基于单片机的STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计

目录i摘要本文介绍了一款以单片机STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现宋体汉字的静态显示和动态特效显示。系统采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码，STC89C52单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。上位机软件部分主要通过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STC89C52，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，74HC138译码器输出控制显示屏的行扫描，74HC573（八位数据锁存器）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。关键词：STC89C52LED点阵屏单片机74HC13874HC573目录iiABSTRACTThispaperintroducedasystemdesignofLEDdotmatrixdisplaywhichbasedonasingle-chipcontrollerSTC89C52.ThesystemcandisplayArialstaticanddynamiccharactereffectsdisplay.SystemusesaPCasaPC,thePCsendscontrolcommandstothemicrocontrollerandPCdisplaycodestored,STC89C52microcontrollerreceivesandprocessesthecommandandcontrolofthePCdisplaycode,bythedisplaydrivermoduletodrivea16×16resolutionLEDdotmatrixdisplayscandisplay.PCsoftwaresoftwaredevelopment,mainlythroughVBinterfacetosendafontconversion;BetweenPCandthenextcrewofcommunication;controllingpartofthemainchipisSTC89C52,isthecoreofthesystem,andthenusetheCprogramminglanguagedownloadeachpinofthemicrocontrollertoachievecontrol;LEDdotmatrixdisplayincludesadrivecircuitanddisplay,74HC138decoderoutputcontroldisplaylinescan,74HC573(eightdatalatches)controlthedisplayofthecolumn,becausethehumanvisualretentionphenomenon,theranksdrivingcircuitthroughthedynamiccontrolwillachieveadisplayofChinesecharacters.Keywords:STC89C52LEDdotmatrixdisplaymicrocontroller74HC13874HC573目录iii目录第一章绪论........................................................11.1课题背景.....................................................11.1.1选题背景...............................................11.1.2研究现状和发展趋势.....................................11.1.3课题意义................................................21.2论文主要内容.................................................3第二章方案的选定...................................................12.1系统硬件方案..................................................12.1.1显示屏主控制器.........................................12.1.2通信系统...............................................32.1.3LED点阵显示屏.........................................32.1.4硬件设计方案...........................................52.2系统软件方案................................................52.2.1单片机编程语言.........................................52.2.2系统软件编译器介绍.....................................62.2.3上位机控制传输软件.....................................6第三章点阵屏.......................................................73.1点阵屏原理...................................................73.1.1点阵的显示原理..........................................73.1.2点阵屏的组合............................................83.1.3点阵的驱动原理..........................................83.2字模的提取...................................................9第四章系统硬件设计................................................114.1系统硬件整体设计概述和功能分析...............................114.2控制单元设计.................................................124.2.1STC89C52简介.........................................124.2.2控制系统设计...........................................144.3译码电路....................................................14目录iv4.4驱动电路.....................................................174.4.1行驱动电路.............................................174.4.2列驱动电路.............................................174.5电源电路.....................................................19第五章系统软件设计................................................215.1程序设计....................................................215.1.1静态显示程序...........................................225.1.2动态扫描程序...........................................23第六章系统调试....................................................256.1系统硬件部分调试方法........................................256.1.1短路与虚焊检测........................................256.1.2上电测试..............................................256.2系统软件调试方法............................................256.3系统联合调试及结果..........................................266.4调试结果分析................................................26第七章结论......................................................27致谢...............................................................29参考文献...........................................................31附录A电路图......................................................33附录B程序........................................................35附录C实物图......................................................39第一章绪论1第一章绪论1.1课题背景1.1.1选题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万甚至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点[1]。在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。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。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：（1）证券交易、金融信息显示；（2）机场航班动态信息显示；（3）港口、车站旅客引导信息显示；（4）体育场馆信息显示；（5）道路交通信息显示；（6）调度指挥中心信息显示；（7）邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示；（8）广告媒体新产品等。1.1.2研究现状和发展趋势1.我国LED产业发展现状我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总额达6亿元左右，占行业市场总额的85%以上。全国从事LED显示屏的各类企业有100余家，从业人员近6000人，行业年度销售总额近8亿元点阵屏控制器的设计与实现2人民币，1996年、1997年的增长速度均保持40%左右，19