点阵汉字显示设计.doc

单片机原理及接口技术设计汇报 设计关键和难点 1.1关键和难点 一、单片机I/O口或以扩展锁存器方法控制点阵显示。 单片机I/O口和扩展锁存器相结合方法控制16×16点阵显示汉字。I/O口分别提供字形代码（列码）、扫描信号（行码），凡字形代码位为“1”、行扫描信号为“1”点亮该点，不然熄灭；经过逐行扫描循环点亮字形或曲线。 二、单片机和16×16点阵块之间接口电路设计及编程。 16×16点阵块共阳接法：把全部同一行发光管阳极连在一起，把全部同一列发光管阴极连在一起。 点阵显示汉字编程需要查表指令，也就是MOVC?A,@A+DPTR指令，DPTR作为基址寄存器时，其值为16位。编写查表程序时，首先把字模首址送入DPTR中，再将要查找数据序号送入A中，然后就能够使用该指令进行查表操作，并将结果送累加器A中。使点阵显示器显示“绥化学院”四个字。 三、LED点阵显示系统显示汉字取模。 一个字需要拆分为2个部分。?通常我们把它拆分为上部和下部，上部由8×16点阵组成，?下部也由8×16点阵组成。首先显示是左上角第一列上半部分，亮点为“1”，不亮点为“0” 由上往下排列组成了8位二进制数，将其转换为16进制。上半部第一列完成后，继续扫描下半部第一列，为了接线方便，仍设计成由上往下扫描。??然后单片机转向上半部第二列。这一列完成后继续进行下半部分扫描。 依据这个方法，继续进行下面扫描，一共扫描32个8位，?能够得出32个16进制数就是汉字字模。 2.设计工作原理 2.1 16×16点阵显示工作原理 要显示文字或图形，控制和组成这些文字或图形各个点所在位置相对应LED器件发光，就能够得到我们想要显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭方法称为静态驱动显示方法。16×16点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，假如我们采取锁存器来扩展端口，按8位锁存器来计算，16×16点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16点阵，在实际应用中显示器往往要大多，这么在锁存器上花成本将是一个很庞大数字。而且静态显示功耗大，显示一个16×16字功耗为：16×16×10×5=12800mW=12.8W，一般电池根本无法驱动，要是组成大显示器那功耗将更惊人。所以即使静态显示效果好，不过在实际应用中显示器几乎全部不采取这种设计，而采取另一个称为动态扫描显示方法 动态扫描方法是逐行轮番点亮，这么扫描驱动电路就能够实现多行同名列共用一套列驱动器。以16×16点阵为例，把全部同一行发光管阳极连在一起，把全部同一列发光管阴极连在一起（共阳接法），先送出对应第1行发光管亮灭数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第2行数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同时间，然后熄灭，第16行以后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这么轮回速度足够快（每秒24次以上），因为人眼视觉暂留现象，就能看到显示器上稳定图形。该方法能驱动较多LED，控制方法较灵活，而且节省单片机资源。 采取扫描方法进行显示时，每行有一个行驱动器，各行同名列共用一个列驱动器。显示数据通常存放在单片机存放器中，按8位一个字节形式次序排放。显示时要把一行中各列数据全部传送到对应列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输问题。从控制电路到列驱动器数据传输能够采取并行方法或串行方法。显然，采取并行方法时，从控制电路到列驱动器线路数量大，对应硬件数目多。当列数很多时，并行传输方案是不可取。? 显示数据传输采取串行传输方法，控制电路能够只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济。但串行传输过程较长，数据按次序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行各列数据全部已传输到位以后，这一行各列才能并行地进行显示。对于串行传输方法来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定情况下，留给行显示时间就太少了，以致影响到LED亮度。? 采取串行传输中列数据准备和列数据显示时间矛盾，能够采取重合处理方法。即在显示本行各列数据同时，传送下一行列数据。为了达成重合处理目标，列数据显示就需要有锁存功效。对于列数据准备来说，它应能实现串入并出移位功效。这么，本行已准备好数据打入并行锁存器进行显示时，串行移位寄存器就能够准备下一行列数据，而不会影响本行显示。 一个16×16LED点阵屏选择四块8×8点阵模块。? 图1 8×8 LED点阵原理图 图2 8×8 LED点阵实物图 2.2系统硬件设计 硬件电路大致上能够分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。本电路使用AT89C51实现行驱动，对显示模块从上至下扫描，用74HC154实现列驱动，对显示模块从左至右扫描，然后显示字符。硬件设计采取模块化设