单片机论文.doc

目录
1. 引言 1
. 设计意义 1
. 系统功能要求 1
2. 方案设计 1
3. 硬件设计 4
4. 软件设计 7
5. 系统调试 7
6. 设计总结 8
7. 附录A;源程序 10
8. 附录B;作品实物图片 25
9. 参考文献 25
信息显示与查询系统设计
摘要:LED显示屏一般用来显示文字、图像、视频、录像信号等各种信息。一种平板显示器,由一个个小的LED模块面板组成。本设计是基于AT89C51单片机的16x16显示屏,以及4*4矩阵键盘,包含了硬件、软件、调试等方案的设计。此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展。通过4*4矩阵键盘按键实现16*16LED对个人信息的显示与查询。

关键词:AT89C51单片;16*16 LED ;4*4矩阵键盘;
1引言
设计意义
在显示效果方面,LED显示屏的高亮度、较广的观看角度和良好的色彩还原能力也优于LCD屏。LED刷屏机一般用于机场、商场、酒店、高铁、地铁、影院、展会、写字楼等,目标客户消费能力强,具有巨大的广告价值。面积延展性,LCD面积大了难以实现无缝拼接,LED显示屏可任意延展,并实现无缝拼接。LCD等离子屏光通量衰减很快,一般运行一年半左右时间,就需要更换,但LED显示屏同等运行条件下至少五年没问题。LED刷屏机可运用互动技术,增强刷屏机作为广告媒介与广告受众之间的互动,如定制触摸屏、实现云技术播控管理等。
它的优点:亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
系统功能要求
用AT89C51单片机、16*16点阵式LED、4*4键盘以及串行接口组成学生信息的显示与查询系统设计。基本要求是在键盘输入学生姓名后,点阵LED屏能够滚动显示学生相关信息:如姓名、学号、性别、班级、组名等信息;亦可用LCD做为显示来设计。可提分内容:可以通过电路的串行接口接收上位机程序的指令和查询信息并在电路板LED屏上显示。要求开机信息显示必须是设计者本人信息,查询人员信息范围可在实验小组内查询。
2方案设计
总体设计
列驱动器
单
片
机
16X16LED显示点阵
行驱动器
设计论证
图文显示一般有静态和动态显示两种方案,静态方案虽然设计简单,但其使用的管脚太多,如本设计中16x16的点阵共有256个发光二极管,显然单片机没有这么多的端口,如果我们采用锁存器来扩展端口,按8位的锁存器来计算,16x16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大,因为我们仅仅需要用一个16x16的点阵就可。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计,而采用另外一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮,这样扫描驱动电路就可以实现多行(比如16行)的同名列共用一套驱动器。具体就16x16的点阵来说,把所有同1行的发光管的阳极连在一起,把所有同1列的发光管的阴极连在一起(共阳极的接法),先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第1行使其燃亮一定时间,然后熄灭;再送出第二行的数据并锁存,然后选通第2行使其燃亮相同的时间,然后熄灭;以此类推,第16行之后,又重新燃亮第1行,反复轮回。当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上),由于人眼的视觉暂留现象,就能够看到显示屏上稳定的图形了。
采用并行扫描方式进行显示时,每一行有一个行驱动器,各行的同名列共用一个驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中,按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去,这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并列方式或串行方式。显然,采用并行方式时,从控制电路到列驱动器的线路数量大,相应的硬件数目多。当列数很多时,并列传输的方案是不可取的。
采用串行传输的方法,控制电路可以只用一根信号线,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的。但是,串行传输过程较长,数据按顺序一位一位地输出给列驱动器,只有当一行的各列数据都以传输到位之后,这一行的各列才能并行地进行显示。这样,对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备(传输)和列数据显示两部分。对于串行传输方式来说,列数据准备时间可能相当长,在行扫描周期确定的情况下留给行显示的时间就太少了,以致影响到LED的亮度。
解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题,可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时,传送下一列数据。为了达到重叠处理的目的,列数据的显示就需要具有所存功能。经过上述分析,就可以归纳出列驱动器电路应具有的功能。对于列数据准备来说,它应能实现串入并处的移位功能;对于列数据显示来说,应具有并行锁存的