摘要: 由于科技的快速发展LED显示屏已经是在大街上随处可见的应用了它的应用已经普及到社会中的方方面面。LED点阵具有无限级联的特点以一个个小的显示屏可以拼接出一块大的显示屏在许多场合都可以见到它的身影不仅因为LED显示屏可使呈现的信息更为直观更为重要的是这种显示方式非常方便且具有较高的性价比能够给人以视觉上的享受更能给人一种美的享受。LED显示屏是一个犹发光二极管按照一定的形式排列封装形成的可显示广告图文信息等。本设计是基于STC89C51单片机的1616点阵显示屏该LED显示屏能实现分辨率1616的汉字显示简单的显示图像。该设计包含硬件设计、然健设计以及系统调试等中需要简单的将硬件模块和软件模块进行组合即可实现显示功能。本文设计的基于51单片机的LED显示屏可实现预期功能具有功耗低、操作简单、精度高等诸多优势。关键词点阵显示屏 级联 51单片机Abstract: Due to the rapid development of technology, LED display screen has been widely used in the streets., and its application has been popularized in every aspect of society. LED dot matrix has the characteristics of infinite cascade, with a small display can piece together a large display, on many occasions can see the figure of it, is not only the application of it to make something appear more beautiful, more important is that its application is convenient, cost is low, in addition to can give a person visual impact, more can give a person a kind of beautiful enjoyment. LED displays are arranged in a matrix by several light-emitting diodes, usually used to display advertising, graphics and other information. This design is based on the 1616 point array display of STC89C51 single chip. The LED display can display the Chinese characters of 1616 and display the image simply. The design includes hardware, software, debugging, etc., which can realize the expansion of the display screen with simple cascade, but be careful not to exceed the load capacity. The design of this design is small, multi-function, convenient and practical, cost small, the circuit has the structure simple, the operation is convenient, the precision is high, the application is widely characteristic.Keywords: Lattice display Cascade 51 single chip microcomputer目 录第1章 引言 IV1.1 选题背景 11.2 国内研究状况 1第2章 如何选择硬件 22.1 主控芯片的选择 22.2 显示器件的选择 22.3 系统总体方案 3第3章 系统硬件电路设计 43.1 STC89C51单片机系统设计 43.1.1 STC89C51的概述 43.1.2 STC89C51的引脚说明 43.1.3 STC89C51单片机的最小系统 73.2 16*16点阵显示电路设计 93.2.1 点阵显示屏的概述 93.2.2 点阵显示屏驱动电路 93.3 独立按键电路的设计 103.4 原理图绘制软件的介绍 113.5 系统硬件测试 11第4章 系统软件部分设计 134.1 软件开发环境的介绍 134.2 系统重要函数的介绍 134.2.1 主函数的设计 134.2.2 按键检测处理函数的设计 144.3 系统软件测试 15第5章 总结 16参考文献 17附 录 19致 谢 33第1章 引言1.1 选题背景LED的主要作用是将输出的电信号转化为光信号进而予以显示常见的显示器有共阴极和共阳极两种。后者通过发光二极管阴极连接在一起当某个二极管阳极为高电平则此时该二极管电量相应字段显示。这种显示方式具有功耗低、寿命长以及耐冲击等诸多优势是一种新型的信息显示装置显示屏由多个二极管像素点排列而成可完成复杂信息的显示。1.2 国内研究状况从上世纪九十年代初期LED显示屏开始在我国出现并在显示屏市场中保持快速增长态势年增长率约为40%左右。根据实际调研数据可知自LED进入我国显示屏市场依赖均保持快速增长状态年增长率均在40%左右只有1998年为30%。属于增长迅速、发展较快的新兴市场领域。 2003年LED显示屏行业市场发展总体较为成熟相应企业规模有所增加产业也逐步走向成熟。根据发光二极管显示屏分会的统计2003年度销售额过亿元的有西安青松、上海三思、惠州德赛、北京利亚得等四家企业。年销售额超一千万元的企业数量达50余家年销售总额高达22亿元占全国显示屏总销售额的73%左右。其中位居前列的六七家企业的销售额之和接近全国的1/3。年度销售额在5000万元以上的单位有12家其销售额之和为12亿元占全国年度市场销售额的40%。从2004年到2007年随着奥运会的临近近年来各地区城市化改造进程加快全国LED显示屏市场增长依然强劲年平均增长率为35%左右。第2章 如何选择硬件2.1 主控芯片的选择方案一采用STC89C51单片机作为主控芯片。STC89C51是一款高性能、低功耗的微处理器其片内具有8k在线编程Flash存储器。STC89C51单片机的内核采用的是MCS-51内核指令完全兼容MCS-51但是该单片机越做了升级使得芯片具有很多传统的51单片机不具备的功能例如该芯片还有4K的EEPROM存储在需要使用到掉电存储数据的时候就可以直接使用单片机内部的存储不在需要在外接存储芯片进行存储。该系列单片机具有开放简单、可实现在线编程下载等诸多功能且成本较低。方案二采用MSP430单片机作为主控芯片。系列单片机是美国在上世纪九十年代末推出了一种低功耗、具有RISC的微处理器之一这种微处理可专门用于进行混合信号的处理因而又被人们称之为混合信号处理器可针对实际需求来将模拟电路以及数字电路集成到一个芯片上因而在本质上属于一种超大规模集成电路芯片可针对不同的信号处理问题提供相应的解决方案该系列单片机常常用于需要电池进行供电的仪表或其他移动电子设备之中。系列中的各成员集成了较多的片上外围资源包含12位A/D、集成模拟比较器、集成运算放大器、时钟模块以及看门狗电路等等除此之外可实现异步通信以及可进行多地址访问的串口通信连接同时还包含数十个输入和输出端口等等。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。而却开发难度相对比较大、价格昂贵。所以在一些简单的设计中不宜采用。方案三采用PIC16F877A单片机作为主控芯片。是由公司开发的新产品属系统8位单片机微机同51单片机一样具有闪存功能可实现数据和程序的反复擦写。但是开发成本高难度相对大。综合考虑上述三种方案考虑到资源的合理利用以及开发成本等多种原因最终采用方案一。2.2 显示器件的选择方案一采用LED数码管动态扫描显示。LED的主要作用是将输出的电信号转化为光信号进而予以显示常见的显示器有共阴极和共阳极两种。后者通过发光二极管阴极连接在一起当某个二极管阳极为高电平则此时该二极管电量相应字段显示。这种显示方式具有功耗低、寿命长以及耐冲击等诸多优势是一种新型的信息显示装置显示屏由多个二极管像素点排列而成可完成复杂信息的显示。方案二采用LCD1602液晶显示屏。LCD1602与单片机P0口连接同时外接上拉电阻通过上下两行来显示蔬菜大棚温度的设定阈值以及实测值两者可同时限制单片机P2.3、P2.4、P2.5分别与液晶显示模块的复位、读写和使能端口相连数据显示参考主程序其他时序。LCD1602液晶显示器中的每一个字符都是由57的点阵组成。该显示方式具有控制简单等优势同其他液晶控制原理相似。方案三采用1616点阵显示。点阵的内部和数码管一样都是由多个的LED灯组成点阵显示清晰并且能够显示出数字或字母等信息并且价格便宜使用简单。可以无限的级联这样就可以制造出显示面积非常大的显示屏。综合上述的描述最终根据本设计中选择点阵作为显示。2.3 系统总体方案经过以上的论述最后选取了当做此次设计的核心芯片通过16*16点阵显示屏进行实时显示汉字同时采用五个功能按键对汉字的显示方式进行设置可以实现向上移动、向下移动、向左移动、向右移动、单个字显示。本设计的具体的系统方案如下图2.1所示。图2.1 系统方案第3章 系统硬件电路设计3.1 STC89C51单片机系统设计3.1.1 STC89C51的概述是一种低耗能、扩展性强、功能全面的8位微处理器4K字节闪存。随着微型处理器的到来计算机的外观方面开始出现翻天覆地的改变。在生产生活的各领域之中微型计算机的应用越来越广泛将单片机置于一个控制系统的核心控制模块中可更为简单可靠的完成智能控制这种系统被称之为嵌入式系统。单片机也被称之为微型控制器是一种超大规模集成电路具有一个计算机的完整功能总的来说单片机自身就是一个小型具有超强功能和信息计算处理能力的计算机广泛应用于生产生活的各个领域之中。针对本文所设计的蔬菜大棚温度控制系统拟采用单片机作为主控模块。3.1.2 STC89C51的引脚说明有和两种不同类型的封装形式。在本文所设计的基于单片机的显示屏中采用第一种封装形式这种封装形式荷载焊接时利用IC插座进行焊接随后将芯片插入其中这种方式可更为方便的实现芯片的替换也避免了芯片在高温焊接的时候损坏。一共包含40个引脚可用来对扩展设备进行控制的引脚类型包含。这些引脚可实现单独控制也可对一个单独的IO口进行控制。在控制时非常方便无需对输入和输出进行定义在输入输出接口进行幅值时会自动实现转换给读取IO口时IO口会自动转变成输入。STC89C51单片机所用引脚的作用如下表3-1所示。图3.1 STC89C51单片机引脚对照图表3-1 STC89C51单片机引脚功能对照表
