16x16點陣led顯示屏(單片機)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 字形法上下移動示意圖(2)行掃描方式上下移動行向組字顯示字符豎直方向的移動方法1：延長數(shù)組法。如果是行向組字，希望顯示向上移動的一個字符，第1次掃描從列碼的點陣數(shù)組中取第1~16個數(shù)據(jù)，送列碼輸出口，對應(yīng)于這8個數(shù)據(jù)，同時用行碼輸出口輸出行碼，分別控制掃描第1~16行。第2次掃描從點陣數(shù)組中取第2~17個額數(shù)據(jù)（第17個數(shù)據(jù)與地1個數(shù)據(jù)同），分別送列碼輸出口，對應(yīng)于這16個數(shù)據(jù)，同時用行碼輸出口輸出行碼，仍分別控制地1~16行。第3次掃描從點陣數(shù)組中取第3~18個數(shù)據(jù)（第18個數(shù)據(jù)與地2個數(shù)據(jù)同）掃描；如此就實現(xiàn)了字符的向上移動。方法2：數(shù)組數(shù)據(jù)“循環(huán)左移法”。實現(xiàn)數(shù)組數(shù)據(jù)循環(huán)左移的方法與上類似。也有：用數(shù)組數(shù)據(jù)循環(huán)左移子程序；不用子程序，而是用變量判斷控制實現(xiàn)數(shù)組數(shù)據(jù)的循環(huán)左移。 點陣顏色的轉(zhuǎn)換 雙色88點陣掃描接口圖 為了簡便起見，以下以88雙色點陣為例介紹雙色的轉(zhuǎn)換原理。前面已經(jīng)介紹過了，88雙色點陣其實就相當(dāng)于2個88單色點陣組合在一起，8單色點陣就相當(dāng)于一個88的單色點陣。在設(shè)計電路的時候可以使顯示信號從公用的引腳接入，接到89C51的一個PORT口，把顯示紅色的部分和顯示黃色的部分分別接到89C51的另外兩個PORET口，在編寫程序的時候，使顯示紅色的掃描信號輸出就顯示了紅色，當(dāng)顯示黃色的掃描掃描信號輸出時，就顯示了黃色。 LED陣列驅(qū)動電路正向點亮一顆LED，至少也得10到20毫安，若電流不夠大，則LED不夠亮！而不管是8051的輸入還是輸出端其高態(tài)輸出電流都不是很高，不過1～2毫安而已。因此，很難直接高態(tài)驅(qū)動LED。這時候就需要額外的驅(qū)動電路，分別針對共陽極和共陰極LED陣列，有兩種不同的驅(qū)動方式。針對輸出態(tài)的不同，分為：高態(tài)掃描高態(tài)顯示，高態(tài)掃描低態(tài)顯示，低態(tài)掃描高態(tài)顯示和低態(tài)掃描低態(tài)顯示四種方式。下面針對設(shè)計中實際用到的一種驅(qū)動方式介紹一種：共陰型低態(tài)掃描低態(tài)顯示信號驅(qū)動電路。，在這種驅(qū)動電路采用低態(tài)掃描，也就是任何時間只有一個高態(tài)信號，其他則為低態(tài)。一行掃描完成之后，再把高態(tài)信號轉(zhuǎn)到臨近的其他行。掃描信號經(jīng)限流電阻接到PNP晶體管的基極，晶體管的集電極接地，射極則連至LED點陣的列引腳，若要同時點亮該列的16個LED，則晶體管的電流必須大于200毫安才行。常用的2N3904之類就可以達到當(dāng)?shù)蛻B(tài)的列掃描信號輸入晶體管的基極后，該晶體管即為正向，而產(chǎn)生電流，即可使該列的LED具有點亮的條件所要的顯示信號連接到一個PNP晶體管的基極，而該晶體管的射極連接到VCC，同樣的，當(dāng)?shù)蛻B(tài)的顯示信號輸入時，晶體管的集電極電流將流入行LED的陽極，即可點亮該行的LED。. 若要并接多個LED陣列，如連接使用4個88LED陣列，連接成1616LED陣列，則一個掃描信號同時驅(qū)動兩個LED陣列。如在本設(shè)計中要顯示的字比較大，用一個88的點陣無法顯示完整，這就需要用四塊88的點陣組成一塊1616的點陣，這樣就可以顯示完整的漢字了，若要并聯(lián)多個88的LED組成1616的點陣，則一個掃描信號同時要驅(qū)動兩行的LED。 1616的點陣驅(qū)動圖這時候就需要靠鎖存器（74LS373）將這兩組顯示信號鎖住，此處的鎖存器是以低態(tài)輸出的，其輸出的電壓可達24毫安，足以驅(qū)動一個LED；若嫌不足，可以選用74A373其輸出的電壓可達48毫安，當(dāng)74LS373得G腳為高態(tài)時，數(shù)據(jù)可以從輸入端傳輸?shù)芥i存器中；G腳為低態(tài)時，數(shù)據(jù)被鎖住，不會隨輸入端而變。另外OC腳為輸出控制引腳，當(dāng)OC腳為高態(tài)時，輸出呈現(xiàn)高阻抗；OC為低態(tài)時，數(shù)據(jù)會由鎖存器輸出。在這個電路之中驅(qū)動的掃描信號總共有16條，如果直接由8051輸出，將占用2個PORT口，浪費了寶貴的資源，不太理想，在此使用的是一個4對16的譯碼器 （74LS154）,這個譯碼器是將輸入的16進位碼解碼輸出低態(tài)的掃描信號。輸出的低態(tài)掃描信號可直接接到PNP晶體管的基極，如果太大的話也可以先經(jīng)過限流電阻再接到PNP晶體管的基極，信號最后經(jīng)過晶體管的放大后即可推動16個LED點陣了。第三章 軟件設(shè)計 單片機延時子程序延時程序在單片機編程中使用非常廣泛,也很重要，在本畢業(yè)設(shè)計的程序中用到了延時子程序，所以在此詳細的敘述一下。在弄清延時程序指令的用法之前，要清楚的了解延時程序的基本概念,機器周期和指令周期的區(qū)別和聯(lián)系、相關(guān)指令的用法等。 我們知道程序設(shè)計是單片機開發(fā)最重要的工作，而程序在執(zhí)行過程中常常需要完成延時的功能。例如在本設(shè)計中，行向的掃描要控制每行的掃描時間，還有所有的字移動有一定的時間間隔，而在所有的字移動一遍結(jié)束的一瞬間到下一遍移動開始的一瞬間要有延時，這時的延時可以和移動的時間相同以保持移動的連貫性，也可以不同作為每次從頭開始的停頓，在上述就可以通過延時程序來完成。 1. 機器周期和指令周期 （1）機器周期是指單片機完成一個基本操作所花費的時間，一般使用微秒來計量單片機的運行速度，51單片機的一個機器周期包括12 個時鐘振蕩周期，也就是說如果51 單片機采用12MHz 晶振，那么執(zhí)行一個機器周期就只需要1μs；如果采用的是6MHz 的晶振，那么執(zhí)行一個機器周期就需要2 μs。 （2）指令周期是指單片機執(zhí)行一條指令所需要的時間，一般利用單片機的機器周期來計量指令周期。 在51 單片機里有單周期指令（執(zhí)行這條指令只需一個機器周期），雙周期指令（執(zhí)行這條指令只需要兩個 機器周期），四周期指令（執(zhí)行這條指令需要四個機器周期）。除了乘、除兩條指令是四周期指令，其余均 為單周期或雙周期指令。也就是說，如果51 單片機采用的是12MHz 晶振，那么它執(zhí)行一條指令一般只需 1~2 微秒的時間；如果采用的是6MHz 晶振，執(zhí)行一條指令一般就需2~4微秒的時間。以12MHZ晶振為例，指令周期、機器周期與時鐘周期的關(guān)系是： 　　指令周期：CPU執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期，它是以機器周期為單位的，指令不同，所需的機器周期也不同。 　　時鐘周期：也稱為振蕩周期，一個時鐘周期＝晶振的倒數(shù)。 　　MCS51單片機的一個機器周期=6個狀態(tài)周期=12個時鐘周期。 　　MCS51單片機的指令有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)的，它們的指令周期不盡相同，一個單周期指令包含一個機器周期，即12個時鐘周期，所以一條單周期指令被執(zhí)行所占時間為12（1/12000000）=1μs。 了解以上概念后，那么可以依據(jù)單片機器件手冊中89C51的指令執(zhí)行周期和其所用晶振頻率來完成需要精確延時時間的延時程序。 2. 延時指令 在單片機編程里面并沒有真正的延時指令，從上面的概念中我們知道單片機每執(zhí)行一條指令都需要一 定的時間，所以要達到延時的效果，只須讓單片機不斷地執(zhí)行沒有具體實際意義的指令，從而達到了延時 的效果。 （1）數(shù)據(jù)傳送指令 MOV 數(shù)據(jù)傳送指令功能是將數(shù)據(jù)從一個地方復(fù)制、拷貝到另一個地方。 如：MOV R7，80H ；將數(shù)據(jù)80H 送到寄存器R7，這時寄存器R7 里面存放著80H，就單這條 指令而言并沒有任何實際意義，而執(zhí)行該指令則需要一個機器周期。 （2）空操作指令 NOP 空操作指令功能只是讓單片機執(zhí)行沒有意義的操作，消耗一個機器周期。 （3）循環(huán)轉(zhuǎn)移指令 DJNZ 循環(huán)轉(zhuǎn)移指令功能是將第一個數(shù)進行減1 并判斷是否為0，不為0 則轉(zhuǎn)移到指定地點；為0 則往下執(zhí)行。 如：DJNZ R7，KK ；將寄存器R7 的內(nèi)容減1 并判斷寄存器R7 里的內(nèi)容減完1 后是否為0，如果 不為0 則轉(zhuǎn)移到地址標(biāo)號為KK 的地方；如果為0 則執(zhí)行下一條指令。這條指令需要2個機器周期。 循環(huán)轉(zhuǎn)移指令（DJNZ ）除了可以給定地址標(biāo)號讓其跳轉(zhuǎn)外，還可以將地址標(biāo)號改成$，這樣 程序就跳回本指令執(zhí)行。例如： DJNZ R