51单片机16X16LED点阵式汉字电子显示屏设计毕业设计论文.docx

1、51单片机16X16LED点阵式汉字电子显示屏设计毕业设计论文毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）

2、的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保

3、留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文

4、字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附

5、件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包

6、括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平

7、1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1

8、、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日设计题目：基于51单片机的点阵式汉字电子显示屏的设计摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，是

9、由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息，由点阵LED组成的汉字显示屏在工工程所应用非常广泛。本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、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扩展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。关键字：LED，点阵式，显示屏，AT89C51第一部分：课程设计的目的掌握单片机应用系统的一般过程和方法综合运用单片机原理与接口技术课程和其它有关先修课程的理论及方法，分析和解决单片机应用系统的设计、分析和实验开发等相关问题，进一步巩固和加深对所学知识的理解。通过课程设计实践，掌握单片机应用系统的一般过

10、程和方法，培养分析和解决实际问题的能力。培养设计的基本技能通过课程设计，学会运用相关技术资料和电子技术常用设备和工具，掌握有关的设计流程、硬件及软件技术平台的基本操作使用方法，培养分析和设计的基本技能。第二部分：设计要求 1、以MCS-51系列的单片机为核心器件，组成一个点阵式汉字显示屏。 2、显示屏由一块16x16 LED点阵显示器组成，可以依次显示10个汉字。 3、通过编程能够随时对汉字进行修改、调整。第三部分：硬件电路的设计一 设计思路根据设计要求，初步确定设计方案如下：1 选择4片74LS273作为16*16点阵LED显示器的数据锁存器；2 1#、2#锁存器分别控制上八行和下八行，3#

11、、4#锁存器分别控制左八列和右八列；3 P0口作为I/O口，输出行数据和控制信号；4 P2口作为I/O口，与“写”控制信号相配合，输出列控制信号；5 通过编程依次显示汉字“欢迎光临武汉理工大学”等十个汉字。二、实验器材AT89C51芯片，锁存器74LS273，4片8x8的LED显示器组合而成的16x16LED显示屏，电阻、电容、晶振片、电源、门电路等。三、硬件电路设计框图根据设计要求与设计思路，硬件电路框图如图2.2.1所示。硬件电路结构有六个部分组成：时钟电路、复位电路、点阵显示器阳极驱动电路、阴极驱动电路和16*16点阵显示器电路。图2.2.1图2.2.2为各部分硬件电路的原理图 （a）振

12、荡电路 （b）复位电路四、16*16点阵LED显示器汉字显示的工作原理16*16点阵LED显示器有两种接线形式，即共阴极接法和共阳极接法。共阳极接法的原理图如图2.2.3（a）所示，途中只画出了4*4点阵的二极管。每一行发光二极管的阳极接在一起，有一个引出端r，每一列发光二极管的阴极接在一起，有一个引出端c。当给发光二极管阳极引出端r1高电平时，阴极引出端c1加低电平时，左上角的二极管点亮。因此，对行和列的电平进行扫描控制时，可以实现显示不同汉字的目的。图2.2.3 16*16点阵LED显示器原理图及引脚排列（a）16*16点阵LED原理图 （b）4个8*8点阵LED引脚排列五、如何将4片8x

13、8的LED拼接成一片16x16的LED显示屏（显示屏的扩展） 1、首先选定4片MATRIX-8X8RED（颜色自选）并将它们左转90度以实现对应的行线和列线连接； 2、将显示器分成上下两部分，左右两部分，将对应的行线和列线连接起来，如图； 3、拖动左右两边的显示器拼接在一起，然后拖动上下的显示器拼接在一起，结果如图； 4、对于4片8x8的显示屏也可以通过总线的方法连接；六、点阵LED显示器与单片机的接口 16*16点阵LED显示器引脚排列如图2.2.3（b）所示。当采用单片机进行控制时，连接16*16点阵LED显示器需要接入四片74LS273锁存器，。在编程控制时，将16*16点阵LED显示器

14、分成上下两部分，上半部分8行16列和下半部分8行16列。1#、2#锁存器分别控制上八行和下八行，3#、4#锁存器分别控制左八列和右八列。每一列由两个字节组成，数据分成两次送入扫描一列，显示一个字需要扫描16次。 “欢迎光临”显示如图2.2.4，可以按照从左到右，先下后上的顺序以此写出“欢迎光临武汉理工大学”等字的编码。“欢迎”显示字样图2.2.4 “光临”显示字样图2.2.5 整体电路图第四部分：软件设计“欢迎光临武汉理工大学”10个字的编码表如下：TAB1: DB 00H,00H,10H,00H,34H,08H,44H,04H ；“欢”字编码数据 DB 04H,03H,7CH,04H,06H

15、,28H,38H,10H DB 0FH,0CH,89H,03H,0F8H,03H,08H,0CH DB 28H,18H,1CH,30H,08H,20H,00H,00HTAB2: DB 00H,00H,40H,10H,40H,30H,06EH,1FH ；“迎”字编码数据 DB 06CH,18H,00H,10H,00H,24H,0FEH,23H DB 02H,21H,82H,20H,0FFH,3FH,02H,21H DB 02H,23H,0FFH,21H,02H,20H,00H,00HTAB3: DB 00H,00H,40H,00H,44H,20H,48H,20H ；“光”字编码数据 DB 50H

16、,10H,0E0H,0FH,40H,00H,0FFH,1FH DB 60H,20H,50H,20H,48H,20H,46H,20H DB 60H,20H,40H,10H,00H,00H,00H,00HTAB4: DB 0F0H,03H,00H,40H,00H,20H,0FFH,1FH ；“临”字编码数据 DB 00H,00H,00H,00H,40H,3FH,31H,21H DB 1FH,21H,14H,21H,24H,3FH,64H,21H DB 44H,21H,46H,21H,04H,3FH,00H,00H TAB5: DB 10H,00H,10H,08H,10H,18H,90H,1FH ;

17、 “武”字点阵数据 DB 14H,08H,0F4H,07H,94H,04H,94H,04H DB 14H,04H,10H,00H,0FEH,00H,10H,03H DB 12H,0CH,14H,10H,10H,20H,00H,30HTAB6: DB 00H,00H,00H,70H,22H,78H,44H,0C4H ; “汉”字点阵数据 DB 0CCH,06H,00H,40H,04H,20H,34H,10H DB 0C4H,08H,04H,05H,04H,02H,04H,05H DB 0C4H,08H,3EH,10H,04H,20H,00H,30HTAB7: DB 08H,21H,08H,61H

18、,0F8H,1FH,08H,09H ; “理”字点阵数据 DB 08H,05H,00H,00H,00H,80H,0FCH,0A1H DB 24H,0A1H,24H,0A1H,0FCH,0FFH,24H,0A1H DB 24H,0B1H,0FEH,0A1H,04H,80H,00H,80HTAB8: DB 00H,00H,00H,10H,08H,10H,08H,10H ; “工”字点阵数据 DB 08H,10H,08H,10H,08H,10H,0F8H,1FH DB 08H,10H,08H,10H,08H,10H,08H,10H DB 08H,10H,00H,10H,00H,00H,00H,00H

19、 TAB9: DB 00H,00H,40H,40H,40H,40H,40H,20H ; “大”字点阵数据 DB 40H,10H,40H,0CH,40H,03H,0FCH,00H DB 40H,03H,40H,0CH,40H,10H,40H,20H DB 40H,60H,40H,40H,40H,40H,00H,00H TAB10: DB 00H,00H,40H,00H,30H,00H,14H,04H ; “学”字点阵数据 DB 18H,04H,50H,04H,50H,24H,54H,44H DB 58H,3FH,50H,05H,0D4H,04H,16H,04H DB 10H,04H,50H,04

20、H,30H,00H,00H,00H 第五部分：程序设计一主程序ORG 0000HMAIN: MOV R6,#10H ;设置“欢”字显示的延时时间常数HUANZ: LCALL HSUB ；调“欢”字的子程序 DJNZ R6,HUANZ ；判断显示延时时间到否 MOV R7,#10H ；设置“迎”字显示的延时时间常数YINGZ: LCALL YSUB ；调“迎”字的子程序 DJNZ R7,YINGZ ；判断显示延时时间到否 MOV R6,#10H ；设置“光”字显示的延时时间常数GUANG: LCALL GSUB ；调“光”字的子程序 DJNZ R6,GUANG ；判断显示延时时间到否 MOV R

21、7,#10H ；设置“临”字显示的延时时间常数 LIN: LCALL LSUB ；调“临”字的子程序 DJNZ R7,LIN ；判断显示延时时间到否 MOV R6,#10H ;设置“武”字显示的延时时间常数WU: LCALL WSUB ;调“武”字的子程序 DJNZ R6,WU ; 判断显示延时时间到否 MOV R7,#10H ;设置“汉”字显示的延时时间常数HAN: LCALL ASUB ;调“汉”字的子程序 DJNZ R7,HAN ; 判断显示延时时间到否 MOV R6,#10H ;设置“理”字显示的延时时间常数LI: LCALL LLSUB ;调“理”字的子程序 DJNZ R6,LI ;

22、判断显示延时时间到否 MOV R7,#10H ;设置“工”字显示的延时时间常数GONG: LCALL GGSUB ;调“工”字的子程序 DJNZ R7,GONG ; 判断显示延时时间到否 MOV R6,#10H ;设置“大”字显示的延时时间常数DAZ: LCALL DSUB ;调“大”字的子程序 DJNZ R6,DAZ ;判断显示延时时间到否 MOV R7,#10H ;设置“学”字显示的延时时间常数XUE: LCALL XSUB ; 调“学”字的子程序 DJNZ R7,XUE ; 判断显示延时时间到否 AJMP MAIN ；程序循环执行二“欢”字显示子程序HSUB: MOV R5,#00H ；

23、“欢”字显示子程序开始，显示数据计数器置初值 MOV R1,#0FEH ；前八列数据显示，选中第一列HSUB0: MOV DPTR,#0DFFFH ；DFFFH为3#锁存器的地址 MOV A,R1 MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0EFFFH ；EFFFH为4#锁存器的地址 MOV A,#0FFHMOVX DPTR,A ；将第一列的点阵数据的上半部分送入LED MOV DPTR,#TAB1 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH ；7FFFH为1#锁存器的地址 MOVX DPTR,A INC R5 MOV A,R5MOV DPTR,#TAB1

24、；将第一列的点阵数据的下半部分送入LED MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0BFFFH ；BFFFH为2#锁存器的地址 MOVX DPTR,A LCALL DY1MS ；调延时一秒子程序 MOV A,R1 ；准备选中下一列 RL A MOV R1,A INC R5CJNE R5,#10H,HSUB0 ；判断前8列显示完否，如果没有完继续显示 MOV R1,#0FEH ；后八列数据显示HSUB1: MOV DPTR,#0EFFFH MOV A,R1 MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0DFFFH MOV A,#0FFH MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB

25、1 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX DPTR,A INC R5 MOV A,R5 MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0BFFFH MOVX DPTR,A LCALL DY1MS MOV A,R1 RL A MOV R1,A INC R5 CJNE R5,#20H,HSUB1 RET三“迎”字显示子程序YSUB: MOV R5,#00H ；“迎”字显示子程序 MOV R1,#0FEHYSUB0: MOV DPTR,#0DFFFH MOV A,R1 MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0EF

26、FFH MOV A,#0FFH MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB2 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX DPTR,A INC R5 MOV A,R5 MOV DPTR,#TAB2 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0BFFFH MOVX DPTR,A LCALL DY1MS MOV A,R1 RL A MOV R1,A INC R5 CJNE R5,#10H,YSUB0 MOV R1,#0FEHYSUB1: MOV DPTR,#0EFFFH MOV A,R1 MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0DFF

27、FH MOV A,#0FFH MOVX DPTR,A MOV DPTR,#TAB2 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH MOVX DPTR,A INC R5 MOV A,R5 MOV DPTR ,#TAB2 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#0BFFFH MOVX DPTR,A LCALL DY1MS MOV A,R1 RL A MOV R1,A INC R5 CJNE R5,#20H,YSUB1 RET四“光”字显示子程序GSUB: MOV R5,#00H ；“光”字显示子程序开始，显示数据计数器置初值 MOV R1,#0FEH ；前八

28、列数据显示，选中第一列GSUB0: MOV DPTR,#0DFFFH ；DFFFH为3#锁存器的地址 MOV A,R1 MOVX DPTR,A ；EFFFH为4#锁存器的地址 MOV DPTR,#0EFFFH MOV A,#0FFHMOVX DPTR,A ；将第一列的点阵数据的上半部分送入LED MOV DPTR,#TAB3 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FFFH ；7FFFH为1#锁存器的地址 MOVX DPTR,A INC R5 MOV A,R5MOV DPTR,#TAB3 ；将第一列的点阵数据的下半部分送入LED MOVC A,A+DPTR ；BFFFH为2#锁存器的地址 MOV DPTR,#0BFFFH MOVX DPTR,A LCALL DY1MS ；调延时1ms子程序 MOV A,R1 ；准备选中下一列 RL A MOV R1,A INC R5CJNE R5,#10H,GSUB0 ；判断前八列显示完否，如果没完继续显示 MOV R1,#0FEH ；后八列数据显示GSUB1: MOV DPTR,#0EFFFH MOV