張鵬　黎國棟　楊謹(jǐn)瑞　羅建淞

摘? 要：本文研究了基于AT89C51單片機(jī)LED8×8點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計并運(yùn)用Proteus軟件進(jìn)行原理圖繪制和進(jìn)行仿真和調(diào)試。主要介紹了LED 8×8點(diǎn)顯示屏的硬件電路設(shè)計、匯編程序設(shè)計與調(diào)試、Proteus軟件繪制原理圖和實(shí)物制作等方面的內(nèi)容，顯示屏的設(shè)計具有體積小、硬件少、電路結(jié)構(gòu)簡單及容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。能幫助廣大電子愛好者了解漢字的點(diǎn)陣顯示原理，認(rèn)識單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用方法、并提高單片機(jī)知識技術(shù)的運(yùn)用能力。利用單片機(jī)來設(shè)計的系統(tǒng)既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能也可以滿足計數(shù)的準(zhǔn)確性、迅速性并且電路簡單、操作簡單、通用性強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);LED8*8點(diǎn)陣顯示屏;Proteus軟件

引言：

隨著人們生活水平的日益增長，對信息的需求變得更加多而廣泛，對于讓人們更能充分了解吸收一些信息，LED屏幕出現(xiàn)在各個地方，其中以廣場和舞臺比較多見。本次設(shè)計的目的是為了更加方便LED顯示屏的顯示和應(yīng)用。

一、設(shè)計背景

LED因其體積小，耗電量低，亮度及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于公共場所的大屏顯示上，LED點(diǎn)陣大屏可應(yīng)用于戶外廣告，交通導(dǎo)航，大廳公告，比賽的多媒體實(shí)時顯示等領(lǐng)域。

1.2 設(shè)計目標(biāo)

本設(shè)計作品的用途正是在于實(shí)現(xiàn)大屏顯示的核心功能，即漢字的顯示，可實(shí)際應(yīng)用于簡單的顯示系統(tǒng)中，如簡單的排隊(duì)叫號顯示屏，電梯顯示屏等。通過此次設(shè)計將單片機(jī)軟硬件結(jié)合起來對程序進(jìn)行編輯，校驗(yàn)，鍛煉實(shí)踐能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

1.3 實(shí)施計劃

對課題進(jìn)行全面的分析，明確系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，大致了解要解決的問題，制定總的設(shè)計方案。根據(jù)論證設(shè)計硬件系統(tǒng)并畫出電路圖，并根據(jù)電路圖在面包板上連接電路圖。

在硬件的基礎(chǔ)上設(shè)計軟件程序。利用仿真器編譯軟件程序，進(jìn)行調(diào)試仿真。把調(diào)試成功的程序利用燒入器燒入到芯片中去。把固化好程序的芯片插入到實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)，投入到實(shí)際使用。

1.4 必備條件

微處理器采用AT89C51系列單片機(jī)，AT89C51單片機(jī)是這幾年在我國非常流行的單片機(jī)，是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器高性能單片機(jī)，可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次，具有低功耗、高性能的特點(diǎn)，并且可與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容，于本設(shè)計需要實(shí)現(xiàn)的功能，完全可勝任。并且采用LED 8×8點(diǎn)顯示屏來進(jìn)行顯示，還有若干導(dǎo)線，電阻，放大器等。

二、總體方案設(shè)計

通過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實(shí)際知識，我主要提出了兩種技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將首先對這三種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分別進(jìn)行說明，并分析比較它們的特點(diǎn)，然后闡述我最終選擇方案的原因。

2.1 方案比較

2.1.1 方案一

方案一原理框圖如圖2-1所示。

方案一由電源電路與單片機(jī)之間接入保護(hù)電阻電路用于保護(hù)單片機(jī)運(yùn)行過程中不被燒壞，晶振和復(fù)位用于系統(tǒng)的運(yùn)行，應(yīng)用單片機(jī)的內(nèi)置程序在LED上顯示圖形。

2.1.2 方案二

2.2 方案論證

方案一和方案二在仿真中都是可以執(zhí)行的

方案一：對于方案一來說，可以利用STC89C52芯片實(shí)現(xiàn)多樣復(fù)雜的顯示，可以根據(jù)設(shè)計者的意圖設(shè)計對相應(yīng)的顯示，具有更好的可操作性，缺點(diǎn)是對PCB繪制的要求比較高，需要精心設(shè)計單片機(jī)的控制系統(tǒng)。對編程實(shí)力也有一定的要求，實(shí)現(xiàn)圖形和字符的顯示程序設(shè)計是需要攻克的難題?？偨Y(jié)起來方案一就是方案不錯就是實(shí)際操作困難比較多。

方案二：對于方案二來說，74HC595是一個8位串行輸入、平行輸出的位移緩存器，實(shí)際操作和原理都較為簡單，但是位移緩存器只能實(shí)現(xiàn)一些簡單的顯示，流水等，并不符合現(xiàn)在的需求。方案二原理較為簡單，實(shí)際操作也比較容易實(shí)現(xiàn)，就是難以實(shí)現(xiàn)所需求的功能。

2.3 方案選擇

對于現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)的需求來說，簡單的流水顯示不符合本設(shè)計的設(shè)計初衷，雖然操作性較強(qiáng)，但是對于不怕困難的電氣人來說，應(yīng)該直面困難。對于方案一是使用單片機(jī)它可以實(shí)現(xiàn)我們對于字符和圖形的顯示，所以我們義務(wù)反顧的選擇了利用單片機(jī)的管腳控制的功能進(jìn)行此課程設(shè)計。方案的選擇要具有可行性，選擇單片機(jī)并做出實(shí)物，在個人能跳跳能夠得著的位置鞭策自己，是本人課程設(shè)計主要要鍛煉的方面。

參考文獻(xiàn)

[1]孫宋英.基于AT89S52單片機(jī)的8×8?LED點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計[J].通信電源技術(shù)，2019，36（06）：147-148.

[2]戴仔龍.8×8點(diǎn)陣LED模塊廣告牌的制作[J].職業(yè)教育（下旬刊），2016（12）：9-15.

[3]劉援瓊.?基于AT89C51單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)設(shè)計[D].天津工業(yè)大學(xué)，2016.

作者簡介：

張鵬（2000-） 漢族 四川雅安，本科，研究方向：電氣工程及其自動化

黎國棟（2001-）漢族 四川達(dá)州，本科，研究方向：電氣工程及其自動化

楊謹(jǐn)瑞（2001-）漢族 四川廣元，本科，研究方向：電氣工程及其自動化

羅建淞（2001-）漢族 四川攀枝花，本科，研究方向：電氣工程及其自動化