16×16LED点阵字符显示器的设计
16×16LED点阵字符显示器的设计毕业论文[20200128191611]
【摘要】
本设计应用于多个领域，如：医疗系统 交通运输 学校 电信及通讯 广告宣传等 。它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。这些优点概括起来是：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。
在本设计中采用AT89C51作为系统的控制中心。显示屏是由16只MLG-132088LED点阵芯片组成的，系统是由单片机最小系统、74HC154译码电路、74HC04驱动电路、 74HC595移位寄存器、16×16汉字显示屏组成的，本设计的要求是让显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。显示方式分为左移，右移，上显，下显共四种动态显示。但在实际应用时，汉字由程序控制，可以随便更换。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:AT89C51；16X16点阵；动态显示。
目 录
一、绪论 4
（一） 有关LED显示屏的发展史 5
（二） 有关研究LED显示器的意义 5
（三）本设计研究的主要内容 6
二、系统硬件设计 7
（一）系统设计 7
（二）系统原理框图 7
（三）关键器件选择 7
1.AT89C51 7
2.74HC595芯片 8
3. 74HC154芯片 8
4.74HC04芯片 9
5.8X8点阵LED显示器 9
6.电路设计及其工作原理 11
三、系统软件设计 13
（一）总的设计思想 13
（二）程序流程图 14
（三）软件仿真图 15
（四）源程序代码见附录一 15
四、其他方案设计 16
（一） 方案一 8×8LED点阵字符设计 16
1.系统原理设计 16
2.系统原理框图 16
3.本方案的硬件总体电路图 17
4.程序流程图 17
5.软件仿真图 18
（二）方案二 LCD字符显示屏的设计 19
1.系统原理设计 19
3. 本方案的硬件总体电路图 19
4.程序流程图 20
5.软件仿真图 20
五、本设计与其它两种方案比较 21
（一）本设计与其它方案比较表 21
六、结束语 22
七、致谢 22
参考文献 23
附录1 源程序 23
二、系统硬件设计
（一）系统设计
1.设计思想
本方案主要用单片机AT89C51作为系统的控制中心，由16只MLG-132088LED点阵芯片组成4块汉字显示屏，然后通过单片机输入程序使显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。 把AT89C51的I/O口与显示屏相连。定义：
P0口作为I∕O口，作为字符数据输出口；
P2口作为I∕O口，作为字符显示扫描输出口。
其中，一个74HC595芯片控制2块8X8点阵。
按键开关K1、K2和K3、K4分别接P1.0、P1.1、P1.4、P1.5口，作为控制信号的输入。通过按键使显示屏上显示出四种动态显示方式，分别为：左移、右移、上显、下显四种。
（二）系统原理框图
图2-1系统原理框图
（三）关键器件选择
1.AT89C51
本设计选择的是美国ATMEL公司生产的单片机AT89C51芯片，它完全符合本设计的设计要求。其AT89C51管脚图如图2-2所示：
图2-2 AT89C51管脚图
2.74HC595芯片
74HC595芯片是一种串入并出的芯片,在电子显示屏制作当中有广泛的应用。 74HC595是8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻、关、断状态。74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。 其74HC595管脚图如图2-3所示：
图2-3 74HC595芯片
3. 74HC154芯片
74HC154译码器可接受4位高有效二进制地址输入，并提供16个互斥的低有效输出。74HC154的两个输入使能门电路可用于译码器选通，以消除输出端上的通常译码“假信号”，也可用于译码器扩展。其74HC154管脚图如图2-4所示：
图2-4 74HC154芯片
4.74HC04芯片
74HC/HCT04是高速的硅栅CMOS器件，并兼容低功耗肖特基的TTL （ LSTTL ），在此方案中起到非的作用 。如图2-5所示。
图2-5 74HC04 芯片
（1）引脚说明
1A－6A 引脚：输入端
1Y－6Y引脚： 输出端
5.8X8点阵LED显示器
本次设计中采用8×8点阵LED显示器，简称LED点阵板或LED矩阵板。它是以发光二极管为像素，按照行与列的顺序排列起来，用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种，设计中用到的是共阳极的显示器。
8X8点阵的实际外观图2-6如下：
一共64个发光点构成，上下两排引脚，每排8个，一共16个
点阵侧面有文字的那面对准自己，
（图 2-6 LED显示器）
（1）8X8点阵的显示原理：
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，当对应的某一行置1电平，某一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，则1脚接高电平a脚接低电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第1脚要接高电平，而（a、b、c、d、e、f、g、h ）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第a脚接低电平，而（1、2、3、4、5、6、7、8）接高电平，那么第一列就会点亮.
8*8点阵实际的引脚（图2-7）的不是一排阳极，就是一排阴极，（就像键盘一样不是abcd按顺序排的）所以焊接有点麻烦，8×8LED点阵引脚图2-8如下：
1,2,3,4,5,6,7,8是行（阳极）
a,b,c,d,e,f,g,h是列（阴极）//此处说的都是行阳型8*8点阵，行阴的略，外面的1~16就是实际的管脚，如下图所示
【摘要】
本设计应用于多个领域，如：医疗系统 交通运输 学校 电信及通讯 广告宣传等 。它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。这些优点概括起来是：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。
在本设计中采用AT89C51作为系统的控制中心。显示屏是由16只MLG-132088LED点阵芯片组成的，系统是由单片机最小系统、74HC154译码电路、74HC04驱动电路、 74HC595移位寄存器、16×16汉字显示屏组成的，本设计的要求是让显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。显示方式分为左移，右移，上显，下显共四种动态显示。但在实际应用时，汉字由程序控制，可以随便更换。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:AT89C51；16X16点阵；动态显示。
目 录
一、绪论 4
（一） 有关LED显示屏的发展史 5
（二） 有关研究LED显示器的意义 5
（三）本设计研究的主要内容 6
二、系统硬件设计 7
（一）系统设计 7
（二）系统原理框图 7
（三）关键器件选择 7
1.AT89C51 7
2.74HC595芯片 8
3. 74HC154芯片 8
4.74HC04芯片 9
5.8X8点阵LED显示器 9
6.电路设计及其工作原理 11
三、系统软件设计 13
（一）总的设计思想 13
（二）程序流程图 14
（三）软件仿真图 15
（四）源程序代码见附录一 15
四、其他方案设计 16
（一） 方案一 8×8LED点阵字符设计 16
1.系统原理设计 16
2.系统原理框图 16
3.本方案的硬件总体电路图 17
4.程序流程图 17
5.软件仿真图 18
（二）方案二 LCD字符显示屏的设计 19
1.系统原理设计 19
3. 本方案的硬件总体电路图 19
4.程序流程图 20
5.软件仿真图 20
五、本设计与其它两种方案比较 21
（一）本设计与其它方案比较表 21
六、结束语 22
七、致谢 22
参考文献 23
附录1 源程序 23
二、系统硬件设计
（一）系统设计
1.设计思想
本方案主要用单片机AT89C51作为系统的控制中心，由16只MLG-132088LED点阵芯片组成4块汉字显示屏，然后通过单片机输入程序使显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。 把AT89C51的I/O口与显示屏相连。定义：
P0口作为I∕O口，作为字符数据输出口；
P2口作为I∕O口，作为字符显示扫描输出口。
其中，一个74HC595芯片控制2块8X8点阵。
按键开关K1、K2和K3、K4分别接P1.0、P1.1、P1.4、P1.5口，作为控制信号的输入。通过按键使显示屏上显示出四种动态显示方式，分别为：左移、右移、上显、下显四种。
（二）系统原理框图
图2-1系统原理框图
（三）关键器件选择
1.AT89C51
本设计选择的是美国ATMEL公司生产的单片机AT89C51芯片，它完全符合本设计的设计要求。其AT89C51管脚图如图2-2所示：
图2-2 AT89C51管脚图
2.74HC595芯片
74HC595芯片是一种串入并出的芯片,在电子显示屏制作当中有广泛的应用。 74HC595是8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻、关、断状态。74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。 其74HC595管脚图如图2-3所示：
图2-3 74HC595芯片
3. 74HC154芯片
74HC154译码器可接受4位高有效二进制地址输入，并提供16个互斥的低有效输出。74HC154的两个输入使能门电路可用于译码器选通，以消除输出端上的通常译码“假信号”，也可用于译码器扩展。其74HC154管脚图如图2-4所示：
图2-4 74HC154芯片
4.74HC04芯片
74HC/HCT04是高速的硅栅CMOS器件，并兼容低功耗肖特基的TTL （ LSTTL ），在此方案中起到非的作用 。如图2-5所示。
图2-5 74HC04 芯片
（1）引脚说明
1A－6A 引脚：输入端
1Y－6Y引脚： 输出端
5.8X8点阵LED显示器
本次设计中采用8×8点阵LED显示器，简称LED点阵板或LED矩阵板。它是以发光二极管为像素，按照行与列的顺序排列起来，用集成工艺制成的显示器件。有单色和双色之分，这种显示器有共阳极接法和共阴极接法两种，设计中用到的是共阳极的显示器。
8X8点阵的实际外观图2-6如下：
一共64个发光点构成，上下两排引脚，每排8个，一共16个
点阵侧面有文字的那面对准自己，
（图 2-6 LED显示器）
（1）8X8点阵的显示原理：
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，当对应的某一行置1电平，某一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，则1脚接高电平a脚接低电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第1脚要接高电平，而（a、b、c、d、e、f、g、h ）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第a脚接低电平，而（1、2、3、4、5、6、7、8）接高电平，那么第一列就会点亮.
8*8点阵实际的引脚（图2-7）的不是一排阳极，就是一排阴极，（就像键盘一样不是abcd按顺序排的）所以焊接有点麻烦，8×8LED点阵引脚图2-8如下：
1,2,3,4,5,6,7,8是行（阳极）
a,b,c,d,e,f,g,h是列（阴极）//此处说的都是行阳型8*8点阵，行阴的略，外面的1~16就是实际的管脚，如下图所示
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