LED汉字显示屏的设计(AT89S52单片机,Proteus,Keil C51)

LED汉字显示屏的设计(AT89S52单片机,Proteus,Keil C51)(任务书,开题报告,中期报告,毕业论文23000字,代码工程文件)
摘  要   
本文结合国内外LED技术的发展和应用情况，以LED点阵的显示原理为核心，全面的阐述了基于AT89S52单片机的16×16 点阵的汉字显示屏的制作思路以及制作原理。
该项目涉及了计算机及电子技术中的电源技术、单片机技术、数据通讯技术、显示技术、存储技术、系统软件技术、接口及驱动等技术，利用Keil C51 V8.16和Proteus 7.4环境编译和仿真，利用C语言编译程序。该设计利用AT89S52单片机对整个系统进行总体控制，进行显示所要显示的字符。显示方式分为两种：动态显示、静态显示，为了节约硬件成本，本文选用动态显示的方法。其中显示字模数据由单片机输入显存，点阵的点亮过程由程序控制，由驱动电路完成，点阵采用单色显示。
该显示器实现的功能是：实现了分屏、滚屏显示汉字，每屏停留2秒，滚屏后能从头显示。点阵的动态显示过程占用时间比较短，亮度比较高，而且亮度可以改变电阻进行调节。

关键词：AT89S52单片机、16×16点阵、驱动电路、字模

ABSTRACT
This paper combining LED technology development and application of LED dot matrix display, with the principle as the core, comprehensive AT89S52 SCM is presented based on the 16 x 16 dot matrix characters display production thoughts and the production principle.
This project involves the computer and electronic technology of power technology and single-chip microcomputer technology, data communication technology, display technology, storage technology, systems software technology, interface and drive technology etc, V8.16 and Proteus Keil C51 by 7.4 environment, use compile and simulation language C compiler. The design of the whole system using AT89S52 SCM in overall control, to display the display should character. Showing the way into two kinds: dynamic display, static shows that, in order to save the hardware cost, this paper selects dynamic display method. Which shows that manifested by single-chip microcomputer word-model data input, bitmap lightened by process control, process by driving circuit is complete, bitmap using monochrome display.
The display circuit features are: realized split-screen, GunBing displaying Chinese characters, each panel, stay 2 seconds after GunBing right display. Bitmap dynamic display of the process take time is shorter, brightness is higher, and brightness can change resistance adjusted.

Keywords:  AT89S52 SCM, 16 x 16 dot matrix, driving circuit, font

该课题使用C语言设计LED汉字显示屏，进行电路综合和仿真。设计一个16×16点阵的LED显示屏。要求能分屏、滚屏显示汉字，每屏停留2秒，滚屏后能从头显示。能显示图形，汉字变更时不能有模糊显示。显示器的发光亮度在1000到2500之间，能存储至少十五个汉字，具有自测功能，并自动识别阵列中的 LED是否有损坏。本系统要求包含下列几个模块：16×16点阵信号显示模块、AT89S52中央处理控制模块、驱动模块、复位控制及ISP模块。
AT89S52中央处理控制模块：要求能处理控制待显示的内容。对各模块的控制，对显示内容的存储，都是由AT89S52来完成。
驱动模块：本设计中要求设计的16×16点阵，基于单片机，通过行驱动、列驱动，使用动态扫描的方法对LED显示屏进行汉字、图形的显示。驱动模块主要通过芯片M74HC5958L以及74LS154来实现功能。通过74LS154串联限流电阻来驱动显示屏。
LED显示模块：显示器的发光亮度在1000到2500之间，能存储至少十五个汉字，具有自测功能，并自动识别阵列中的LED是否有损坏等。

16×16点阵原理
16×16点阵是由4个8×8点阵组成，8×8点阵由八行八列总共64个双色LED组成。每一条行线是这一行LED的共阳极端点，列线根据所连接的针脚的不同分为红色共阴极端点和绿色共阴极端点。当连接红色共阴极时LED显示红色，连接绿色共阴极时显示绿色。当两者同时连通时则显示黄色。
对于这样矩阵式显示的器件，采用扫描的方式。对于8×8点阵采用行扫描或者列扫描都可以。但为了使8×8点阵能具有根据
输入显示红、绿、黄三色功能。因此基于设计简便的考虑，把列线(即共阴极点) 作为扫描线，而把行线作为数据输入线。
H-TAB1~8是用来控制行显示，L1~8控制列显示而且选择显示颜色。

硬件环境
1．CPU：Interl(R) Pentium(R)1.60GHz
2．内存：256MB及以上
3. AT89S52单片机和单片机开发板
4. 4个8×8点阵(ARK系列的SZ411588K)、74LS154芯片和74HC5859L芯片
5. 晶振、三极管、发光二极管、电阻等
软件软件环境
1．操作系统版本：Windows XP /2003Server
2．Keil C51 V8.16和Proteus 7.4

系统软件设计规划
该系统利用C语言进行程序设计，C语言是一种成功的系统描述语言，用C语言开发的UNIX操作系统就是一个成功的范例;同时C语言又是一种通用的程序设计语言，在国际上广泛流行。世界上很多著名的计算公司都成功的开发了不同版本的C语言，很多优秀的应用程序也都使用C语言开发的，它是一种很有发展前途的高级程序设计语言。C是结构式语言，结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰，便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。
软件的编写需要借助软件编辑器和编译软件，编译完成后还需要下载到单片机中执行。编写软件之前得首先选择一种合适的语言以及配套的编辑器和编译软件。最后还要选择一款与所选单片机的下载器或下载软件来把编写的程序下载到单片机中执行。
51单片机的编程语言可以是汇编语言，也可以是高级语言，如由C语言演变而成的C51语言等。
汇编语言产生的目标代码短，占用的存储空间小,执行速度快，能充分发挥单片机的硬件功能，但对于复杂的应用来讲使用汇编语言编程复杂，程序的可读性和可移植性不强。
高级语言产生的目标代码长，占用的存储空间大，执行速度慢。但这是相对于汇编语言来讲的，其实C语言在大多数情况下的机器代码生成效率和汇编语言相当，但可读性和可移植性却远远超过汇编语言，编程效率也大大高于汇编语言。
综上所述，因此使用C作为该显示系统的编程语言。

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目  录
摘  要    I
ABSTRACT    II
第1章 绪  论    1
1.1 选题背景    1
1.2 我国的发展状况及发展趋势    1
1.3 开发环境    3
1.3.1 Keil C51集成开发环境    3
1.3.2 AT89S52单片机    5
1.4 相关技术介绍及特点介绍    7
1.4.1 LED显示屏的特点    7
1.4.2 LED显示屏的优势    8
1.4.3 16×16点阵原理    8
1.4.4 发光二极管    9
1.4.5 74LS154的特点    10
1.5 系统软硬件环境    12
1.5.1 硬件环境    12
1.5.2 软件软件环境    12
第2章 课题任务分析    13
2.1 课题任务要求    13
2.1.1 显示方案及基本模块确定    13
2.1.2 显示方案可行性分析    13
2.1.3 设计目标    14
第3章 系统总体结构分析    15
3.1 16×16LED显示屏总体方案设计    15
3.2 LED点阵显示屏    16
3.3 软件系统方案    17
3.4 字库的显示原理    17
第4章 系统详细设计    20
4.1    系统软件设计规划    20
4.2    系统硬件电路设计    21
4.2.1    单片机设计    23
4.2.2    硬件整体设计概述及功能分析    24
4.2.3    显示屏的显示内容设计    25
第5章 常见硬件故障分析    26
5.1 逻辑错误    26
5.2 元器件失效    26
5.3 可靠性问题    26
5.4 电源问题    26
结  论    27
参考文献    28
附  录    29
致  谢    39