姓名:论文题目
第2章 设计任务及要求
2.1 设计题目
基于单片机的24×24点阵LED汉字显示。 。
2.1.1 标题
2.2 设计要求与目的
实现LED点阵屏核心功能即汉字、数字、字母的多样化显示;
通过本次设计加深对单片机课程和仿真软件的认识和掌握以及对仿真软件Proteus的应用进一步的了解;
掌握SPI串口进行数据传输的应用,并学会使用外部芯片辅助项目设计;
通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力。
2.3 设计任务
? 设计系统硬件; ? 设计系统软件; ? 编写设计说明书。
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四川理工学院本科毕业(设计)论文
第3章 设计背景简介
3.1 标题
3.1.1 标题
? LED点阵块具有亮度高、发光均匀、可靠性好、拼装方便等优点,能构成各种尺寸的显示屏。目前,LED显示屏已被广泛应用于商场、车站等公共场合的文字图形显示,并取得了很好的效果。
? LED显示屏的种类较多,大致有以下四种分类法:一是按室内室外分类,二是按工作方式分类,三是按颜色的数量分类,四是按LED管的单位密度大小分类。
3.2 标题
3.2.1 标题
不同类型的显示屏用途不同,各有优缺点,室内LED显示屏与户外LED
显示屏差别很大,可根据需要侧重选择。首先是亮度不同,室内屏的发光亮度要比户外屏低出几倍到几十倍,因此,户外屏必须采用超高亮度LED,而且为了进一步提高亮度和增加可视距离,在一个像素内往往要封装多只超高亮度LED。
3.2.2 标题
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姓名:论文题目
第4章 电路设计
在电路设计中要考虑硬件的选型,硬件的选型应根据设计要求和应用场合的限制选用。在此,选用行列控制器件是很关键的,如果选用的器件达不到要求可能就会出现驱动能力不足造成亮度不够,传送数据出错等一些问题,本LED显示系统主要由AT89C51作为主控单元,列控制选用74HC138芯片,行数据传输选用串入并出器件,74164和74595功能相仿,都是8位串行输入转并行输出移位寄存器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装,体积也小一些,而且74595的主要优点是具有数据存储寄存器,在移位的过程中,输出端的数据可以保持不变,数码管没有闪烁感。与164只有数据清零端相比,595还多有输出端时能/禁止控制端,可以使输出为高阻态。
我们这里选用74HC595芯片及9块儿8×8点阵显示模块组成24×24点阵显示屏,如图7-17所示为单基色8×8的点阵屏内部结构图。从结构上可知,它的每一列共用一根列线,每一行共用一根行线。当相应的行接高电平,列接低电平时,对应的发光二极管被点亮。通常情况下,一块8×8像素的LED显示屏是不能用来显示一个汉字的,因此,本设计按照其原理结构扩展为24×24,显示一个汉字。在显示过程中,多采用扫描方式,利用人的视觉暂停效应,只要刷新速率不小于25帧/秒,就不会有闪烁的感觉。控制系统的结构框图如图7-18所示。
其次,户外屏须防(雨)水、防阳光直射、防尘、防高温、防风、防雷击等,而室内屏则无须考虑这些问题。此设计是基于单片机89C51对点阵24×24汉字显示的设计。
1 单片机8 9 C5 - 7 - 行控制 列控制 矩 阵 显 示 屏 姓名:论文题目
第5章 系统硬件实现 ? 时钟电路
? AT89C51单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端,时钟可由内部或外部生成,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率选择12MHZ,C1、C2的电容值取30pF,电容的大小起频率微调的作用。时钟电路图如图7-19所示。 ? 2. 复位电路
? 单片机有多种复位电路,本系统采用电平式开关复位与上电复位方式,电路如图7-20所示。当上电时,C1相当于短路,使单片机复位,在正常工作时,按下复位键时单片机复位。在有时碰到干扰时会造成错误复位,但在大多数条件下,不会出现单片机错误复位,而可能会引起内部某些寄存器错误复位,如果在复位端加一个去耦电容,则会得到很好的效果。
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姓名:论文题目
? 3. 行数据传输电路
? 根据如图7-21所示的74HC595管脚图对控制端的说明为:MR(10脚)指低点平时将移位寄存器数据清零;SH_CP(11脚)指上升沿时数据寄存器的数据移位;Q1、Q2、Q3、...、Q7指下降沿移位寄存器数据不变(脉冲宽度:5V时,大于几十纳秒就行了,通常都选微秒级);ST_CP(12脚)指上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器,下降沿时存储寄存器数据不变。
? 通常将RCK置为低电平,当移位结束后,在RCK端产生一个正脉冲(5V时,大于几十纳秒就行了,通常都选微秒级),更新显示数据;/G(13脚)指高电平时禁止输出(高阻态)。如果单片机的引脚不紧张,用一个引脚控制它,可以方便地产生闪烁和熄灭效果,这样比通过数据端移位控制要省时省力。然后用三片74HC595串联起来组成行数据传输端,如图7-22所示。通过数据端和时钟端把数据传送到移位寄存器。
16Vcc Q11 15Q0Q22
14DSQ33 595 13OEQ44
Q5 5 12 ST_CP 11SH_CPQ66
10MRQ77
9Q7' GND8
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