基于AT89S52单片机的LED点阵显示屏设计.pdf

本文介绍了一种基于AT89S52单片机的LED点阵显示屏的设计与实现。AT89S52是一款由美国英特尔公司生产的高性能、低功耗的八位微控制器，内置有8KB的系统可编程闪存，非常适合嵌入式控制应用系统。设计分为硬件和软件两个部分，硬件部分主要包括驱动部分和控制部分，而软件部分则包括串口中断响应程序、LED显示子程序和系统主程序。 在硬件设计方面，重点在于驱动模块和控制模块的构建。驱动模块主要负责通过NPN达林顿连接的晶体管阵列控制LED灯的亮度和状态，以及在高电压/电流需求的场景下提供接口电路。文中提到了使用ULN2803A达林顿管来控制并驱动16个LED，以满足大电流的需求。控制模块则主要基于AT89S52单片机，实现了串行通信、行列选通信号的输出以及外部存储器的读取等功能。行列选通信号分别通过不同的端口来控制，例如行选通信号通过P1、P2端口，列选通信号通过P0端口。 软件部分的实现涉及到了串口中断响应程序、LED显示子程序以及系统主程序的设计。这些程序协同工作，确保LED点阵显示屏能正确响应外部信号并显示所需信息。系统中还使用了RS485标准的数字通信网络，该标准的网络在远距离传输和电子噪声干扰情况下也能确保信号的有效传输。RS485的两种接线方式分别是四线制和两线制，文中推荐在实际应用中使用两线制，它具备总线式拓扑结构的优势，最多可连接256个节点，在实际应用中不同显示屏之间可相距几十米至上千米。对于超出RS485总线极限传输距离的情况，则需要安装中继器来保证通信的连续性。 此外，本文还涉及了汉字显示技术的应用，包括硬件汉字库的构建。在计算机中，汉字的存储形式是机内码，每个汉字占据两个内存字节。要获取汉字的区位码，需要将0A0H与字节相减。汉字库中94个区，每个区包含94个汉字。在硬件中，可以通过指定的公式计算出汉字点阵字体模的存储地址，从而在显示屏上正确显示汉字。 设计中的显示屏可以是横屏或竖屏，它们都是按照长宽比例制作的矩形平面图文显示设备。横屏相对于竖屏的特点在于高度远小于宽度。显示屏的位置可以分开，适用于不同的工业和商业场景。为了提高通信链路的可靠性，使用了总线型环网的网络结构，即使某一设备出现通讯断路的情况，也不会影响整个通信网络的正常运行。 本文推荐采用传统的工业控制计算机作为上位机，利用RS485总线与显示屏进行连接。当通信距离超过RS485总线的传输范围时，需要在通信线路中设置中继器，以保证通信的可靠性。通过上述硬件设计和软件编程，实现了一个基于AT89S52单片机的LED点阵显示屏，具有良好的性能和广泛的适用性。