64ⅹ16点阵LED电子显示屏的方案设计书.docx
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64ⅹ16点阵LED电子显示屏的方案设计书
封面
作者:
PanHongliang
仅供个人学习
1课题描述1
2需求分析1
3硬件设计1
3.1硬件分析1
3.2硬件电路图3
4软件设计4
4.1主要模块流程图4
4.2主要模块的程序分析5
5仿真分析10
6课程设计总结11
参考文献11
附录(源程序清单)12
1课题描述
在现代社会,电子飞速发展,LED电子显示屏的应用也相当的广泛,如大路旁的广告牌,通知栏等。
LED电子显示屏的显示可以用单片机实现,并可通过代码实现显示的多样化。
此课题设计了两种显示方法,移位显示和静止显示“邵阳学院欢迎您!
”,通过中断按钮决定显示何种方式。
2需求分析
(1)AT89C51单片机。
(2)用16个8x8点阵组合成64x16点阵。
(3)用8个74HC273锁存器存放数据。
(4)用74HC138译码器和74159译码器实现片选。
(5)通过按钮进行中断,主程序为移位显示,按一下按钮切换显示方式。
3硬件设计
3.1硬件分析
(1)LED显示屏模块设计
LED显示屏是用了16块8×8点阵模块,把每一行的行线连起来,每一列的列线连起来级联成64×16点阵显示屏。
通过8个74HC273锁存器把每一行的64列数据锁存起来,通过4线-16线译码器74159控制每一行打开。
4块8×8点阵模块级联成16×16点阵模块示意图如图3.1所示:
图3.14块8×8点阵级联示意图
64×16点阵模块由16块8×8点阵模块以及8块74HC273锁存器组成,锁存器负责把每一行的数据锁存起来,电路图如图3.2所示:
图3.264×16点阵电路图
(2)74HC138三线—八线译码器模块设计
由于电路中有8个锁存器,而每次数据只能存入一个锁存器中,分八次才能把8个锁存器均存满,故需74HC138译码器接P2口片选出数据应该导入的锁存器,电路图如图3.3所示。
图3.374HC138三线—八线译码器模块
(3)74159四线—十六线译码器模块设计
64x16共16行,锁存器中的数据按行传输,故需74195接P1口片选出数据应导入的行。
电路图如图3.4所示。
图3.474159四线—十六线译码器模块
3.2硬件电路图
八路抢答器由LED显示模块、74HC138、74159译码片选模块和锁存电路组成。
电路如图3.6所示:
图3.6硬件电路图
4软件设计
4.1主要模块流程图
(1)移动显示程序流程图如图4.1所示
图4.1移动显示程序流程图
(2)静止显示程序流程图如图4.2所示
图4.2静止显示程序流程图
4.2主要模块的程序分析
(1)移动显示程序分析
移动显示程序的整体思路为:
先将前五个字的第一行字码存入以30H为首地址的10个连续单元中,然后将10个连续单元整体左移移位,移完后再依次赋给P0口,通过74HC138依次打开每个锁存器,并将连续10单元中的前8个依次存入锁存器中,当8个锁存器均存有数据时通过74159导通第一行,把字码全部移入点阵中,依次类推,直到把16行全部移入点阵。
移完后恢复原状态,重复执行,但此时10个连续单元整体移位次数要加1。
即每重复执行一次,连续单元中移位次数就得在原基础上加1,当移完四次后,第五个字的一半将出现在点阵上,此时只需从第二个单元开始读8个数再重复上述操作即能把第五个字显示出来,依次类推实现点阵显示屏上的字连续向左移位循环。
DISP:
MOV13H,#0
MOV14H,#4
LP8:
MOV11H,#30H。
表示字码存入的首地址为30H
MOV12H,#2
LP7:
MOV10H,#8。
标志移位次数
MOVR2,#1。
初始为移位一次
LP9:
MOV16H,#4。
标志移位后重复次数
LP6:
MOVR7,#16。
标志行数
MOVR5,#0
MOVR1,13H。
即R1赋初值为0
LP4:
MOVR0,#30H
MOVR3,#5
-----------------------------------
LP1:
MOVA,R1此部分为读表,并将表值存入以30H为
MOVCA,@A+DPTR首地址的连续单元中
MOV@R0,A
INCR0
INCR1
MOVA,R1
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R0,A
INCR0
MOVA,R1
ADDA,#31
MOVR1,A
DJNZR3,LP1
--------------------------------------
MOV15H,R2
LP5:
MOVR0,#39H此部分为将连续单元中的值左移并放在原单元中
CLRC
MOVR3,#10
LP2:
MOVA,@R0
RLCA
MOV@R0,A
DECR0
DJNZR3,LP2
DJNZ15H,LP5
----------------------------------------
MOVR0,11H
MOVR4,#0此部分为将连续单元中的前八个依次导入锁存器
MOVR3,#8
SETBP1.4
LP3:
MOVP0,@R0
INCR4
MOVP2,R4
INCR0
DJNZR3,LP3
--------------------------------------------
MOVP1,R5。
当锁存器存满后导通第一行
JBP3.7,BACK
LCALLDELAY
INCR5
CLRC
MOVA,R1
SUBBA,#158;开始取下一行的字码
MOVR1,A
DJNZR7,LP4。
将16行移一位后的字码导入点阵中
DJNZ16H,LP6
INCR2
DJNZ10H,LP9。
重复执行,直到移位8次
INC11H。
从下一个单元开始取值
DJNZ12H,LP7。
实现第五个字的完全显示
MOVA,13H
ADDA,#32查表字数加一,循环实现后面字的显示
MOV13H,A
DJNZ14H,LP8
BACK:
RET
(2)静止显示程序分析
静止显示程序的整体思路是:
将前面四个字的第一行字码依次放入锁存器中,再打开点阵的第一行,将锁存器中的数据送出。
接着把四个字第二行字码存入锁存器,打开点阵第二行,依次循环,直到16行字码全部导入,此时屏幕上将显示“邵阳学院”四个字,把这四个字停留在屏幕上一阵,再取后面四个字的字码,重复上述操作,此时屏幕上将显示“欢迎您!
”这样就实现了“邵阳学院欢迎您!
”静止交替显示。
JING:
MOVR0,#0
MOVR4,#16
MOVR3,#0
LP21:
MOVR1,#0
MOVR2,#4
MOVP2,R1
SETBP1.4
-----------------------------------
LP11:
MOVA,R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
INCR1此部分为把第一行的8个字码放入锁存器
MOVP2,R1
INCR0
MOVA,R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
INCR1
MOVP2,R1
MOVA,R0
ADDA,#31
MOVR0,A
DJNZR2,LP11
------------------------------------
MOVP1,R3。
打开第一行
LCALLDELAY
INCR3
CLRC
MOVA,R0此部分为把16行的字码全部放入锁存器,循环后,16
SUBBA,#126行均被打开,此时屏幕上将显示四个字
MOVR0,A
DJNZR4,LP21
-----------------------------------
RET
5仿真分析
此程序主程序为左移循环显示“邵阳学院欢迎您!
”中断时静止显示“邵阳学院”四个字,隔一段时间后再静止显示“欢迎您!
”四个字。
(1)左移显示仿真如图5.1、5.2所示
图5.1移位显示仿真图
(1)
图5.2移位显示仿真图
(2)
(2)静止显示仿真图如图5.3、5.4所示
图5.3静止显示仿真图
(1)
图5.4静止显示仿真图
(2)
6课程设计总结
通过这次课程设计使我充分的理解了单片机原理及8x8LED点阵的基本原理,熟悉了汇编语言编程和proteus仿真软件的使用并能用8x8点阵进行扩展。
同时进一步掌握了中断的应用,及译码器、锁存器的使用,并了解了I/O口的扩展。
此次课程设计的设计过程也是我对单片机的温习过程。
在此次设计过程中,我也遇到过很多困难,查阅过一些资料和某些指令的用法。
虽然此次的程序不是很完美,没有加入一些更完善,更复杂的功能,但是总体还是一个比较能体现单片机各知识点能力的课题了。
在刚开始编程的时候,我感到有点无从下手,但经过对题目的详细分析和思考之后,画出详细的流程图,我就知道具体应该做什么,怎么做了。
经过几天的研究和编程,我完成了这个程序。
同时这次课程设计,我学到了很多东西,这是在课堂上无法做到的。
同时,非常感谢我的老师和同学对我的细心指导与帮助,使我对问题的了解更深,理解更透彻!
参考文献
[1]李泉溪.单片机原理与应用实例仿真.北京:
北京航空航天大学出版社,2009.8.附录(源程序清单)
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0003H
LJMPINT
DISP:
MOV13H,#0
MOV14H,#4
LP8:
MOV11H,#30H
MOV12H,#2
LP7:
MOV10H,#8
MOVR2,#1
LP9:
MOV16H,#4
LP6:
MOVR7,#16
MOVR5,#0
MOVR1,13H
LP4:
MOVR0,#30H
MOVR3,#5
LP1:
MOVA,R1
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R0,A
INCR0
INCR1
MOVA,R1
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R0,A
INCR0
MOVA,R1
ADDA,#31
MOVR1,A
DJNZR3,LP1
MOV15H,R2
LP5:
MOVR0,#39H
CLRC
MOVR3,#10
LP2:
MOVA,@R0
RLCA
MOV@R0,A
DECR0
DJNZR3,LP2
DJNZ15H,LP5
MOVR0,11H
MOVR4,#0
MOVR3,#8
SETBP1.4
。
MOVP1,0FFH
LP3:
MOVP0,@R0
INCR4
MOVP2,R4
INCR0
DJNZR3,LP3
MOVP1,R5
JBP3.7,BACK
LCALLDELAY
INCR5
CLRC
MOVA,R1
SUBBA,#158
MOVR1,A
DJNZR7,LP4
DJNZ16H,LP6
INCR2
DJNZ10H,LP9
INC11H
DJNZ12H,LP7
MOVA,13H
ADDA,#32
MOV13H,A
DJNZ14H,LP8
BACK:
RET
JING:
MOVR0,#0
MOVR4,#16
MOVR3,#0
LP21:
MOVR1,#0
MOVR2,#4
MOVP2,R1
SETBP1.4
LP11:
MOVA,R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
INCR1
MOVP2,R1
INCR0
MOVA,R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
INCR1
MOVP2,R1
MOVA,R0
ADDA,#31
MOVR0,A
DJNZR2,LP11
MOVP1,R3
LCALLDELAY
INCR3
CLRC
MOVA,R0
SUBBA,#126
MOVR0,A
DJNZR4,LP21
RET
DELAY:
MOVR6,#205
DE3:
DJNZR6,DE3
RET
MOVE:
MOVDPTR,#TAB
LCALLDISP
MOVDPTR,#TAB1
LCALLDISP
MOVDPTR,#TAB2
LCALLDISP
RET
INT:
CLREX0
CPLP3.7
CLRP3.2
SETBP3.2
SETBEX0
RETI
JING22:
MOV24H,#100
JIN22:
MOVDPTR,#TAB1
JNBP3.7,BACK2
LCALLJING
DJNZ24H,JIN22
MOV24H,#100
JIN33:
JNBP3.7,BACK2
MOVDPTR,#TAB2
LCALLJING
DJNZ24H,JIN33
BACK2:
RET
START:
CLRP3.7
SETBEA
SETBEX0
SETBIT0
MOVE11:
JBP3.7,JIN
LCALLMOVE
LJMPMOVE11
JIN:
JNBP3.7,MOVE11
LCALLJING22
LJMPJIN
TAB:
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
DB00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
TAB1:
。
邵
DB02H,00H,0FFH,0FCH,22H,84H,22H,84H
DB22H,88H,42H,88H,4AH,90H,84H,88H
DB02H,84H,7FH,82H,42H,0C2H,42H,0A2H
DB42H,94H,7EH,88H,42H,80H,00H,80H
。
阳
DB00H,04H,7DH,0FEH,45H,04H,49H,04H
DB49H,04H,51H,04H,49H,04H,49H,0FCH
DB45H,04H,45H,04H,45H,04H,69H,04H
DB51H,04H,41H,04H,41H,0FCH,41H,04H
。
学
DB22H,08H,11H,08H,11H,10H,00H,20H
DB7FH,0FEH,40H,02H,80H,04H,1FH,0E0H
DB00H,40H,01H,84H,0FFH,0FEH,01H,00H
DB01H,00H,01H,00H,05H,00H,02H,00H
。
院
DB00H,80H,78H,40H,4FH,0FEH,54H,02H
DB58H,14H,63H,0F8H,50H,00H,48H,08H
DB4FH,0FCH,48H,0A0H,68H,0A0H,50H,0A0H
DB41H,22H,41H,22H,42H,1EH,4CH,00H
TAB2:
。
欢
DB00H,80H,00H,80H,0FCH,80H,04H,0FCH
DB45H,04H,46H,48H,28H,40H,28H,40H
DB10H,40H,28H,40H,24H,0A0H,44H,0A0H
DB81H,10H,01H,08H,02H,0EH,0CH,04H
。
迎
DB00H,00H,41H,84H,26H,7EH,14H,44H
DB04H,44H,04H,44H,0F4H,44H,14H,0C4H
DB15H,44H,16H,54H,14H,48H,10H,40H
DB10H,40H,28H,46H,47H,0FCH,00H,00H
。
您
DB09H,00H,09H,00H,13H,0FCH,12H,04H
DB34H,48H,59H,40H,91H,50H,12H,4CH
DB14H,44H,11H,40H,10H,80H,02H,00H
DB51H,84H,50H,92H,90H,12H,0FH,0F0H
。
!
DB00H,00H,10H,00H,10H,00H,10H,00H
DB10H,00H,10H,00H,10H,00H,10H,00H
DB10H,00H,10H,00H,00H,00H,00H,00H
DB10H,00H,10H,00H,00H,00H,00H,00H
END
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