基于AT89S52的單片機(jī)的LED點陣顯示屏的設(shè)計

第一章概述

LED點陣顯示屏是通過PC機(jī)將要顯示的漢字字模提取出來，并發(fā)送給單片機(jī)，然后顯示在點陣屏上，主要適用于室內(nèi)外漢字顯示。

LED 點陣顯示屏是由20 個8*8 的LED 點陣塊組成，形成16*80 矩形點陣，以Atmel 公司的AT89S52單片機(jī)為控制核心。顯示屏的其他主要硬件有：①帶鎖存輸出的8位移位寄存器74HC595，作為LED的列線驅(qū)動輸入；②三八譯碼器74LS138，作為LED行線的譯碼選擇；③三極管C9012，連接兩個三八譯碼器的十六個輸出端，作為開關(guān)使用，驅(qū)動LED 的行線

Atmel的AT89S52芯片相關(guān)器件連接的接腳如下：P00-P03連接3-8譯碼器的輸入口A，B，C，~G2A

P20-P23連接74HC595的輸入口RCK, SI，SCK，SCLR

三八譯碼器74LS138的16 個輸出端連接16 個C9012的三極管的基極B，發(fā)射極E 連接16 個行線控制端,集電極C連接到GND。

點陣的80 列數(shù)據(jù)線驅(qū)動由10 片74HC595 級聯(lián)組成，前一片74HC595 的Q’H 引腳連接

下一片的SI引腳，各片的RCK、SCK、SCLR 分別并聯(lián)。

8*8的LED點陣為單色行共陽模塊，單點的工作電壓為正向（Vf)=1.8 v ,正向電流（IF）= 8-10 mA 。靜態(tài)點亮器件時（64 點全亮）總電流為640mA，總電壓為1.8 v，總功率為1.15W。動態(tài)時取決于掃描頻率（1/8或1/16秒），單點瞬間電流可達(dá)80-160 mA。16*16點陣靜態(tài)時16*16*10mA,動態(tài)時單點電流80-160mA。

接線方式：

當(dāng)某一行線打高時，某一列線為低時，其行列交叉的點就被點亮；

某一列線為高時，其行列交叉的點為暗；

當(dāng)某一行線打低時，無論列線如何，對應(yīng)這一行的點全部暗。

列線：13—20控制點陣的列接低電平

行線：1-4 21-24控制點陣的行接高電平

(1)P0.0【39 腳】，P0.1【38 腳】，P0.2【37 腳】，P0.3【36 腳】接兩片3-8譯碼器的A，B，C和第一片的~G2A 與第二片的G1，用來選擇LED的行線

(2) P2.0【21 腳】：接74HC595的RCK腳。

P2.1【22 腳】：接74HC595的SCK腳。

P2.2【23 腳】：接74HC595的SI腳。

P2.3【24 腳】：接74HC595的SCLR腳。

(3) 其他

VCC 【40 腳】：接電源

EA/VPP【31 腳】：接電源

RST 【9腳】：復(fù)位腳。過10K電阻接GND，過10uF的電容C3接VCC；復(fù)位按鈕接到電容C2兩端。

2.5移位寄存器74HC595

74HC595是帶鎖存輸出的8位移位寄存器，其管腳見下圖，其中SI是串行數(shù)據(jù)的輸入端；

VCC、GND分別為電源和地；RCK是存儲寄存器的輸入時鐘，SCK是移位寄存器的輸入時鐘，SCLR是移位寄存器的輸入清除，Q’H是串入數(shù)據(jù)的輸出，G是對輸入數(shù)據(jù)的輸出使能控制，QA~QH串入數(shù)據(jù)的并行輸出。從SI口輸入的數(shù)據(jù)在移

位寄存器的SCK腳上升沿的作用下輸入到74HC595中，在RCK腳的上升沿作用下將輸入的數(shù)據(jù)鎖存在74HC595中，當(dāng)G為低電平時時，數(shù)據(jù)并行輸出。SCLR為移位寄存器的輸入清除端。

74HC595與AT89S52的連接：SI【14腳】，SCK【11腳】，RCK【12腳】, SCLR【10腳】分別接到AT89S52的P2.2【23腳】，P2.1【22腳】,P2.0【21腳】,P2.3【24腳】上。

其他腳連接：OE【13腳】接地，使其始終輸出；

Q’H【9腳】是連接下一片74HC595的SI腳；QA，QB到QH分別連接到LED點陣的1至8列的列線腳上.

圖所示的是將兩片74LS138譯碼器擴(kuò)展為4線-16線譯碼器的連接圖。其接線特點為：將四個輸入信號~G2A,C,B,A中的低三位C,B,A同時接至兩個芯片的地址輸入端。輸入信號的最高位~G2A接至兩個芯片的使能端，使兩個芯片不能同時工作。~G2A,C,B,A作為地址輸入變量構(gòu)成二進(jìn)制代碼，Y0~Y7、Y0~Y7作為輸入信號，每個輸出表示一個二進(jìn)制代碼的含義，即能實現(xiàn)4線-16線譯碼器的功能。

單片機(jī)在LED點陣顯示系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、存儲和掃描顯示LED點陣屏三大主要功能。

/***************************************************************************************************

* Name: khldragon

* Date: 09/12/2009

* Description: This program controls 16*80LED and implements dynamic scan.

****************************************************************************************************/

#include

#include

#define CONIO P0 //行選信號

#define NUMOFWORDS (6) //顯示的字?jǐn)?shù)

#define SPEED (30) //掃描周期 SPEED越大，掃描越慢；

#define MAXWORDS (5) //屏幕最大固定顯示字?jǐn)?shù)

#define BLANK (4) //填充空數(shù)

#define MAXROW (16) //最大行數(shù)

static sbit OE = P0^4; //控制74LS138，低電平有效

static sbit RCK = P2^0; // 上升沿時數(shù)據(jù)輸出

static sbit SCK = P2^1; //上升沿時數(shù)據(jù)移位

static sbit SI = P2^2; //74hc595串行輸入

static sbit SCLK = P2^3; //低電平移位寄存器清零，通常接VCC

static void send_in(unsigned char Data); //串行數(shù)據(jù)輸入

static void send_out(void); //并行數(shù)據(jù)輸出

static unsigned int row = 0; //行選信號

static int j = 0;

static int k = 0;

static int m = 0;

static int s = 0; //與SPEED匹配

static int count = 0; //當(dāng)為5時達(dá)到最大字?jǐn)?shù)MAX

const static unsigned char code zimo[][32]={

{0x20,0x08,0x13,0xFC,0x12,0x08,0x02,0x08,0xFE,0x08,0x0A,0x08,0x12,0x08,0x3B,0xF8,

0x56,0xA8,0x90,0xA0,0x10,0xA0,0x11,0x20,0x11,0x22,0x12,0x22,0x14,0x1E,0x18,0x00},//祝

{0x00,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x88,0x24,0x98,0x3E,0xA0,0x20,0xC0,

0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x82,0x26,0x82,0x38,0x82,0x60,0x7E,0x00,0x00},//比

{0x01,0x00,0x7F,0xFE,0x44,0x42,0x9F,0xF4,0x04,0x40,0x1F,0xF0,0x04,0x40,0x7F,0xFC,

0x08,0x20,0x1F,0xF0,0x28,0x2E,0xC9,0x24,0x09,0x20,0x01,0x00,0x06,0xC0,0x18,0x30},//賽

{0x00,0x80,0x00,0xA0,0x00,0x90,0x3F,0xFC,0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x84,0x3E,0x44,

0x22,0x48,0x22,0x48,0x22,0x30,0x2A,0x20,0x24,0x62,0x40,0x92,0x81,0x0A,0x00,0x06},//成

{0x00,0x80,0x00,0x80,0x08,0x80,0xFC,0x80,0x10,0x84,0x17,0xFE,0x10,0x84,0x10,0x84,

0x10,0x84,0x10,0x84,0x1D,0x04,0xF1,0x04,0x41,0x04,0x02,0x44,0x04,0x28,0x08,0x10},//功

{0x00,0x00,0x01,0x80,0x03,0xC0,0x03,0xC0,0x03,0xC0,0x03,0xC0,0x03,0xC0,0x01,0x80,

0x01,0x80,0x01,0x80,0x00,0x00,0x01,0x80,0x03,0xC0,0x01,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00},//!

};

void main()

{

//初始化引腳

CONIO = 0X00;

P2 = 0X08;

/**********************************動態(tài)掃描左移顯示不限字?jǐn)?shù)***************************************/

while(1)

{

for(k = 0; k < NUMOFWORDS; k++)

{//掃描NUMOFWRODS遍

for(s = 0; s < SPEED; s++)

{

for(row = 0; row < MAXROW; row++)

{

count = 0;

//將要顯示的字，送入74HC595的SI端，即單片機(jī)的P2^2引腳

for(j = k; j >= 0; j--)

{