373引腳即外觀如圖3.2所示</p><p>　　如圖3.2 74LS373引腳圖</p><

47、p>　　74HC154為類似74LS138的譯碼器，它的內部是4 線－12 線譯碼器，如果選通端（G1、G2）為低電平時，可把地址端（ABCD）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。如果將 G1 和 G2 中的任意一個作為數據輸入端，則 （ABCD） 對輸出尋址，同時還可作 1 線－16 線數據分配器。一般工作環(huán)境的溫度為0～70℃。 </p><p

48、>　　LED,50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識，第一個商用二極管產生于1960年。LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發(fā)光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，接著用四周環(huán)氧7樹脂密封，也是固體封裝，所以能起到保護內部芯線的作用，因此LED的抗震性能好，該電路的顯示采用逐行掃描方式。當工作時，它由單片機提取出第一行需要顯示的內容經過延時一段時間后再進行下

49、一行點陣數據的顯示。</p><p>　　二、 16×16LED點陣顯示制作</p><p>　?。ㄒ唬?16×16LED點陣的內部結構及工作原理</p><p>　　我們先以UCDOS中文宋體字庫為例，每一個字由16行16列的點陣組成來進行顯示。即國家標準漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示?？梢园衙恳粋€點理解為一個像素，把每一個字的字形理解

50、為一幅圖像。事實上這個漢字屏不但可以顯示漢字，而且也可以顯示在256像素范圍內任何圖形。這里我們以“龍”字說明，如圖3.3所示。</p><p>　　用8位的AT89C51單片機控制，由于單片機的總線為8位，一個字需要拆分為2個部分。一般把它拆分為上部和下部，上部由8×16點陣組成，下部也是由8×16點陣組成。此例中單片機首先顯示的是左上角第一列的上半部分，即第0列的p00—p07口。方向從p

51、00到p07 ,顯示漢字“高”時,p02點亮,由上往下的順序排列,為p2.0 滅，p2.1 滅, p2.2 滅, p2.3 滅, p2.4 亮, p2.5 亮,p2.6滅,p2.7 滅。則二進制為00001000，轉換為十六進制為 08h。上半部第一列完成后，則繼續(xù)的掃描下半部的第一列，為了接線的方便，我們仍設計成由上向下掃描，也就是從p27向p20方向掃描，從圖3.3可以看到，這一列全部為不亮，即為00000000，十六進制則為00h

52、。 然后單片機轉向上半部第二列，應用這個方法繼續(xù)掃描往下讀二進制數，得出漢字“龍”的掃描代：00H,08H,08H,08H,08H,08H,0FFH,08H,0FH,48H,28H,08H,08H,18H,08H,00H</p><p>　　00H,00H,02H,06H,30H,0C4H,04H,08H,0FCH,24H,44H,84H,04H,04H,3CH,00H</p><p>

53、　　由以上的這個原理可以看出來，無論是顯示何種字體或圖像，都可以用這個方法來進行分析出來它的掃描代碼從而顯示在屏幕上面。只不過現在有很多現成的漢字字模生成軟件，就不必自己去畫表格算代碼了。</p><p>　?。ǘ?用8×8LED點陣構成16×16LED點陣</p><p>　　在Proteus中只有5×7和8×8等LED點陣，沒有16×

54、16LED點陣，但是在實際的應用中，要更好地顯示一個漢字，則需要的是16×16的點陣。下面介紹如何用8×8點陣構建16×16點陣的方法，同時構建一塊16×16 LED點陣，用于本例的顯示任務。</p><p>　　首先，在Proteus的元件庫中找到“MATRIX-8X8-BULE”元器件，將四塊該器件放入文檔區(qū)編輯窗口當中。這時候應該注意,如果該器件保持初始的位置，首先將

55、其轉動并將水平放置，使它左面8個引腳是行線，右邊8個引腳是列線。然后將四個元器件對應的行線和列線分別進行連接，使每一條行線引腳接一行16個LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長度的引腳，以便下面我們使用。連接好的16×16點陣如圖3.4所示。</p><p>　　成如上圖的16×16點陣只是第一步，這樣分開的數塊并不能達到好的顯示效果,下面我們要將其進一步組合。組合實際上很簡單，首

56、先選中如上圖中右側的兩塊8×8點陣，然后拖動并使其與左側的兩塊相并攏，如圖3.5所示。</p><p>　　又上可得原來的連線自動隱藏，對于線上交點，最好不要去動。最后，再來選中下側兩塊的點陣，將其拖動與上側的兩塊并攏,最終的效果如圖3.6所示。基本上原來雜亂連線現在全部隱藏，那么一塊16×16的LED點陣就完成了。但是應該注意，已經做成的LED點陣的行線為左側的16個引腳，其行線為高電平有效

57、，下側的16個引腳為其列線，列線為低電平有效。然后，則8*8LED點陣構成了16*16LED點陣。</p><p><b>　　如圖3.5</b></p><p>　　如圖3.6 </p><p>　　三、 AT89C51的接口說明</p><p>　　在AT89C51中有P0,P1,P2,P3四

58、個口，其中18，19號引腳它則提供外部時的管教說明：</p><p>　　P0口：P0口是一個8位漏極開路型雙向I/O口，并且也是地址/數據總線復制的用口，它為輸入口時，每位能吸收8個TTL邏輯門電流，對端口輸入“1可作為高阻輸入端。在Flash編程時，PO口作為原碼輸入口時，此時P0口輸出原碼，則P0外部必須被拉高。但是在程序校檢時，輸出指令字節(jié)，同時，校檢時，必須外接上拉電阻。</p><

59、p>　　P1口：P1口是一個由內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口的緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL門電流。對p1端口輸入“1”后，通過內部提供的上拉電阻把端口拉到高電平，這時它可作輸入口，P1端口被外部下拉為低電平時，這時它輸出電流，原因是內部上拉的緣故作輸入口，此時因為內部存在上拉電阻上，它當中某個引腳被外部信號拉低會輸出電流I。</p><p>　　P2口:P2口是一個內部帶有上拉電阻的

60、8位雙向I/O口，P1的緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL門的電流。對端口輸入“1”時，內部的上拉電阻可把端口拉到高電平，即可作輸入口，當作輸入口時，因為內部有上拉電阻，則某個引腳被外部信號拉低時輸出電流I。P2口當訪問外部程序存儲器或16位地址外部數據存儲器進行存取時，P2口輸出高八位的地址。</p><p>　　P3口：P3口是一個內部帶有上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）

61、4個TTL門的電流。對P3口輸入“1”時，它被內部的上拉電阻拉為高電平，當它作為輸入端口，被外部的拉為低電平，輸出電流I, P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口。</p><p>　　RST（9腳）:作為復位輸入，當震蕩器工作時，RST引腳可同時出現兩個機器周期以上的高電平將使單片機復位。建議在這個腳與Vss引腳之間接一個約8.2千歐的下拉電阻，同時，與Vcc引腳之間連接一個10毫砝的電容，這樣子可以保證

62、可靠地復位。</p><p>　　HOMS制造工藝的8051是MCS-51系列單片機的典型產品，其采用40引腳的 雙列直插分裝（DIP方式），就如上面圖。</p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時,ALE(地址鎖存允許）輸出電平，用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平常時，ALE端以不變的頻率周期可輸出正脈沖信號時鐘振動頻率的1/6固定的正脈沖信號，因此它可作為對外輸出時鐘脈沖或用于

63、定時的目的。但是應該注意的是:每當訪問外部數據存儲器時，要跳過一個ALE脈沖。</p><p>　　/PSEN：是一個外部程序存儲器的選通信號。在外部程序存儲器的取指時間，它的每個機器周期兩次/PSEN有效。如果在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號則不會出現。/PSEN同樣可以驅動八個TTL門電路。</p><p>　　VCC：（40腳）供電電壓，接+5V電壓。</p&

64、gt;<p>　　GND：（20腳）接地。</p><p>　　XTAL1：它是一個反向振蕩放大器輸入和內部時鐘工作電路輸入。 </p><p>　　XTAL2：它是一個來自反向振蕩器輸出。</p><p>　　/EA：當/EA為高電平的時候，可以訪問內部程序的存儲器，但是當PC程序計數器的值超過片內程序存儲器容量時候，就會自動轉向執(zhí)行外部程序存儲器。

65、但是，當/EA保持低電平的時候，則只訪問外部程序存儲器，這時候不管是否有內部存儲器，</p><p>　　ALE：當它訪問外部存儲器時，ALE允許地址鎖存，即使不訪問外部存儲器，ALE可以任然的以不變的頻率周期出現正常的脈沖信號出現這個信號的振蕩頻率是它的1/6。它可以作為對外輸出的時鐘，或者用作定時。</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口） </p><p

66、>　　P3.1 TXD（串行輸出口） </p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0） </p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1） </p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入） </p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入） </p><p>　　P3.6 /WR（外部

67、數據存儲器寫選通） </p><p>　　P3.7 /RD（外部數據存儲器讀選通） </p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。</p><p>　　它們中的XTAL1和XTAL2分別是反向放大器的輸入和輸出。這個反向放大器可以配置為片內振蕩器。同時，石晶振蕩和陶瓷振蕩均可以采用。比如采用外部時鐘源驅動器件，這時XTAL2應不接。有余輸入至

68、內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，這時候則對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　四、 LED硬件原理圖</p><p>　　左移動漢字的的硬件連接原理圖</p><p><b>　　第四章 字模的生成</b></p><p><b>　　一、 字模簡介<

69、;/b></p><p>　　漢字的字模是一組數字，而且意義與數字意義有著根本的差異，它是以數字信息來記載英文或漢字的形狀。</p><p>　　電腦硬件中，即沒有漢字這個基本的概念，也沒有英文的概念，其認識的概念也只有—個內碼將ASCII表的高128個很少用到的數值以兩個為一組來表示漢字，為漢字的內碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，為英文的內碼。</p>&l

70、t;p>　　假如你用啟動盤的啟動系統(tǒng)后可用DIR命令有可能得到很多的莫名其妙的字符，但是那也是確確實實的漢字，假如你啟動UCDOS或者其他的漢字系統(tǒng)之后，則那就會看到是一個個熟悉的漢字出現。而在硬件系統(tǒng)當中，它的英文字模的信息一般固定在ROM里面，即還沒有進入系統(tǒng)的CMOS里時，也可以使你看到英文的字符。但是在DOS的下面，其中中文的字模信息都一般記錄在漢字庫的文件里，它使制作好的字模放到標準的庫當中，這也就是點陣字庫文件。<

71、;/p><p>　　就我所查的資料，提取字模主要有以下幾種方法：</p><p>　　第一、從字模庫中直接的進行提取。這種方法只限于字模庫，就比如你需要16*16的字模和20*20的字模，那么你就必須去找到這2個字模庫。</p><p>　　第二、從TTF庫中進行直接提取。這種方法提取出來的字模很光滑，它的效果很好。同樣你需要一個TTF庫，它是矢量的，可以支持不同的大小

72、。 第三、可以在內存的位圖上畫出文字，然后在生成字模。這種方法寫出來的程序則不需要額外的字庫文件，它將依賴于操作系統(tǒng)中的字體。但是它的一般操作系統(tǒng)中都帶有大量的字體，完全足夠我們使用，還可以很自由的選擇自己喜歡的字體、大小等等。</p><p><b>　　二、 字庫生成</b></p><p>　　“何”的自摸代碼為：</p><p>

73、;　　DB：01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E0H,00H,20H,00H,27H,0F0H,24H,20H</p><p>　　DB24H,20H,2FH,0F0H,24H,02H,20H,01H,3FH,0FEH,60H,00H,20H,00H,00H,00H</p><p><b>　　如圖4.2 字模</b></p&g

74、t;<p><b>　　“金”字代碼為：</b></p><p>　　DB 01H,00H,01H,02H,02H,02H,04H,52H,0AH,4AH,12H,46H,22H,42H,0C3H,0FEH</p><p>　　DB 22H,42H,16H,46H,0AH,4AH,04H,52H,02H,06H,03H,02H,02H,00H,00H

75、,00H</p><p><b>　　如圖4.3 字模</b></p><p><b>　　“榮”字代碼為：</b></p><p><b>　　DB:</b></p><p>　　21H,00H,26H,42H,24H,42H,24H,44H,24H,48H,0F4H,50H

76、,24H,60H,27H,0FFH</p><p><b>　　DB:</b></p><p>　　24H,60H,0F4H,50H,24H,48H,24H,44H,24H,46H,65H,44H,26H,00H,00H,00H</p><p><b>　　第五章 軟件的設計</b></p><p>

77、;　　一、 程序設計總體思路</p><p>　　首先，先使用簡短的匯編程序設計，從而來進行實現LED點陣的顯示內容，同時并使之顯示出來的內容在屏幕上面從左到右的滾動顯示出來。在系統(tǒng)中采用了模塊化的形式結構，它包括了主程序、延時程序、顯示子程序和串行口中斷程序。</p><p>　　系統(tǒng)硬件主要有三部分，上位機、手持發(fā)射機、接收機和顯示模塊。</p><p>　　上

78、位機是指人可以發(fā)出操控命令的計算機，PC,屏幕上顯示各種信號變化(。下位機則它是直接控制設備獲取設備狀況的計算機，一般PLC/單片機之類的東西。標準應用軟件豐富，接口有很強的通用性，基于PC機的程序有很強的兼容性和可移植性，性價比高。</p><p>　　因為上位機系統(tǒng)要完成顯示信息(圖像和文字)的錄入、編輯及動畫效果設計，所以，除了中心PC機外還必須配備相應的輸入外設，比如掃描儀、攝像頭、鍵盤等。網絡(INTE

79、RNET)接口也是必不可少的一個，這樣可以實現信息的遠程下載和廣告系統(tǒng)的網絡化管理。</p><p>　　它以AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154的芯片和4個16*16 LED點陣顯示器形成了一個完整的16位點陣LED顯示系統(tǒng)。</p><p>　　還有一個AT89C51、還有兩個74HC154的芯片和4個8*8 LED點陣顯示器形成了一個完整的8位點陣LED顯示

80、系統(tǒng)。</p><p><b>　　二、 程序流程圖</b></p><p>　　它的程序主要是由開始、初始化、主程序、字庫組成。其中它們中第一個主</p><p>　　程序和子程序的流程圖如圖5.1所示。</p><p>　　如圖5.1 單片機漢字顯示程序流程圖</p><p>　　三、 各個模

81、塊的程序設計</p><p>　?。ㄒ唬?、LED動態(tài)顯示的程序</p><p>　　它是以顯示要求的漢字顯示在屏上，同時按從左到右的順序逐漸的顯示出來。如果在設計的時后可采用如下的方法：首先，先將其LED的顯示屏對應顯示緩沖區(qū)全部清零，從而使 LED顯示出空白，然后，將每個間隔的一個“軟定時器”設定為動態(tài)的顯示時間，則它的顯示緩沖區(qū)則依次的加入一個漢字點陣數據同時并進行掃描顯示，就這樣可以

82、達到動態(tài)顯示的效果模塊。從而在實現LED從左向右移動顯示程序：</p><p>　　TIME0:INC R5</p><p>　　CJNE R5,#3,NEXT</p><p><b>　　MOV R5,#0</b></p><p><b>　　INC DPTR</b></p><

83、;p><b>　　INC DPTR</b></p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　CJNE R1,#144,NEXT</p><p><b>　　MOV R1,#0</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p>

84、<p>　　NEXT: MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　?。ǘ?、系統(tǒng)初始化的程序</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>

85、　　AJMP START</p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　LJMP TIME0</p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　START:MOV R1,#00H</p><p>　　MOV R2,#00

86、H</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　MOV R5,#00H</p><p>　?。ㄈh字顯示的原理</p><p>　　以中文的宋體字庫為例，它是每一個字由16行16列的點陣組成來進行顯示出來。國標漢字庫中每一個字均由256點陣來實現表示的

87、。我們其實可以把每一個點理解為一個像素，從而也把每一個字，的字形理解為一幅圖像。但是它事實上漢字屏不僅可以顯示出漢字，同時也可以顯示出在256像素范圍內的任何的圖形。它的LED點陣漢字的顯示程序：</p><p>　　MAIN: MOV P1,R2</p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　　MOVC A,@A+D

88、PTR</p><p><b>　　MOV P2,A</b></p><p><b>　　INC R3</b></p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　

89、MOV P0,A</b></p><p><b>　　INC R3</b></p><p><b>　　MOV P3,R4</b></p><p>　　LCALL DELAY1MS</p><p><b>　　INC R2</b></p><p&

90、gt;　　CJNE R2,#16,MAIN</p><p><b>　　MOV R2,#0</b></p><p><b>　　INC R4</b></p><p>　　CJNE R4,#3,MAIN</p><p><b>　　MOV R3,#0</b></p>

91、<p><b>　　MOV R4,#0</b></p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　第六章 仿真效果圖測試</p><p><b>　　附錄：</b></p><p>　　在proteus仿真軟件中運行測試AT89C51、74

92、LS373、74LS138、74HC154等芯片和LED顯示器均能正常運行并完整的顯示出了我所要的效果。所以各個模塊功能正常。</p><p>　　一、 實驗顯示效果圖</p><p>　　如在仿真軟件proteus當中運行測試系統(tǒng)得整體功能，一切都正常。同時實現了漢字的向左移滾動的顯示，從而完整的顯示出來了“西安思源學院”的浮動漢字。</p><p>　　如圖6.

93、3 是從左向右的效果</p><p>　　如圖6.4是從右向左的效果</p><p>　　如圖6.5是從上到下的效果</p><p>　　如圖6.6是從下到上的效果</p><p>　　二、 軟件的調試過程</p><p>　　軟件Keil uVision2的調試過程 </p><p>　　

94、（一）建立一個新工程</p><p>　　1)、單擊 Project 菜單，在彈出的下拉菜單中選中 New Project 選項。</p><p>　　2)、然后選擇你要保存的路徑,輸入工程文件的名字,比如保存到“HJR”，目錄里工程文件的名字為 “ HJR”,然后點擊保存。</p><p>　　3)、在彈出的一個對話框中,選擇單片機的型號AT89C51,然后點擊確

95、定。</p><p><b>　?。ǘ┚帉懞唵纬绦?lt;/b></p><p><b>　　1）新建文本文檔 </b></p><p>　　在下圖中，單擊“File”菜單，再在下拉菜單中單擊“New”選項，單擊菜單上的“File”，在下拉菜單中選中“Save As”選項單擊，在“文件名”欄右側的編輯框中，鍵入欲使用的文件名“

96、HJR”，同時，必須鍵入正確的擴展名”.c”，然后，單擊“保存”按鈕。</p><p>　　2）添加程序文件到工程文件中 </p><p>　　回到編輯界面后，單擊“Target 1”前面的“＋”號，然后在“Source Group 1”上單擊右鍵，然后單擊“Add File to Group ‘Source Group 1’”， 選中 ，然后單擊“Add ”。</p>&l

97、t;p>　　3）編寫程序，如圖附錄一</p><p><b>　?。ㄈ┱{試程序 </b></p><p>　　1）單擊“Project”菜單，再在下拉菜單中單擊“Built Target”選項（或者使用快捷鍵 F7）， 編譯成功后， 再單擊“Project”菜單， 在下拉菜單中單擊“Start/ Stop De bug Session”（或者使用快捷鍵 Ctr

98、l+F5）。</p><p>　　2）調試程序：單擊“Debug”菜單，在下拉菜單中單擊“Go”選項，或者使用快捷鍵 F5），然后再單擊“Debug”菜單，在下拉菜單中單擊“Stop Running”選項（或者使用快捷鍵 Esc）；再單擊View菜單，再在下拉單中單擊“Serial Windows#1”選項，就可以看到程序運行后的結果。</p><p>　　3）生成.HEX 文件 <

99、/p><p>　　單擊“Project”菜單，再在下拉菜單中單擊 “Options for Target‘Target 1’” ，單擊“Output”中單擊“Create HEX File” 選項，單擊確定，使程序編譯后產生 HEX 代碼，供下載器軟件使用。把程序下載到AT89S51單片機中。</p><p>　　至此，我們在Keil uVision2上做了一個完整工程的全過程。</p&

100、gt;<p>　　二 硬件ISIS 7 Professional的調試</p><p>　?。ㄒ唬┻M入 Proteus ISIS </p><p>　　雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“Proteus 6 Professional” →“ISIS 6 Professional”。</p><

101、p><b>　?。ǘ┎襟E</b></p><p><b>　　1）電路圖的繪制 </b></p><p>　　1 將所需元器件加入到對象選擇器窗口。Picking Components into the Schematic </p><p>　　2 放置元器件至圖形編輯窗口 Placing Components

102、onto the Schematic</p><p><b>　　3 仿真 </b></p><p>　　雙擊單片機芯片，彈出對話框，在 Program File選項內添加.hex 文件單擊預覽按鈕，選擇.hex 文件所在路徑，選中文件，打開，單擊 OK，.hex 文件即被加載到單片機中，然后單擊Play 按鈕即可仿真。</p><p><

103、;b>　　二、實驗程序</b></p><p>　?。?）第一個實驗的設計程序：</p><p>　　ORG 0000H ;初始化</p><p>　　AJMP START</p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>　　LJMP TIME0</

104、p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　START:MOV R1,#00H</p><p>　　MOV R2,#00H</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　MOV R5,#0

105、0H</p><p>　　MOV TMOD,#01H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　MOV IE,#82H</p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　MOV

106、DPTR,#TAB</p><p>　　;================</p><p>　　MAIN: MOV P1,R2 ;單片機輸出</p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P2,

107、A</b></p><p><b>　　INC R3</b></p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><

108、;b>　　INC R3</b></p><p><b>　　MOV P3,R4</b></p><p>　　LCALL DELAY1MS</p><p><b>　　INC R2</b></p><p>　　CJNE R2,#16,MAIN</p><p>

109、<b>　　MOV R2,#0</b></p><p><b>　　INC R4</b></p><p>　　CJNE R4,#4,MAIN</p><p><b>　　MOV R3,#0</b></p><p><b>　　MOV R4,#0</b>&l

110、t;/p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　;===============</p><p>　　TIME0:INC R5 ;移動顯示</p><p>　　CJNE R5,#3,NEXT</p><p><b>　　MOV R5,#0</b>&l

111、t;/p><p><b>　　INC DPTR</b></p><p><b>　　INC DPTR</b></p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　CJNE R1,#144,NEXT</p><p><b>　　MO

112、V R1,#0</b></p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　NEXT: MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　;================<

113、/p><p>　　DELAY1MS:MOV R7,#2 ;延時</p><p>　　DEL: MOV R6,#250</p><p><b>　　DJNZ R6,$</b></p><p>　　DJNZ R7,DEL</p><p><b>　　RET</b></p>

114、;<p>　　;================</p><p><b>　　TAB:</b></p><p>　　DB 00H,00H,00H,04H,0FFH,0FEH,04H,40H,04H,40H,04H,44H,7FH,0FEH,44H,44H</p><p>　　DB 44H,44H,44H,44H,44H,44H,4

115、8H,34H,50H,04H,40H,04H,7FH,0FCH,40H,04H</p><p>　　DB 02H,00H,01H,00H,7FH,0FEH,40H,02H,82H,04H,02H,00H,02H,04H,0FFH,0FEH</p><p>　　DB 04H,20H,08H,20H,18H,20H,06H,40H,01H,80H,02H,40H,0CH,30H,30H,10H