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點(diǎn)陣式LED滾動(dòng)漢字顯示屏的Proteus仿真設(shè)計(jì)

中國(guó)視聽(tīng)網(wǎng)資訊 更新時(shí)間:2009-7-22 14:30:10  編輯:溫情  [ ]     手機(jī)訪問(wèn)

  利用嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)Proteus對(duì)點(diǎn)陣式LED滾動(dòng)漢字顯示屏進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),完成了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程,并進(jìn)行了仿真調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了漢字在點(diǎn)陣式上的滾動(dòng)顯示,達(dá)到了仿真設(shè)計(jì)的目的。

1. 引言

  點(diǎn)陣式LED組成的漢子顯示屏在公共場(chǎng)所應(yīng)用非常廣泛。例如,車站發(fā)車時(shí)間提示、股票大廳中的股票價(jià)格顯示板、商場(chǎng)的活動(dòng)廣告欄、候機(jī)廳的起飛時(shí)間表。點(diǎn)陣顯示器的特點(diǎn)是可以按照需要的大小、形狀和顏色進(jìn)行組合,用單片機(jī)控制實(shí)行各種文字或圖形的變化,達(dá)到廣告宣傳和提示的目的。

Proteus是一款新穎的嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái),特別是用于單片機(jī)仿真,能夠在線、實(shí)時(shí)仿真多種類型的單片機(jī),諸如MCS-51系列單片機(jī)、PIC單片機(jī)、AVR單片機(jī)等,能夠像硬件仿真器一樣進(jìn)行軟硬件調(diào)試,而沒(méi)必要花錢去購(gòu)買和維護(hù)價(jià)格不菲的仿真器,對(duì)于初學(xué)單片機(jī)的人來(lái)說(shuō),既減少了學(xué)習(xí)成本,又達(dá)到了良好的學(xué)習(xí)效果。

2.硬件電路設(shè)計(jì)

  點(diǎn)陣式LED滾動(dòng)漢字顯示屏硬件電路設(shè)計(jì)框圖所示。電路包括單片機(jī)、電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、驅(qū)動(dòng)電路和LED點(diǎn)陣電路等。本設(shè)計(jì)的核心是利用單片機(jī)讀取顯示字型碼,通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)16X16LED點(diǎn)陣進(jìn)行動(dòng)態(tài)列掃描,以實(shí)現(xiàn)漢字的滾動(dòng)顯示。本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)為ATMEL公司的AT89C52,顯示屏采用16X16LED點(diǎn)陣。電源電路通過(guò)變壓整流元件為單片機(jī)和其他電路提供穩(wěn)定的+5V工作電壓。時(shí)鐘電路是單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路,復(fù)位電路可在需要時(shí),手動(dòng)使單片機(jī)程序計(jì)數(shù)器復(fù)位清零。通過(guò)陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電路向16X16點(diǎn)陣送字型碼,本設(shè)計(jì)采用74LS273。通過(guò)陰極驅(qū)動(dòng)電路對(duì)16X16點(diǎn)陣進(jìn)行列掃描,本設(shè)計(jì)采用74HC138。

  利用Proteus軟件設(shè)計(jì)點(diǎn)陣式LED滾動(dòng)漢字顯示屏硬件電路原理圖所示。在Proteus軟件中,單片機(jī)模型本身包含了工作電源和可改變的工作頻率,因此在仿真時(shí)無(wú)需設(shè)計(jì)電源電路和時(shí)鐘電路。需要說(shuō)明得實(shí)在Proteus軟件目前版本中還沒(méi)有16X16點(diǎn)陣模塊,本設(shè)計(jì)中采用Proteus軟件中現(xiàn)有的8X8點(diǎn)陣模塊組合成一個(gè)16X16點(diǎn)陣模塊。從中可以看出,16X16點(diǎn)陣的陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)由P0口經(jīng)輸出緩沖器74LS273構(gòu)成,在本設(shè)計(jì)中需要用兩片,分別送出上8行和夏8行的字型碼。16X16點(diǎn)陣的陰極驅(qū)動(dòng)由P2口經(jīng)74HC138譯碼后動(dòng)態(tài)掃描16X16點(diǎn)陣的各列,本設(shè)計(jì)中需要四片74HC138譯碼器,循環(huán)掃描系列,顯示一個(gè)完整的漢字需要掃描32次。RP3為排阻,含有8個(gè)電阻,做P0口各位的上拉電阻,以保證P0口能夠輸出高電平。復(fù)位電路的作用時(shí),在任何時(shí)刻可以手動(dòng)復(fù)位單片機(jī),使程序重新執(zhí)行。

3.軟件設(shè)計(jì)

  AT89C51單片機(jī)是8位機(jī),每次只能送出8位數(shù)據(jù),因此要向16X16點(diǎn)陣送出16行陽(yáng)極驅(qū)動(dòng),需要送兩次,或先送上8行,或先送下8行,為了能夠?qū)崿F(xiàn)每一列字型碼的完整顯示,采用74LS273進(jìn)行鎖存,否則會(huì)出現(xiàn)字型殘缺現(xiàn)象。根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合圖的硬件連接進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

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