重力感应点阵显示Word下载.docx

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它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。

LED点阵显示屏可以显示数字或符号，通常用来显示时间、速度、系统状态等。

本文给出了一种基于MCS-51单片机的重力感应点阵显示屏的设计方案。

包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分C语言程序等方面。

关键词MCS-51/16×

16点阵/重力感应

BASEDONTHELATTICEDESIGNFORLARGESCREENDISPLAY

ABSTRACT

Gravityinductiontechnologyyesbasicprincipleisduetothestresschangesofdirectionandgravityacceleration,andmakesthecorrespondingprogramreaction,measuringinternalaclogtwodirectionsofthecomponentofgravityorthogonaltodeterminethesize,horizontaldirectioncanusetheearth'

sgravitationalfieldgravitysensorposture,suchastheperceptionnowerect,level,horizontal..

Destemisusinglight-emittingdiodesdotmatrixmodulesorpixelunitcomposedofaflatdisplayscreen.Ithashighluminousefficiency,longservicelife,configure,flexible,richcolorandforindoorandoutdoorenvironmentadaptiveness,etc.DestemcandisplayNumbers,orsymbols,usuallyusedtodisplaythetime,speed,thesystemstate,etc.ThispapergivesamethodbasedonMCS-51SCMgravityinductiondotmatrixdisplaydesign.

KEYWORDSMCS-51,16×

16pixels，sensor

目录

中文摘要I

英文摘要II

1绪论1

2系统总体设计1

2.1需要实现的功能1

2.2系统设计1

3系统硬件设计3

3.1系统硬件电路设计3

3.2主控模块3

3．2.1AT89S52主要功能及特性4

3.2.2管脚说明5

3.2.3复位电路7

3.2.4振荡电路8

3.2.5芯片擦除9

3.3硬件扫描9

3.3.174HC154特性10

3.3.274HC154参数11

3.4锁存电路11

3.4.174LS373引出端符号12

3.4.274LS373真值表12

3.5显示部分设计13

3.6重力感应模拟设计14

4系统软件设计16

4.2PROTEUS仿真软件概述17

4.3Protues的结构体系图表18

4.4Protues的主要功能18

4.4.1Protuesvsm18

4.4.2Protuespcbdesign18

4.4.3Protues的特点18

总结20

感言21

致谢22

附录124

附录225

第一章绪论

LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。

LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。

一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；

另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。

目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。

一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。

国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。

随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。

因此传统的LED显示屏控制

系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。

而利用PC机通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点。

本设计是基于单片机（AT89S52）讲述了16×

16LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。

第二章系统总体设计

2.1需要实现的功能

显示预先想要显示的内容，在本设计中要求显示“大”1个文字，显示方式：

随着点阵的旋转而显示“大”字的正向，由于设计有限，只能显示四个正面。

所以达不到完全的重力感应。

本系统设计思路是：

利用单片机对整个系统进行总体控制，进行显示所要显示的字符。

其中显示字模数据由单片机输入显存，点阵的点亮过程有程序控制，由驱动电路完成，点阵采用单色显示，该显示器电路的特点是：

点阵的动态显示过程占用时间比较短，亮度比较高。

本系统的设计的总体思想，是由主机发出控制信号。

送往驱动电路，形成行信号，列信号，从而点亮整个大屏幕。

根据以上特性决定采用ATMEL公司的高密度存储器技术。

片内的FLASH存储器允许在线改写程序或用常规的存储器、编程器AT89S52来编写。

2.2系统设计

图2-1系统电路框图

如图2-1所示，本产品拟采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89S52芯片、电源、行驱动器、列驱动器、16×

16LED点阵5部分组成。

从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在的位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。

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，因为我们仅仅是16ｘ16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。

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。

第三章系统硬件设计

3.1系统硬件电路设计

硬件电路图见附录1

所需元件：

元件编号规格参数作用简介

U1AT89S52核心控制芯片

U274HC1544线-16线译码器

U3、U474LS373三态输出透明锁存器

LED116*16LED点阵组成汉字显示屏

R110K

R21K

R3、R4、R5、R610K

C1、C230pF时钟电路

C310μF电解电容

K1、K2按键开关

X112MHZ晶振

3.2主控模块

本设计主控单元是以AT89S52单片机为核心芯片，控制所要显示的内容存储数据，外加单片机最小系统单元。

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有4K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

图3-1系统主控单元

3．2.1AT89S52主要功能及特性

AT89S52具有以下标准功能：

4k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

●4K字节在系统可编程Flash存储器

●1000次擦写周期

●全静态操作：

0Hz～33Hz

●三级加密程序存储器

●32个可编程I/O口线

●三个16位定时器/计数器

●八个中断源

●全双工UART串行通道

●低功耗空闲和掉电模式

●掉电后中断可唤醒

●看门狗定时器

●双数据指针

●掉电标识符

3.2.2管脚说明

图3-2AT89S52引脚图

VCC：

供电电压。

GND：

接地。

P0口：

P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时