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学士学位论文--基于stc89c54单片机的汉字点阵显示屏的设计.doc
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2023-06-30
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学士学位论文--基于stc89c54单片机的汉字点阵显示屏的设计.doc
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毕业设计(论文)
题 目:基于 STC89C54 单片机的汉字点阵显示屏的设计
系 别:
年级专业:
学生姓名:
学 号:
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完成时间:
毕业设计(论文)
I
摘 要
在现代化的社会里,因为 LED 具有功耗低、寿命长、性能好的优点,由单片机
控制 LED 来实现文字、图像信息显示的应用也越来越广泛,其使用价值也越来越受
重视。本设计基于 STC89C54 单片机来实现汉字显示的功能,介绍了汉字点阵显示
系统的设计过程。选用了 4 块 8*8 的 LED 点阵模块来构成一个 16*16 的点阵显示屏,
它主要由单片机 STC89C54 的 P1 口和 P2 口来控制其行选,采用时 8 位串入并出芯
片 74HC595 来控制其列选。由集成 8 个 NPN 达林顿管的 ULN2803 来提供驱动电流。
因为 ULN2803 有反相功能,所以在发送显示信息时,我们通过给模块要求亮的行
置 1,而给相应的列来置 1,从而使相应的二极管导通,于是字便被显示出来了,此
后再对字进行扫描显示,便会产生动态效果。此外,本设计增加语音播报功能,使
该系统性能得到显著提升。
关键词:单片机;74HC595;ULN2803
毕业设计(论文)
II
Abstract
In modern society, because the LED has low power consumption, long life,
performance advantages, controlled by single chip LED text, image information display
applications are increasingly being used, its value in use is also growing attention.This
design based STC89C54 microcontroller to achieve the function of the system of Chinese
characters cycle through the character dot matrix display system design process,
selection of four 8 x 8 LED dot matrix module to form a 16 * 16 screen, it mainly consists
ofmicrocontroller STC89C54 port P1 and P2 port to control the line selected, again using
the 8 for the string into and out of the chip 74HC595 to control the column selected.
Integrated 8 Darlington ULN2803 to drive current.ULN2803 inverting function, so send
display information through the different points of the requirements of the bright line of
modules set to the appropriate column to set, so that the corresponding diode conduction,
so the word willdisplayed, after which the word scan, there will be a dynamic effect.
Keywords: SCM; 74HC595; ULN2803
毕业设计(论文)
目 录
摘 要 ....................................................................................................................................I
Abstract ...............................................................................................................................II
第一章 系统设计方案 .......................................................................................................1
1.1 系统方案的确定 ...................................................................................................1
第二章 硬件设计 ................................................................................................................2
2.1 主控芯片 ..............................................................................................................2
2.1.1 STC89C54 单片机......................................................................................2
2.1.2 单片机信号引脚 ........................................................................................2
2.1.4 51 单片机最小系统...................................................................................3
2.1.5 中断控制 ....................................................................................................4
2.2 I/O 扩展芯片 ........................................................................................................6
2.3 驱动芯片 ...............................................................................................................7
2.4 汉字显示点阵屏....................................................................................................9
2.4.1 点阵屏模块 ................................................................................................9
2.4.2 8*8 点阵工作原理说明 .............................................................................9
2.5 电源电路............................................................................................................10
2.6 单片机的时钟电路............................................................................................10
2.7 单片机的复位电路.............................................................................................11
2.8 原理框图 .............................................................................................................11
2.9 整体硬件设计电路 .............................................................................................12
第三章 软件设计 ..............................................................................................................13
3.1 点阵屏主程序流程图 .........................................................................................13
3.2 装载函数流程图..................................................................................................13
3.3 显示函数流程图..................................................................................................14
第四章 系统调试 ..............................................................................................................15
4.1 硬件调试 .............................................................................................................15
4.2 软件调试 .............................................................................................................15
4.2.1 程序跳转错 ..............................................................................................15
结束语 ...............................................................................................................................16
参考文献 ...........................................................................................................................17
附录 1 ................................................................................................................................18
附录 2 ................................................................................................................................19
附录 3 实物图片 ...............................................................................................................23
致 谢 .................................................................................................................................24
毕业设计(论文)
1
第一章 系统设计方案
1.1 系统方案的确定
LED 点阵显示系统的总体框图如图 1-1 所示,硬件电路大体上可以分单片机及
其外围电路、显示驱动电路、I/O 口扩展电路、语音播报电路四部分。本设计实现
16*16 单色汉字循环显示、右移滚动显示、无线控制和语音播报功能。硬件部分采
用 4 块 8*8 点阵屏级联的方式实现,点阵屏的行列各为 16 管脚,考虑到单片机 I/O
口资源比较紧张,需要扩展 I/O 口,故采用 8 位 74HC595 串行输入并行输出芯片来
扩展 I/O 口。由集成 8 个 NPN 型达林顿管的 ULN2803 来提供驱动电流。语音播报模
块采用 WT588D 语音芯片,配合其编程软件,可以把语音下载到指定地址的 FLASH 中,
通过单片机给语音模块控制信号,实现在显示汉字的同时,朗读显示的内容。
整个系统以 STC89C54 为控制芯片,P1 和 P2 口为行扫描控制端,两列上拉排
阻增强单片机 I/O 口的驱动能力,利用 ULN2803 来满足 LED 屏的驱动电流。P0 口
为芯片 74HC595 的输入,且 2 片 74HC595 级联后为列扫描控制。系统提供 12MHz
的时钟电路和按键控制的复位电路。通过软件程序调用不同的代码来显示字符或文
字。
本设计采用动态扫描方式逐列轮流点亮 LED 点阵屏。对于 16x16 的点阵来说,
显示一帧图像需要发送 16 次行、列字型码。首先发送第一列的字型码,使其处于有
效、可以被点亮,而其他列处于无效的的状态,然后发送相对应的行值,这样第一
列的 LED 灯根据字型码可以亮灭,接着为了消除阴影,发送使 LED 灯熄灭的行字
型码,是所有的 LED 灯熄灭。依此循环发送行列值,可以显示图像。
图 1-1 点阵显示系统的总体框图
主
控
芯
片
STC89C54
3 根控制线
I/O 扩展串入并出
74HC595
16*16 LED
点阵显示屏
16 根线
行
驱
动
ULN2803
WT588D
语音播报模块
5V 电源
4 根线
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