单片机毕业设计_实现LED显示屏动态显示和

目前，大多数LED点矩阵显示系统都有自己的字体. 其显示和动态效果（主要是显示内容的滚动）的实现主要取决于硬件扫描驱动程序. 尽管此方法更方便，但只能根据预先设计进行显示. 实际上，我们经常遇到一些具有特殊要求的动态显示，例如电梯运行期间指示器箭头的上下移动，一些智能电表的幅度的条形显示以及广告中制造商的商标显示. 这时，一般的显示系统难以满足要求. 另外，由于存储器本身的限制，其特殊字符或图案通常难以显示，并且显示内容不能随意改变. 本文提出了一种由PC和单片机控制的LED显示系统的通信方法. 该方法可以实时控制显示内容（包括汉字和特殊图标），从而实现各种动态显示效果，例如闪烁，滚动和键入. 此方法还可以调整动态显示的速度. 同时，用户还可以在PC上预览显示效果，还可以实时修改显示内容. 此外，标准的RS232 / 485转换模块还可以实现显示系统的远程控制.

2系统硬件设计

该系统的主要硬件设计是下位机微控制器的显示控制部分. 主机（PC）和单片机显示控制部分之间的接口是标准的RS232通信模式. 如果需要实施远程监视，则只需添加RS232 / 485转换模块. 该部分具有成熟的电路设计，因此将不对其进行详细描述.

特定的LED显示控制电路如图1所示. 整个电路由单片机89C52，点矩阵数据存储器6264，列驱动电路ULN2803，行驱动电路TIP122，移位寄存器4094和辅助电路组成. 该电路设计的电子屏可以显示10个汉字，需要40个8×8 LED点矩阵模块，可以形成16×160的矩形点矩阵. 由于AT89C52仅具有8k的存储空间，并且显示的内容是由PC控制的，因此无法预先将内容显示为点矩阵并将其存储在单片机中，但是点矩阵需要显示的数据只能由PC即时显示. 将其传递给微控制器并存储在缓冲区6264中.

该电路的显示采用逐行扫描. 工作时，单芯片计算机从缓冲区中显示第一行20行

字节点矩阵数据，然后将列点矩阵数据输入端子P1.2逐位串行输入到列移位寄存器，并且数据输入的顺序与显示内容的顺序相反. 然后将行晶格选通端子P1.3设置为1，即将行移位寄存器的D设置为高电平，并启用STR（所有4094 OE引脚均连接到+ 5V电平），以便使列移位寄存器同时输出数据以并行控制该行. 延迟后，将显示下一行点矩阵数据. 需要说明的是led动态显示硬件设计与实现，一次只能门限一行数据，即汉字或汉字的显示必须通过连续逐行扫描来实现.

3显示和控制设计

在作者设计的PC控制的多计算机显示系统中，PC实现的主要功能包括选择单片机的显示子系统，选择显示模式（包括静态，闪烁）. ，滚动，键入等），以及滚动方向的选择（包括上下滚动和左右滚动），动态显示速度调整（即，文本闪烁频率，滚动速度，键入显示速度等）. ），显示内容输入和显示预览等. 单片机通常通过RS232 / 485串行接收PC发出的显示指令，并使用定时器中断模式执行行扫描. 每次中断显示一行，常规中断时间为1.25ms，因此整个屏幕的刷新率为50Hz，因此没有闪烁感.

实现动态显示速度调整的方法通常是改变定时器的中断时间，但是当显示速度很慢时，这种方法很容易降低整个屏幕的刷新率，从而导致显示内容闪烁. 因此，此设计使用“软定时”方法，即在程序中将变量命名为“软定时器”，以设置两个动态显示之间的时间间隔. 对定时器中断呼叫进行计数时，如果呼叫次数达到设置值，则显示内容将更改. 为了确保正常显示，“软定时器”的设置值必须大于整个屏幕的显示时间. 由于显示屏的每一行显示1.25ms，整个屏幕的显示周期为20ms，因此，考虑到裕量的情况，可以将软定时器的设置值设置为大于30ms. 这样骑行可以实现动态显示. 主机可以更改“软定时器”的设置值，不仅可以实现LED动态显示的速度调节，而且可以保持显示内容流畅无闪烁.

3.1单片机的动态显示控制

上述四种显示模式（静态，闪烁，滚动和键入）实际上是单片机定时器中断程序的行扫描处理的不同方法. 下面将解释如何实现这四种显示模式.

静态显示仅需要从计时器中断处理程序中的显示缓冲区中加载相应的显示数据行，然后选择该行以实现该行的显示，从而可以循环显示整个内容. 闪烁的显示与此类似，只是需要一个“软定时器”间隔. 行扫描时，行移位寄存器的D输入全为0，使整个屏幕不显示，以确保黑屏时间等于显示时间，从而实现汉字或图标的闪烁显示. 滚动显示要求将要显示的内容在指定时间（此处从右到左）移动一列，以便显示屏可以显示更多内容. 因此，有必要在下次移动显示之前改变显示缓冲器的内容，以完成相应点矩阵数据的移位操作. 具体的操作方法是:

设置显示缓冲区（如图2所示），该区域应包括两部分: 一部分用于保存当前在LED显示屏上显示的10个汉字点阵数据. 另一部分是点阵数据预加载区，用于保存将进入LED显示屏的1个汉字的点阵数据. 滚动指针始终指向显示器的最右端. 当滚动指针移动到要显示的点阵数据存储区域中第一个汉字的第一个地址时，显示缓冲区LED显示区域为空白，并且已保存要显示的汉字的第一个点阵数据在预紧区. 当需要滚动时，可以在下一个扫描周期的每个行扫描中断处理程序中，将显示缓冲区的相应行的行数据向左移一位，并且可以同时更改显示缓冲区的内容. . （需要注意的是，为了确保在1.25ms的中断时间内可以完成操作. 此处89C52使用22MHz晶体振荡器，实验证明可以实现该操作）. 这样，在经过一个扫描周期后，整个汉字将向左移动一列，并且显示缓冲区的内容也将同时更改. 由于预加载区存储1个汉字点阵数据，即16×16点阵，因此当前显示缓冲区的内容只能移动16列. 当下一个滚动到达时，滚动指针将移动到晶格数据存储区域中下一个汉字的首地址，并且汉字的晶格数据将存储在预加载区域中. 然后重复上述操作以实现滚动显示. 特殊字符或图形的显示与此类似，在此不再重复.

类型显示要求中文字符在显示屏幕上从左到右依次显示，就像输入效果一样. 在设计中可以使用以下方法: 首先清除与LED显示屏相对应的所有显示缓冲区，即LED显示屏为空白，然后每次通过“软定时器”设置的动态显示时间时，显示缓冲区依次添加中文字符点数组数据并继续

扫描显示，以便达到键入显示的效果.

3.2 PC控制程序

a. 通讯功能的实现

在Windows环境下，可以使用Windows的通讯API功能或VC ++（或其他语言）的标准通讯功能_inp和_outp来实现PC和SCM之间的通讯. 但是以上两种方法比较麻烦，并且使用ActiveX控件MSComm32来实现非常方便. 该控件通过事件简化了串行端口操作的编程，可以设置串行通信的数据发送和接收，还可以设置串行端口的状态以及串行通信的信息格式和协议. 初始化过程如下:

在正常情况下，PC应该与多个单片机89C51系统进行主从通信. 为了区分每个单片机系统，89C51可以使用串行端口工作模式3，即11位异步接收/发送模式，该模式下的有效数据为9位，第9位为地址位. 地址/数据信息. 其功能是使从机能够基于该数据判断发送的数据是否为地址，从而实现多机操作. 但是现在由于使用了MSCOMM控件在PC和MCU之间实现

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