LED点阵 CD-1088A/B 为8*8单色二极管点阵,共有16个引脚,如何连到51单片机上显示汉字呢?
LED点阵CD-1088A/B为8*8单色二极管点阵,共有16个引脚,如何连到51单片机上显示汉字呢?...
LED点阵 CD-1088A/B 为8*8单色二极管点阵,共有16个引脚,如何连到51单片机上显示汉字呢?
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我做过这样的毕业设计,16*64点阵显示屏,可以各种显示,时间,温度等功能。
给你一个参考:
可以去我的博客下载: http://www.shenzhenwangzhanyouhua.com/seo/led-c51-core.html
LED 点阵汉字显示屏
概 述
这次比赛制作由于时间紧,同时为了降低制作难度, 仅作了四个字的轮流显示,实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。
设计制作主要运用于学校的宣传栏,如:本科评估的各种信息,学校学院重要通知,天气预报等各种信息。
系统设计
一 硬件电路
(1)系统组成:
主要硬件电路:LED 点阵条屏是由 16 个 8*8 的 LED 点阵块组成,形成 16*64 矩形点阵,以AT89S51为控制核心。显示屏的其他主要硬件有:
① 带锁存输出的 8位移位寄存器74HC595,作为LED的列线驱动输入;
② 四六译码器 74LS154,作为 LED行线的译码选择(实际制作中考虑成本问题改为两个74HC138联合);
③ 三极管 9012,连接四六译码器的十六个输出端,作为开关使用,驱动LED的行线。
图二 AT89S51单片机最小系统
AT89S51相关器件连接的接脚如下:PA0-PA3连接4-16译码器的输入口A,B,C,D;PB0-PB3连接74HC595的输入口 SI,SCK,RCK;PD6-PD7作串口通信使用连接RxD,TxD 两个三八译码器74LS138组成的16个输出端连接 16 个 9012的三极管的基极 B,发射极E 连接5V电源,集电极C连接到三个汉字点阵的16 个行线控制端。 点阵的 48 列数据线驱动由 6 片 74HC595 级联组成,前一片 74HC595 的 Q’H 引脚连接下一片的SI引脚,各片的SCK、RCK、SRCLR、G引脚分别并联。
(2)LED点阵块
图三 LED点阵块
8*8的LED点阵为单色行共阴模块,单点的工作电压为正向(Vf)=1.8 v ,正向电流(IF)= 8-10 mA 。静态点亮器件时(64点全亮)总电流为 640mA,总电压为 1.8 v,总功率为 1.15 W。动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达 80-160 mA。 16*16点阵静态时16*16*10mA,动态时单点电流80-160mA。
实际测试:整机电流700 mA
(2) 移位寄存器74HC595
图四 74HC595内部逻辑图
74HC595是带锁存输出的8位移位寄存器,其管脚见下图,其中SI是串行数据的输入端;VCC、GND分别为电源和地;RCK是存储寄存器的输入时钟,SCK是移位寄存器的输入时钟,SCLR是移位寄存器的输入清除,Q’H是串入数据的输出,G是对输入数据的输出使能控制,QA~QH串入数据的并行输出。从SI口输入的数据在移位寄存器的SCK脚上升沿的作用下输入到74HC595中,在RCK脚的上升沿作用下将输入的数据锁存在74HC595中,当G为低电平时时,数据并行输出。SCLR为移位寄存器的输入清除端。
(3) 74HC138以及驱动电路
图五 74HC138以及驱动电路实物图
4-16线译码器(用两块74HC138组成),其管脚如图所示,A,B,C,D为译码的输入端,值的区间从0000到1111,Y1~Y15是对应A,B,C,D四个输入引脚的输出脚,其中选中的线用输出低电平,没有选中的输出高电平,G1、G2是使能端,只有输入相应D低电平才能使译码器正常工作。
驱动三极管为16个9012,用万能板焊接。
二 软件设计
单片机方的程序设计 单片机在LED点阵汉字显示系统中主要负责数据的接收、存储和扫描显示 LED点阵屏三大主要功能。串行移动的子程序设计 这是一个通用子程序,在显示子程序中都要被调用,功能是移位寄存器 74HC595接收单片机发出的点阵行数据,逐位移动到对应位置后再进行锁存和输出工作,同时对四六译码器进行开关工作,控制屏幕的显示。
部分程序:初始化程序:
#include <AT892051.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define SPEED 3
uchar col,disrow;
uint word;
uchar code HZ[];
uchar BUFF[6];
void loadoneline(void);
void sendoneline(void);
发送部分程序:
void sendoneline(void)
{
char s;uchar inc;
if(col<8)inc=0;else inc=1;
for(s=4+inc;s>=0+inc;s--)
{
SBUF=two_onebyte(BUFF[s],BUFF[s+1]);
while(!TI);TI=0;
}
}
三 调试
调试主要分为硬件调试和软件调试:
硬件调试:在焊接电路板的时候,应该从最基本的最小系统开始,分模块,逐个进行焊接测试。在对各个硬件模块进行测试时,要保证软件正确的情况下去测试硬件,要不然发生错误时,不知道到底是哪一方出错了。当然,在设计的过程中也存在着失误和不足。
软件调试:软件部分是先参考书上的例子,然后自己根据硬件电路写程序,由于以前所学是C语言,所以这个系统在编写程序过程中都采用C语言编写。刚刚开始,编写不会一次性通过,经过仔细分析修改最后编译成功。但是,在实际写如S51中,LED显示屏出现各种各样的乱码,通过再次认真仔细分析多次修改程序后,程序能够正常运行。
四 总结
在 LED点阵汉字显示屏的设计过程中,学到了很多东西,基本了解了整个嵌入式开发的流程。例如,在进行整个设计之前,应该先根据需求分析,对单片机进行选型,然后对各个硬件模块进行搭试。在画PCB电路板的时候,要注意基本的布板原则。例如,在进行PCB布板的时候,滤波电容不够靠近芯片的电源脚和地脚。在进行搭试点阵块的时候,因为电压过高,导致点阵块损坏。这次第一届电子设计制作,本人受益非浅,在以后的电子设计制作过程中一定吸取教训。
参考文献:
[1]何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社.1998.
[2]杜春雷.如何使用Visual Basic 6.0 dP3~ [M].北京:机械工业出版社,1999.
[3]孙育才.新型AT89S51系列单片机及其应用[M].北京:清华大学出版社.2005.
经验小结:
1,在头文件增加“#pragma SRC(LED.ASM)”语句,可以生成汇编文件,对于理解
汇编语言程序是有很大的好处的。
2,在制作PCB板过程中,业余条件下很难做双面板,不地不做的时候考虑如何布
线才能达到最优最好。
3,在“http://xie-gang.com/WNFZQ.htm”;Keil C51软件的安装,按照该软件
的安装,可以得到无限量的程序编译。因为在写程序的过程中发现,KEIL C51 只
能编译2K的程序代码,不够用。用C编写,感觉很容易理解。程序编写过程中最好
是先参考别人的程序,再修改能不能实用自己的程序要求,之后才自己去编写完
全属于自己的程序。
4,单片机仿真软件 PROTEUS 也是很不错的。在上面可以仿真很多东西。
设想:
1,可以挂在学校的十字路口,提供日期,时间,温度,湿度等天气信息,服务广大同学。
2,可以和电脑相连接,实现同步显示。做一个完整的系统。
进一步学习下面的软件或者语言(知识):
BV
protel 99 se
keil c51
proteus
c/c++
easy isp 51
Easy 51Pro.exe
2007-5-25
下面为静止显示“农林大学”四个字的程序:
#include <REG51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar disrow;
uchar code HZ[];
uchar BUFF[9];
void loadonelineandsend(void);
/********************************************/
/*******************************************************/
void main(void)
{
while(1)
{
for(disrow=0;disrow<16;disrow++)
{
loadonelineandsend();
P1=0x10+disrow;
P1=0x20+disrow;
}
}
}
/******************************************************/
void loadonelineandsend(void)
{
uchar s;
int q;
q=0;
for(s=0;s<4;s++)
{
BUFF[q]=HZ[32*s+disrow*2];
BUFF[q+1]=HZ[32*s+disrow*2+1];
SBUF=255-BUFF[q+1];
while(!TI);TI=0;
SBUF=255-BUFF[q];
while(!TI);TI=0;
}
}
/******************************************************/
/***********农林大学********************************************/
uchar code HZ[]=
{
0x01,0x00,0x01,0x00,0x7F,0xFE,0x41,0x02,0x81,0x04,0x02,0x00,0x02,0x08,0x05,0x18,
0x09,0x20,0x18,0xC0,0x28,0x80,0x48,0x40,0x88,0x30,0x0A,0x0E,0x0C,0x04,0x08,0x00,
0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x24,0xFE,0xFE,0x08,0x20,0x18,0x60,0x1C,0x70,
0x2A,0xA8,0x28,0xAE,0x49,0x24,0x8A,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,
0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x04,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x02,0x80,
0x02,0x80,0x02,0x40,0x04,0x40,0x04,0x20,0x08,0x10,0x10,0x0E,0x60,0x04,0x00,0x00,
0x22,0x08,0x11,0x08,0x11,0x10,0x00,0x20,0x7F,0xFE,0x40,0x02,0x80,0x04,0x1F,0xE0,
0x00,0x40,0x01,0x84,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x05,0x00,0x02,0x00,
};
给你一个参考:
可以去我的博客下载: http://www.shenzhenwangzhanyouhua.com/seo/led-c51-core.html
LED 点阵汉字显示屏
概 述
这次比赛制作由于时间紧,同时为了降低制作难度, 仅作了四个字的轮流显示,实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。
设计制作主要运用于学校的宣传栏,如:本科评估的各种信息,学校学院重要通知,天气预报等各种信息。
系统设计
一 硬件电路
(1)系统组成:
主要硬件电路:LED 点阵条屏是由 16 个 8*8 的 LED 点阵块组成,形成 16*64 矩形点阵,以AT89S51为控制核心。显示屏的其他主要硬件有:
① 带锁存输出的 8位移位寄存器74HC595,作为LED的列线驱动输入;
② 四六译码器 74LS154,作为 LED行线的译码选择(实际制作中考虑成本问题改为两个74HC138联合);
③ 三极管 9012,连接四六译码器的十六个输出端,作为开关使用,驱动LED的行线。
图二 AT89S51单片机最小系统
AT89S51相关器件连接的接脚如下:PA0-PA3连接4-16译码器的输入口A,B,C,D;PB0-PB3连接74HC595的输入口 SI,SCK,RCK;PD6-PD7作串口通信使用连接RxD,TxD 两个三八译码器74LS138组成的16个输出端连接 16 个 9012的三极管的基极 B,发射极E 连接5V电源,集电极C连接到三个汉字点阵的16 个行线控制端。 点阵的 48 列数据线驱动由 6 片 74HC595 级联组成,前一片 74HC595 的 Q’H 引脚连接下一片的SI引脚,各片的SCK、RCK、SRCLR、G引脚分别并联。
(2)LED点阵块
图三 LED点阵块
8*8的LED点阵为单色行共阴模块,单点的工作电压为正向(Vf)=1.8 v ,正向电流(IF)= 8-10 mA 。静态点亮器件时(64点全亮)总电流为 640mA,总电压为 1.8 v,总功率为 1.15 W。动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达 80-160 mA。 16*16点阵静态时16*16*10mA,动态时单点电流80-160mA。
实际测试:整机电流700 mA
(2) 移位寄存器74HC595
图四 74HC595内部逻辑图
74HC595是带锁存输出的8位移位寄存器,其管脚见下图,其中SI是串行数据的输入端;VCC、GND分别为电源和地;RCK是存储寄存器的输入时钟,SCK是移位寄存器的输入时钟,SCLR是移位寄存器的输入清除,Q’H是串入数据的输出,G是对输入数据的输出使能控制,QA~QH串入数据的并行输出。从SI口输入的数据在移位寄存器的SCK脚上升沿的作用下输入到74HC595中,在RCK脚的上升沿作用下将输入的数据锁存在74HC595中,当G为低电平时时,数据并行输出。SCLR为移位寄存器的输入清除端。
(3) 74HC138以及驱动电路
图五 74HC138以及驱动电路实物图
4-16线译码器(用两块74HC138组成),其管脚如图所示,A,B,C,D为译码的输入端,值的区间从0000到1111,Y1~Y15是对应A,B,C,D四个输入引脚的输出脚,其中选中的线用输出低电平,没有选中的输出高电平,G1、G2是使能端,只有输入相应D低电平才能使译码器正常工作。
驱动三极管为16个9012,用万能板焊接。
二 软件设计
单片机方的程序设计 单片机在LED点阵汉字显示系统中主要负责数据的接收、存储和扫描显示 LED点阵屏三大主要功能。串行移动的子程序设计 这是一个通用子程序,在显示子程序中都要被调用,功能是移位寄存器 74HC595接收单片机发出的点阵行数据,逐位移动到对应位置后再进行锁存和输出工作,同时对四六译码器进行开关工作,控制屏幕的显示。
部分程序:初始化程序:
#include <AT892051.H>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define SPEED 3
uchar col,disrow;
uint word;
uchar code HZ[];
uchar BUFF[6];
void loadoneline(void);
void sendoneline(void);
发送部分程序:
void sendoneline(void)
{
char s;uchar inc;
if(col<8)inc=0;else inc=1;
for(s=4+inc;s>=0+inc;s--)
{
SBUF=two_onebyte(BUFF[s],BUFF[s+1]);
while(!TI);TI=0;
}
}
三 调试
调试主要分为硬件调试和软件调试:
硬件调试:在焊接电路板的时候,应该从最基本的最小系统开始,分模块,逐个进行焊接测试。在对各个硬件模块进行测试时,要保证软件正确的情况下去测试硬件,要不然发生错误时,不知道到底是哪一方出错了。当然,在设计的过程中也存在着失误和不足。
软件调试:软件部分是先参考书上的例子,然后自己根据硬件电路写程序,由于以前所学是C语言,所以这个系统在编写程序过程中都采用C语言编写。刚刚开始,编写不会一次性通过,经过仔细分析修改最后编译成功。但是,在实际写如S51中,LED显示屏出现各种各样的乱码,通过再次认真仔细分析多次修改程序后,程序能够正常运行。
四 总结
在 LED点阵汉字显示屏的设计过程中,学到了很多东西,基本了解了整个嵌入式开发的流程。例如,在进行整个设计之前,应该先根据需求分析,对单片机进行选型,然后对各个硬件模块进行搭试。在画PCB电路板的时候,要注意基本的布板原则。例如,在进行PCB布板的时候,滤波电容不够靠近芯片的电源脚和地脚。在进行搭试点阵块的时候,因为电压过高,导致点阵块损坏。这次第一届电子设计制作,本人受益非浅,在以后的电子设计制作过程中一定吸取教训。
参考文献:
[1]何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社.1998.
[2]杜春雷.如何使用Visual Basic 6.0 dP3~ [M].北京:机械工业出版社,1999.
[3]孙育才.新型AT89S51系列单片机及其应用[M].北京:清华大学出版社.2005.
经验小结:
1,在头文件增加“#pragma SRC(LED.ASM)”语句,可以生成汇编文件,对于理解
汇编语言程序是有很大的好处的。
2,在制作PCB板过程中,业余条件下很难做双面板,不地不做的时候考虑如何布
线才能达到最优最好。
3,在“http://xie-gang.com/WNFZQ.htm”;Keil C51软件的安装,按照该软件
的安装,可以得到无限量的程序编译。因为在写程序的过程中发现,KEIL C51 只
能编译2K的程序代码,不够用。用C编写,感觉很容易理解。程序编写过程中最好
是先参考别人的程序,再修改能不能实用自己的程序要求,之后才自己去编写完
全属于自己的程序。
4,单片机仿真软件 PROTEUS 也是很不错的。在上面可以仿真很多东西。
设想:
1,可以挂在学校的十字路口,提供日期,时间,温度,湿度等天气信息,服务广大同学。
2,可以和电脑相连接,实现同步显示。做一个完整的系统。
进一步学习下面的软件或者语言(知识):
BV
protel 99 se
keil c51
proteus
c/c++
easy isp 51
Easy 51Pro.exe
2007-5-25
下面为静止显示“农林大学”四个字的程序:
#include <REG51.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar disrow;
uchar code HZ[];
uchar BUFF[9];
void loadonelineandsend(void);
/********************************************/
/*******************************************************/
void main(void)
{
while(1)
{
for(disrow=0;disrow<16;disrow++)
{
loadonelineandsend();
P1=0x10+disrow;
P1=0x20+disrow;
}
}
}
/******************************************************/
void loadonelineandsend(void)
{
uchar s;
int q;
q=0;
for(s=0;s<4;s++)
{
BUFF[q]=HZ[32*s+disrow*2];
BUFF[q+1]=HZ[32*s+disrow*2+1];
SBUF=255-BUFF[q+1];
while(!TI);TI=0;
SBUF=255-BUFF[q];
while(!TI);TI=0;
}
}
/******************************************************/
/***********农林大学********************************************/
uchar code HZ[]=
{
0x01,0x00,0x01,0x00,0x7F,0xFE,0x41,0x02,0x81,0x04,0x02,0x00,0x02,0x08,0x05,0x18,
0x09,0x20,0x18,0xC0,0x28,0x80,0x48,0x40,0x88,0x30,0x0A,0x0E,0x0C,0x04,0x08,0x00,
0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x24,0xFE,0xFE,0x08,0x20,0x18,0x60,0x1C,0x70,
0x2A,0xA8,0x28,0xAE,0x49,0x24,0x8A,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,0x08,0x20,
0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x04,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x02,0x80,
0x02,0x80,0x02,0x40,0x04,0x40,0x04,0x20,0x08,0x10,0x10,0x0E,0x60,0x04,0x00,0x00,
0x22,0x08,0x11,0x08,0x11,0x10,0x00,0x20,0x7F,0xFE,0x40,0x02,0x80,0x04,0x1F,0xE0,
0x00,0x40,0x01,0x84,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x05,0x00,0x02,0x00,
};
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