LED点阵心形流水灯礼品设计

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1、-大学物理与电子学院开放实验室单片机设计报告LED点阵心形流水灯礼品设计设计人：开放实验室入室人员目 录0 前言11系统组成与功能.11.1 系统组成11.1.1 AT89C51单片机11.1.216乘16点阵21.2 系统功能32系统原理32.1系统仿真图32.2 实物照片43程序流程图.64程序代码.75结论14参考文献14. z-基于单片机控制心形流水灯跟点阵0 前言 随着社会的开展，单片机得到了广泛的应用，人们越来越重视单片机的应用。比方温度是和每个人息息相关的，并且在有的生产车间里还要进展温度时时测量，甚至是对温度的进一步调控等，这些都是单片机的应用之例。本设计是用单片机和点阵加一个

2、小的流水灯电路，作为玩具挺有趣的。这次的作品，初衷是希望通过单片机学习，做个生日礼物送给朋友。由于时间紧迫，做的有些仓促，望原谅。1系统组成与功能1.1系统组成本系统主要有AT89C51单片机、18b20、1602、蜂鸣器、四位一体七段数码管等元件组成。1.1.1 AT89C51单片机AT89S51具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器RAM，32个外部双向输入/输出I/O口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗WDT图1-1 AT89C51引脚图电路，片时钟振荡器。此外，A

3、T89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断 系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停顿芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。引脚图如图1-1所示。16乘16点阵显示模块本点阵屏采用4块8*8点阵组合，形成一个16*16的点阵，加驱动集成电路SN74HC164和74HC595组成。通过软件控制，本屏以动态扫描的显示方式，可显示文字、图形、动画等多种把戏。 1、 SN74HC164是串行移位存放器，串行输入并行输出，当清零端CLR为高电平时，每来一个时钟脉冲CLK存放器中的数据就会从Qa向Qh方

4、向移动一位，即QaQb、QbQc、QcQd、QdQe、QeQf、QfQg、QgQh，同时两个输入端A和B与非的结果进入Qa，SN74HC164的逻辑功能如图1-2所示。图1-2 SN74HC164的逻辑功能图 2、 74HC595有一个8位串行输入，并行输出的移位存放器，该存放器向一个8位D型存储存放器提供数据。74HC595N的存储存放器具备三态输出。移位存放器和存储存放器分别有独立的时钟。74HC595N的移位存放器带有最高优先级的直接清零端SRCLR、串行输入端SER和用于级联的串行输出端。当输出使能端OE为高时，74HC595的输出将处于高阻态。不管是移位存放器时钟SRCLK还是存储存

5、放器时钟RCLK，都是上升沿触发。如果当两个时钟绑定在一起时，则移位存放器将一直领先存储存放器一个时钟脉冲。SN74HC595特性：8位串行输入，并行输出移位；宽工作电压围：2.06.0 V高强度电流三态输出，最多可驱动高达15个LSTTL负载；低功耗，最大ICC =80A；典型tpd=13 ns；5V下驱动电流为±6 mA；移位存放器可直接清零低输入电流，最大1A；8位移位存放器，具有三态输出锁存。最后，集成了74HC595、74HC154的点阵实物图见图1-3所示。3、点阵主要技术参数：显示容量:16*16个字符图1-3 点阵实物图芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA

6、(5.0V)模块最正确工作电压:5.0V4、引脚功能说明VCC 5V电源GND 接地DS 串行数据输入STcp 并行数据输出时钟SHcp 串行数据输入时钟CS 选择器使能A0-A3 16位数据选择器输入不算电源线，共8线，算电源为10线。本点阵已将驱动集成电路74HC595、74HC154等放在点阵后面了，引入10线及信号即可显示。2 系统设计 2.1 系统设计方案 利用TC89C52RC单片机，16*16点阵LED，74HC164N 和74HC595N芯片，TIP127三极管组成的汉字点阵显示系统。本系统主要分成屏体和控制器两大局部。屏体的主要局部是LED点阵，还有行列驱动电路。LED点阵屏

7、采用16*16LED显示模块连接而成。一块16行16列显示屏，其LED发光器件数量相当大，不适合使用静态驱动电路，而采用动态扫描驱动电路。扫描驱动电路采用多行的同名列共用一套驱动器，行驱动器一行的行线连接到电源的一端，列驱动器一列的列连接到电源的另一端。控制电路负责有序地选通各行，选通每一行之前还要把该行该列的数据准备好，一旦该行选通，这一行上的LED发光器件就可以根据列数据进展显示。 本系统的控制电路采用单片机方法，由于单片机的I/O口数量少，驱动能力不强，则要扩展一定的硬件电路，才能满足显示屏的需要。硬件电路大体上可分为单片机控制器、LED显示屏行列驱动电路、LED点阵屏三局部，LED显示

8、屏驱动电路使用通用的数字电路并尽量减少外围硬件，做到电路简单、适应性强、本钱不高、维护方便等要求。 为了增强汉字点阵的显示效果，LED汉字点阵显示系统也可以有多种显示模式。最简单的显示模式是静态显示。同静态显示模式相对应有多种动态显示模式，它们所显示的文字是动态的。按照文字运动的特点可以分为平移、闪烁、旋转、缩放等多种显示模式。产生不同显示模式的方法可以通过一定的算法从原来的显示数据产生。不过当算法太复杂时就会太浪费时间，也可以考虑预先生成刷新数据，存储藏用。 本系统采用动态显示的模式，所谓的动态显示模式是指逐行轮流点亮。我们把所有的同一行发光管的阳极连接在一起，把所有第一列发光管的阴极连接一

9、起，先送出对应第一行的发光管亮灭的数据并且锁存，然后选通第一行使其点亮一定的时间然后熄灭；再送出第二行的数据并且锁存，然后宣统第二行使其点亮同样的时间，然后熄灭；直到第第十六行显示完后再重新点亮第一行，这样反复轮回。如图2所示。单片机行扫描LED点阵屏列扫描图2 系统的整体构造图 2.2点阵局部程序流程图2.3流水灯局部基于单片机的流水灯是一个小设计，其原理就不详细说明。单片机1左控制流水灯，单片机2右控制点阵。下面是系统连线图：图21 系统电路连线图2.2实物照片具体的实物照片如下列图实物图一实物图二图23 实物照片图三3 合并程序流程图开场心形流水灯一个接一个亮起点阵依次显示 葛静宝宝生日

10、快乐心形流水灯一个间隔一个亮起点阵流动显示生日快心形流水灯全亮然后全灭返回开场4 局部程序源代码点阵单片机程序/*/*include<reg51.h>*define uchar unsigned char*define uint unsigned intuchar N=7; / N 表示有多少个汉字, 如要加多个字，只需改动N的值即可sbit DS=P10; /74HC595串行数据sbit STcp=P11; /74HC595并行输出时钟sbit SHcp=P12; /74HC595串行时钟sbit CS=P13; /74HC154输出有效信号/=P2口作为74HC154的选择控

11、制数据输入=/=P2口整体控制A0-A4,所以无需单独控制每个信号=/sbit A0=P30;/sbit A1=P31;/sbit A2=P32;/sbit A3=P33;/=字模表=/=取模方法：阴码，逆向，逐行=/=uchar code Hanzi=/*0*60,0*02,0*1C,0*0A,0*10,0*12,0*10,0*12,0*10,0*02,0*FF,0*7F,0*10,0*02,0*10,0*12,0*70,0*14,0*1C,0*0C,0*13,0*04,0*10,0*0A,0*90,0*49,0*10,0*50,0*14,0*60,0*08,0*40,/*"我&q