单片机的大屏幕显示系统本科课程设计 .docx

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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中文摘要 I英文摘要 II第 1 章绪论 1基于单片机的 LED大屏幕显示系统目录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1 LED 显示屏概述 11.1.1 LED显示屏的进展 11.1.2 LED显示屏的分类 21.1.3 LED显示屏的作用 31.1.4 LED显示屏的特点 31.2 设计的主要内容 31.2.1 设计的意义和目的 41.2.2 国内外的讨论现状 41.2.3 课题背景简介 5第 2 章显示原理及掌握方式62.1 LED 点阵显示屏模块 62.2 LED 点阵显示方式 62.3 LED 常见的掌握

2、方式分析 8第 3 章总体方案设计与分析103.1 显示单元 103.2 滚屏的实现 103.3 主控芯片的考虑 103.4 关于现实内容的更新 103.5 总体电路结构及工作原理 103.5.1 硬件电路框图 113.5.2 工作原理 11第 4 章硬件电路设计 124.1 LED 点阵模块的挑选 124.2 行驱动电路 134.3 列扫描电路 154.4 串口通讯 174.4.1 RS232 总线标准 174.4.2 RS232C 接口电路 174.5 主控芯片 19第 5 章单片机软件设计 245.1 开发工具及语言 245.2 编程思想 245.3 字模处理 255.4 左移成效 26

3、5.5 拉幕成效 275.6 串口通信 285.6.1 通讯基础学问 285.6.2 Mscomm 通讯控件简介 29可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5.6.3 Mscomm 控件的主要属性和方法 295.6.4 CommEvent 属性 295.7 Mscomm掌握使用示例 315.7.1 数据的发送 315.7.2 数据的接受 32第 6 章 Proteus软件仿真 336.1 Proteus软件介绍 336.2 软件特点 336.3 软件仿真 33第 7 章 PCB结构设计 357.1 PCB 设计平台 357.2 元件布局及 PCB整体结构工艺 357.3 布线工艺及准

4、就 35第 8 章结论与展望 37致谢 37参考文献 38附录 39可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘 要本设计使用的是 ATMEL 公司生产的 AT89C52 单片机作为掌握核心，通过掌握32*16 的 LED 点阵电子显示屏使其拥有多种显示方式。单片机掌握程序采纳单片机C51 语言进行编辑，通过编程掌握各个显示点对应LED 阳极和阴极端的电平，就可以有效的掌握各显示点的亮灭。所显示字符的点阵数据可以自行编写，也可从标准字库中提取。显示屏采纳32*16 的 LED 点阵，可同时显示两个汉字或单色图像。显示方式采纳动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。本

5、设计 实现了单片机与 PC 机间的数据传输及储备，并能利用软件便利的进行显示内容的多样变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设 计具有很强的现实应用性。文中具体介绍了 LED 点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。关键词 ：单片机， LED 点阵显示屏， C 语言，串口通信可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ABSTRACTThe design uses theAT89C52 of the ATMEL microcontroller as the main controller, the syste

6、m controllingthe 32*16 LEDdot matrix display and make it have a variety of electronic display.Microprocessor controlprogram forediting though the language of C51,programmatically control all display points corresponding to the anode and cathode of the LED and can effectively control the display ligh

7、t off or on.The dot matrix character display data can be written by themselves or can also be extracted from the standard font.Thescreen with 32*16 of the LED dot matrix cansimultaneously display two characters or monochromeimage .The display is dynamic display and can make the static graphics or te

8、xt can be achievedand many moved out of the display.The Design and Implementation of a microcontroller and PC data transfer between PCand can easily use the software to display a lot of content.And dot matrix display screen widely used in hospitals, airports, banks and other public places. Therefore

9、, the design has a strong practical application.This article details the LED dot matrix display screen hardware design ideas in various parts of the hardware circuit function and the principle of corresponding software, programmingand the use of descriptions.Keywords: MCU, Light Emitting Diode Panel

10、, C, Serial Data Transfer可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 1 章 绪 论1.1 LED 显示屏概述LED 显示屏（ Light Emitting Diode Panel ）：又叫电子显示屏或者飘字屏幕。是由LED 点阵组成，通过灯珠的亮灭来显示文字、图片、动画、视频，内容可以随时更换，各部分组件都是模块化结构的显示器件。通常由显示模块、掌握系统及电源系统组成。显示模块由 LED 灯组成的点阵构成，负责发光显示。掌握系统通过掌握相应区域的亮灭，可以让屏幕显示文字、图片、视频等内容，恒舞动卡主要是播放动画 的。电源系统负责将输入电压电流转为显示屏需要的电

11、压电流。LED 显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像。不仅可以用于室内环境仍可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。LED 之所以受到广泛重视而得到快速进展，是与它本身所具有的优点分不开的。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、耐冲击和性能稳固。 LED 的进展前景极为宽阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光匀称性，牢靠性、全色化方向进展。1.1.1 LED 显示屏的进展1970 岁月最早的 GaP、GaAsP 同质结红、黄、绿色低发光效率的LED 已开头应用于指示灯、数字和文字显示。从今 LED 开头进入多种应用

12、领域，包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等，遍及国民经济各部门和千家万户。到1996 年 LED 在全世界的销售额已达到几十亿美元。尽管多年以来LED 始终受到颜色和发光效率的限制，但由于GaP 和 GaAsP LED 具有长寿命、高牢靠性 ,工作电流小、可与 TTL 、CMOS 数字电路兼容等很多优点因而却始终受到使用者的青眯。最近十年，高亮度化、全色化始终是LED 材料和器件工艺技术讨论的前沿课题。超高亮度UHB 是指发光强度达到或超过100mcd 的 LED ，又称坎德拉 cd级 LED 。高亮度 A1GaInP 和 InGaN LED 的研制进展特别快速，现已达到常规材料

13、GaA1As、GaAsP、GaP 不行能达到的性能水平。 1991 年日本东芝公司和美国 HP 公司研制成 InGaA1P 620nm 橙色超高亮度 LED， 1992 年InGaA1p590nm 黄色超高亮度 LED 有用化。同年，东芝公司研制 InGaA1P 573nm黄绿可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结色超高亮度 LED ，法向光强达 2cd。1994 年日本日亚公司研制成 InGaN 450nm 蓝绿 色超高亮度 LED 。至此，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的LED 都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显示成为现实

14、。 我国进展 LED 起步于七十岁月，产业显现于八十岁月。全国约有100 多家企业， 95%的厂家都从事后道封装生产，所需管芯几乎全部从国外进口。通过几个“五年方案”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术，使我国 LED 的生产技术已向前跨进了一步。1.1.2 LED 显示屏的分类1. 按颜色基色分类单基色显示屏 :单一颜色（红色或绿色）。双基色显示屏：红和绿双基色，256 级灰度、可以显示 65536 种颜色。全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色， 256 级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种色。2. 按显示器件分类LED 数码显示屏：显示器件为 7 段码数码管，适于制作时钟屏

15、、利率屏等，显示数字的电子显示屏。LED 点阵图文显示屏：显示器件是由很多匀称排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。LED 视频显示屏：显示器件是由很多发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。3. 按使用场合分类室内显示屏：发光点较小，一般 3mm- 8mm，显示面积一般几至十几平方M。室外显示屏：面积一般几十平方M 至几百平方 M，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能。4. 按发光点直径及间距分类室内屏（按直径分）： 3mm、3.75mm、5mm、室外屏（按间距分）： PH10、PH12、PH14、PH16、PH20、PH25、PH31.25、PH

16、37.5.5. 显示方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。单块模块掌握驱动12 块可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（最多可掌握 24 块） 8X8 点阵，共 16X48 点阵（或 32X48 点阵），是单块 MAX7219（或 PS7219、HD7279、ZLG7289 及 8279 等类似 LED 显示驱动模块）的 12 倍（或24 倍）！可采纳“级联”的方式组成任意点阵大显示屏。显示成效好，功耗小，且比采纳 MAX7219 电路的成本更低。1.1.3 LED 显示屏的作用1. 起到商品宣扬，吸引顾客的作用。2. 起到店面装饰，提高企业档次的作用。3. 起到照明，标新立

17、异的作用。4. 起到普及学问的作用。（可用于播放企业产品的小信息，相关行业的学问）5. 起到公告板的作用。（促销，聘请信息发布）6. 起到烘托气氛的作用。通过显示屏幕可播放上级领导及各种贵宾莅临参观、指导的欢迎词，各种重大节日的庆祝词等。1.1.4 LED 显示屏的特点1. 亮度高：户外 LED 显示屏的亮度大于 8000mcd/m，是目前唯独能够在户外全天候使用的大型显示终端。户内 LED 显示屏的亮度大于 2000md/m2。2. 寿命长： LED 寿命长达100,000 小时（十年）以上，该参数一般都指设计寿命，亮度暗了也算。3. 视角大：室内视角可大于160 度，户外视角可大于 120

18、 度。视角的大小取决于LED 发光二极管的外形。4. 屏幕面积可大可小，小至不到一平M，大就可达几百、上千平 M。5. 易与运算机接口，支持软件丰富。6. 常见大型显示终端对比1.2 设计的主要内容本系统设计采纳的掌握芯片是 AT89C52，显示设备为 LED 显示屏，该显示屏假如只实时显示一些图形、文字对主控芯片要求不高， 89C52 系列的单片机完全可以胜任，而且信息的内容和屏与屏切换相对稳固，不需要固定运算机实时服务。本设计中采纳上位机软件编辑实现图文编辑传输。采纳了习惯的 Windows 窗体，开启文本编辑可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结区，完成图形和文字的编辑工作。在

19、掌握系统中实现字模的提取与储存，无需在单片机中加入字库。通过采纳PC 与单片机的串口通讯方式，将数据通过COM 口发送给单片机，从而完成信息的传输。然后通过单片机内部的程序调用数据，完成显示。1.2.1 设计的意义和目的设计的意义：1. 有利于本专业所学学问懂得，通过在学校学习，同学把握了一些信息时代生存与进展必需的信息技术基础学问和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用信息技术解决问题的基本态度与基本才能。2. 有利于规律思维的锤炼，做任何事情都有肯定的步骤，整个过程同学都需要有条理的构思，这中间有推测设想、判定推理的抽象思维训练，也有分析问题、解决问题、推测目标等才能的培育。设计的目的：通

20、过理论课的学习和生产实习,同学已经把握了不少理论学问和生产实际学问，运用所学学问去分析和解决实际问题才是最终目的。1.2.2 国内外的讨论现状LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、运算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。它以其颜色明艳，动态范畴广，亮度高，寿命长，工作稳固牢靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的抱负挑选。近些年，LED 显示屏投资环境良好，特殊是高亮屏产品是近期的投资热点。LED 显示屏的应用领域广泛，当前的产品开发受到各领域的关注和支持，其投资环境日益良好。在技术方面：LED 显示屏（ LED panel）： LED就是 lightemittingdiode，发

21、光二极管的英文缩写，简称LED 。它是一种通过掌握半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。LED 显示屏分为图文显示屏和视频显示屏，均由LED 矩阵块组成。图文显示屏可与运算机同步显示汉字、英文文本和图形。视频显示屏采纳微型运算机进行掌握，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，仍可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD 节目以及现场实况。我国在 LED 领域的讨论开发工作成果突出。目前我国的普绿和高亮度纯红LED已基本实现商品化，我国国家光电子工艺中心正在从事以III V 族半导体量子 阱结可编辑资料 - -

22、 - 欢迎下载精品名师归纳总结构为基础的新一代光点器件讨论开发，承担国家863 方案工程“蓝光 LED 研制和产业化技术”。我国方大集团与科研所合作，该集团首期投资8000 万，形成年产 1.2 亿支蓝光 LED 的生产才能。近年来我国 LED 显示屏的生产已经逐步形成行业规模，目前，发光二极管年销量已超过20 亿美元，到 2003 年有望突破 50 亿美元大关，全球LED 市场前景宽阔。就目前我国市场规模每年约为3.54 亿人民币。近年来， LED 显示屏的关键掌握技术随着超大规模集成电路（VLSI ）的进展而日趋完善， LED 显示屏与 LCD 、PDP 等同类平板显示屏产品比较，由于LE

23、D 产品具有性能稳固、寿命较长、功耗较小以及价格低廉、产品质量不断的提高，给LED 市场增光添彩。1.2.3 课题背景简介本设计是结合自己在学校学习所把握的理论基础学问，结合本设计相关的一些资料预备，经过查询相关书籍和杂志，把握基本原理然后分模块设计，之后在电脑上用Proteus 软件进行仿真测试，已证明设计的可行性。通过胜利仿真，用PROTEL 画出PCB,然后去选购设计所需的芯片，制作出成品。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 2 章 显示原理及掌握方式2.1 LED 点阵显示屏模块LED 点阵显示屏模块，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模

24、封装而成。这种一体化封装的点阵LED 模块，具有高亮度、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。LED 点阵规模常见的有5*7 、5*8 、8*8 、16*16 等等。下图为本设计使用的单红色8*8LED 点阵显示屏模块 图 2.1及其内部结构原理图图 2.2。图 2.1 点阵显示屏模块图 2.2 点阵内部结构原理图2.2 LED 点阵显示方式LED 阵列的显示采纳扫描的方式，第一将所要显示的文字依据每行拆解成多组显示信号，如图2.3 所示，对于一个 8*8LED 阵列而言，如要显示“公”，就可将各行可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结显示数据列出：图 2.3 文字编码

25、表 2.1 各列数据扫描次序显示数据 二进制显示数据 16 进制第 1 行00001000B0x08第 2 行00100100B0x24第 3 行01010010B0x52第 4 行01001000B0x48第 5 行01000001B0x41第 6 行00100010B0x22第 7 行01000100B0x44第 8 行00001000B0x08LED 阵列的显示方式就是按显示数据编码的次序，一行一行的显示。以高态扫描为例，如要显示第一行，就先将第一行的显示数据00001000送至 LED 阵列的列引脚，再将“ 10000000”扫描信号送至 LED 阵列的行引脚，即可显示第一行，此时其他

26、行并不显示。同样的，如要显示其次行，就先将其次行的显示数据00100100送至LED 阵列的列引脚，再将“ 01000000”扫描信号送至 LED 阵列的列引脚，即可显示其次行，此时其他行并不显示以此类推，如表2.2 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一条扫描线扫描信号： 10000000显示信号： 00001000其次条扫描线扫描信号： 01000000显示信号： 00100100第三条扫描线扫描信号： 00100000显示信号： 01010010第四条扫描线扫描信号： 00010000显示信号： 01001000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料

27、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第五条扫描线扫描信号： 00001000第六条扫描线扫描信号： 00000100第七条扫描线扫描信号： 00000010第八条扫描线扫描信号： 00000001可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结显示信号： 01001001显示信号： 00100010显示信号： 01000100显示信号： 00001000表 2.2 各条扫描线假如依据上表的显示次序进行显示，每行的显示时间约4 毫秒，由于人类视觉瞬时现象，将感觉到 8 行 LED 同时显示的样子，如图 2.4 所示。如时间太短，就亮度不够。如时间太长，就会感觉到闪耀2。图 2.4 数据扫描2.

28、3 LED 常见的掌握方式分析随着广告屏显示内容的多媒体化，对掌握器传输速度，运算才能的要求越来越高。因此掌握器的种类也在不断进展以适应要求，从最初的8051 单片机，到 PIC 单片机，又到 FPGA，直到现在的 ARM 处理器。不同功能档次的广告屏对应着不同的处理器。1. 以传统 8051 单片机为掌握器的 LED 显示屏。因受到单片机运算速度及通信速率的限制， LED 动态显示的刷新率不行能做得太高。对显示成效和移动算法的处理也比较吃力，在实际显示成效上有比较明显的闪耀感。除此之外，传统8051 单片机的内部资源贫乏，仅 128 字节的数据储备器，几 K 字节的程序储备器，无E2PROM

29、， SPI。这就需要对单片机扩展外设，无疑增加了硬件成本。因此，8051 掌握的条屏只能用于显示内容及其简洁，不需要常常更换显示内容的场合。2. 以 PIC 单片机为掌握器的 LED 显示屏。因 PIC 单片机是 RISC 架构的工业专用单片机，处理指令的速度有所增加，抗干扰才能优秀，型号种类繁多。作为条屏的控可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结制器，可以明显的改善显示成效，同时 PIC 单片机内部的资源较丰富，可节约外部电路设计难度，同时降低了硬件成本。因此，以 PIC 单片机为掌握器的条屏目前仍是单色条屏市场的主流。3. 以 FPGA（复杂可编程规律门阵列）为掌握器的LED 显

30、示屏。 FPGA 以高速、并行著称。是近年来新兴的可编程规律器件。用他作为LED 显示屏的掌握器，能够高速的处理色阶 PWM 信号、高速的完成动态扫描规律、高速的完成字符移动算法。因此被运用于双基色、三基色的显示系统。但是其成本较高，开发难度较大。4. 以 ARM （ 32 位 RISC 架构高性能微处理器）为掌握器的 LED 显示屏。 ARM 有着极高的指令效率，极高的时钟频率。因此其运算才能特别强大，内部资源也特别丰富，极大的简化了硬件设计的难度，缩短了开发周期。在条屏的运用中，能用 ARM 来实现花样繁多的显示方式，以及高色阶，多像素的全彩屏驱动。 ARM 与 FPGA 的组合更是功能强

31、大，除了海量储备技术，无线更新技术外，仍能实时的显示视频信号。因此，以 ARM 为掌握器的显示屏常为视频全彩屏。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 3 章 总体方案设计与分析3.1 显示单元显示一个简体汉字，至少需要16*16 点阵来描述。本设计采纳 4 个 8*8 点阵，像素直径 3.7mm 的 LED 模块拼接成 16*16 点阵的 LED 阵列。本设计要求整个屏幕能同时显示 2 个汉字，就至少需要用 8 个 8*8 的 LED 模块拼接成 32*16 的矩阵。3.2 滚屏的实现字符的位置在屏幕上实现移动，即术语“滚屏 ”。可以用硬件实现，但无疑增加了额外的硬件成本及设计难

32、度。因此本设计采纳软件算法实现左滚屏、左铺幕、静止显 示等常见滚屏方式。用软件来完成滚屏算法，其最大的优点在于成本低廉，而且可维 护性、可升级性大大增强。3.3 主控芯片的考虑因本设计采纳软件来实现滚屏，且传输方式为串行方式。所以对微掌握器单元的处理速度要求较高，可供挑选的有ARM7 和高速 8 位单片机。 ARM的处理速度极快，但对于条屏的应用， ARM 内部的资源铺张严峻，且成本较高。因此挑选高速8位单片机作为掌握器，由于考虑到价格等因素，所以选用接口比较丰富的89C52 作为主控芯片。3.4 关于现实内容的更新目前常用的下载方式有串口下载、 USB 下载、无线下载等。考虑到本设计的上、下

33、位机进行一次通信时的数据量不大，而且对通信的速度及牢靠性要求并不严格。因此本设计采纳 PC机串口来作为下载接口， PC机串口为 RS-232C 标准，其特点是共模传输，因此通信电缆可以是成本低廉的一般双绞线，同轴屏蔽线等。PC 机串口的驱动程序编写较为简洁，不需要把握复杂的通信协议。3.5 总体电路结构及工作原理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.5.1硬件电路框图通过对上面对各种方案分析与比较，初步构建硬件框图如图3.132*16LED显示屏行驱动电路列扫描电路ATPC 掌握电平转换电源89C 52图 3.1 硬件电路框图3.5.2工作原理如图 3.1 所示，要显示一个完整的

34、汉字需要一个16*16 的 LED 点阵显示屏，这就需要 4 块 8*8 的 LED 点阵显示屏进行级联。一个汉字的每一列由高八位和低八位组 成，这就要用单片机的两个 I/O 口来传送数据，由于AT89C52 的 I/O 并不能供应 LED 点阵屏所需要的电流，所以在设计时加了对应的两组行驱动电路。而列扫描就使用能供应 32 列信号扫描的芯片。由于要掌握显示的内容，所以要进行数据传输，而单片机的信号电平为 TTL 电平，所以要进行数据传输就要进行电平转换。由上位机传送显示数据通过电平转换就可以将信号电平传递到单片机，然后完成显示数据。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第 4 章

35、硬件电路设计4.1 LED 点阵模块的挑选本显示屏采纳列扫描、直接送行显示码的方式工作，辨论率为32*16 的显示屏由8 个共阳型 LED 点阵单元构成。共阳型平列为低电平从而点亮该显示单元。图LED 点阵单元的每个LED 点阵由行输入高电4.1 是 8*8LED 显示屏的参数。图 4.1要显示一个完整的汉字需要一个16*16 的 LED 显示屏，这就需要同时向每列传 送 16 个数据，为此我设计的电路是通过单片机的P0 口和 P2 口进行传送数据的， PO 和 P2口刚好可以为本次设计供应16 个 I/O 口，由于点亮一个 LED 需要通过列选通才能点亮，所以这 16 个 I/O 口可以供应

36、总共 32 列的 LED 显示屏进行数据显示，只要在选通该列的时候传输所需要的数据点亮该列即可，由于刷新速率较快，而人眼又具有视觉暂留，所以可以感觉到整屏点亮。而列选通就需要32 个接口进行掌握。所以8块 8*8 的 LED 显示屏的连接是 P0 口的 0 口到 7 口同时连接 4 块 LED 显示屏的第一行到第八行， P2 口的 0 口到 7 口连接另外 4 块 LED 显示屏的第一行到第八行，这样就可以同时掌握整个屏幕的第一行到第十六行，而第一列到第三十二列的掌握就由前两块 LED 显示屏的第一列相连直到第八列，以此类推直到最终一列，这样就可以组成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

37、纳总结32*16 的 LED 点阵显示屏。图点阵屏的原理图。4.2 为本次设计中8 块 8*8LED 点阵屏的级联成 32*26图 4.2 LED 点阵级联图4.2 行驱动电路由于单片机等 CPU 的数据的址掌握总线端口都有肯定的负载才能，而本次设计中点亮 32*16 的 LED 显示屏已经超过其负载才能，所以为了得到较好的显示成效，应当加驱动器。市面上有多种驱动电路，从价格、原理等多方面的考虑，打算行驱动电路使用两片 74HC245，这是比较常用的驱动芯片，属于总线驱动器，典型的TTL 型三态缓冲门电路。下图为 74HC245 的规律图 图 4.3 和引脚图 图 4.4 。可编辑资料 - -

38、 - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4.3 74HC245规律图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结下面说明各引脚的定义及功能图 4.4 74HC245的引脚图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 第 1 脚 DIR ，为输入输出端口转换用，DIR=“ 1”高电平常信号由 “ A”端输入 “ B”端输出， DIR=“ 0”低电平常信号由 “ B”端输入 “ A”端输出。2. 第 29 脚“ A”信号输入输出端， A1=B1 、 A8=B8 ， A1 与 B1 是一 组，假如 DIR=“1”OE=“0”就 A1 输入 B1 输出，其它类同。假如DIR=“0”OE=“0”

39、就 B1 输入 A1 输出，其它类同。3. 第 1118 脚“ B”信号输入输出端，功能与 “ A”端一样，不在描述。4. 第 19 脚 OE，使能端，如该脚为 “ 1” A/B端的信号将不导通，只有为“ 0时”A/B 端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。5. 第 10 脚 GND ，电源的。6. 第 20 脚 VCC ，电源正极。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结74HC245 的真值表如下表 4.1 74HC245的真值表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Control Inputs 掌握输入Operation

40、运行GDIRLLB 数据到 A 总线LHA 数据到 B 总线HX隔开H= 高电平， L= 低电平， X= 不定在本设计中，当DIR接高电平常， A 端为输入、 B 端为输出。行驱动电路连接100 欧姆的限流电阻，如下图所示。图 4.5 行驱动电路4.3 列扫描电路列扫描电路由于要向 32*16 的 LED 点阵传送信号，所以需要供应32 个列信号， 在这里就是利用了两片 4-16 线译码器 74LS154，分别对应左、右屏。 A、B、C、D 为输入、 Y0Y15 为输出。此外，仍有两根线分别使能左、右屏译码器，也就是使能左、右屏。片选为低电平使能。下图为74LS154 的规律图 图 4.6和引

41、脚图 图 4.7。图 4.6 74LS154 的规律图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4.7 74LS154 的引脚图下面介绍各引脚定义。1-11， 13-17 ：输出端。 outputs active LOW 12：GND 电源的 ground 0 V18-19：使能输入端 enable inputs active LOW 20-23 的址输入端 address inputs24：VCC 电源正 positive supply voltage74LS154 的真值表如下图所示。图 4.8 74LS154 的真值表在本次设计中， 74ls154 的输出接了 32 只 PNP

42、 型三极管，在这里起到开关的作用。通过掌握输出来使得在任何时刻只有唯独的列导通以点亮该列，当列切换的速度足够快时，由于人眼的视觉暂留现象，看上去整个屏都是亮的，下图为本次设计的列扫描电路图。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4.9 列扫描电路4.4 串口通讯在工业自动掌握，智能产品中，单片机应用越来越广泛，同时也需要对数据进行较复杂的处理，由于单片机的运算才能较差，在处理复杂数据时速度较慢，所以需要借助运算机进行运算。因此，单片机与 PC 间的通信便显得特别重要。大多数的运算机都具有RS232C 接口，尽管它的性能指标并非很好。在广泛的市场支持下依旧长盛不衰。就是用而言， R

43、S232 也的确有其优势：仅需 3 根线便可在两个数字设备之间全双工传送数据。不过，RS232 的掌握要比使用并行通信的打印机接口难于掌握。 RS232C 使用了远比并行口更多的寄存器。这些寄存器用来实现串行数据的传送及 RS232C 设备之间的握手与流量掌握。4.4.1 RS232 总线标准串行通信接口标准以 RS232C 为主。 RS232C 标准是美国 EIA 与 BELL 等公司一起开发的，它适合于数据传输速率在020000bit/s 范畴内的通信。 RS232C仍对电器特性，规律电平和各种信号线功能都做了规定。RS232C 使用-3V -25V 表示数字 “1，”使用 325V 表示

44、数字 “0，”RS232C 在闲暇时处于规律 “1状”态。在开头传送时，第一产生一个起始位，起始位为一个宽度的规律“0，”紧随其后的为要传送的数据，所要 传送的数据由最低位开头送出，最终以一个终止位标志表示该字节传送完毕，终止位为一个宽度的规律 “1。”4.4.2 RS232C 接口电路由于 RS232C信号与 MSC-51 单片机信号电平不一样 前者为 RS232 电平，后者为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结TTL 电平，因此，采纳 RS232C 与单片机通信时必需要进行信号电平转换。目前，RS23C 与 TTL 电平转换最常用的芯片有MAX232,MC1488 等，本设计采纳 MAX232进行电