**：現代電子技術作者：龍安國
在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事視窗等越來越多的場所需要用led點陣顯示圖形和漢字。led行業已成為乙個快速發展的新興產業，市場空間巨大，前景廣闊。隨著資訊產業的高速發展，led顯示作為資訊傳播的一種重要手段，已廣泛應用於室內外需要進行服務內容和服務宗旨宣傳的公眾場所，例如戶內外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導資訊、公交車輛報站系統、**與銀行資訊顯示、餐館**資訊豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉播、樓宇燈飾、交通訊號燈、景觀照明等。
顯然，led顯示已成為城市亮化、現代化和資訊化社會的乙個重要標誌。
本文基於微控制器(at89c51)講述了16×16 led漢字點陣顯示的基本原理、硬體組成與設計、程式編譯與**等基本環節和相關技術。
2 硬體電路組成及工作原理
本產品擬採用以at89c51微控制器為核心晶元的電路來實現，主要由at89c51晶元、時鐘電路、復位電路、列掃瞄驅動電路(74hc154)、16×16 led點陣5部分組成，如圖1所示。
其中，at89c51是一種帶4 kb閃爍可程式設計可擦除唯讀儲存器(falsh programmable and erasable read onlymemory，fperom)的低電壓、高效能cmos型8位微處理器，俗稱微控制器。該器件採用atmel高密度非易失儲存器製造技術製造，與工業標準的mcs-51指令集和輸出管腳相相容。由於將多功能8位cpu和閃爍儲存器組合在單個晶元中，能夠進行1 000次寫／擦迴圈，資料保留時間為10年。
他是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此，在智慧型化電子設計與製作過程中經常用到at89c51晶元。
時鐘電路由at89c51的18，19腳的時鐘端(xtall及xtal2)以及12 mhz晶振x1、電容c2，c3組成，採用片內振盪方式。
復位電路採用簡易的上電復位電路，主要由電阻r1，r2，電容c1，開關k1組成，分別接至at89c51的rst復位輸入端。
led點陣顯示屏採用16×16共256個象素的點陣，通過萬用表檢測發光二極體的方法測試判斷出該點陣的引腳分布，如圖2所示。
我們把行列匯流排接在微控制器的io口，然後把上面分析到的掃瞄**送人匯流排，就可以得到顯示的漢字了。但是若將led點陣的行列埠全部直接接入89s51微控制器，則需要使用32條io口，這樣會造成io資源的耗盡，系統也再無擴充的餘地。因此，我們在實際應用中只是將led點陣的16條行線直接接在p0口和p2口，至於列選掃瞄訊號則是由4-16線解碼器74hc154來選擇控制，這樣一來列選控制只使用了微控制器的4個io口，節約了很多io資源，為微控制器系統擴充使用功能提供了條件。
考慮到p0口必需設定上拉電阻，我們採用4.7 kω排電阻作為上拉電阻。
漢字掃瞄顯示的基本過程是這樣的：通電後由於電阻r1，電容c1的作用，使微控制器的rst復位腳電平先高後低，從而達到復位；之後，在c2，c3，x1以及微控制器內部時鐘電路的作用下，微控制器89c51按照設定的程式在p0和p2介面輸出與內部漢字對應的**電平送至led點陣的行選線(高電平驅動)，同時在p1.1，p1.
2，p1.3，p1.4介面輸出列選掃瞄訊號(低電平驅動)，從而選中相應的象素lcd發光，並利用人眼的視覺暫留特性合成整個漢字的顯示。
3 漢字的點陣顯示原理及字型檔**獲取方法
我們以ucdos中文宋體字庫為例，每乙個字由16行16列的點陣組成顯示。即國標漢字型檔中的每乙個字均由256點陣來表示。我們可以把每乙個點理解為乙個象素，而把每乙個字的字形理解為一幅影象。
事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256象素範圍內的任何圖形。如查用8位的at89c51微控制器控制，由於微控制器的匯流排為8位，乙個字需要拆分為2個部分，如圖3所示。
為了弄清楚漢字的點陣組成規律，首先通過列掃瞄方法獲取漢字的**。漢字可拆分為上部和下部，上部由8×16點陣組成，下部也由8×16點陣組成。本例通過列掃瞄方法首先顯示左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00～p07口，方向為p00到p07，顯示漢字「大」時，p05點亮，由上往下排列，為：
p0.0滅，p0.1滅，p0.
2滅p0.3滅，p0.4滅，p0.
5亮，p0.6滅，p0.7滅。
即二進位制00000100，轉換為十六進製制為04h。上半部第一列完成後，繼續掃瞄下半部的第一列，為了接線的方便，我們仍設計成由上往下掃瞄，即從p27向p20方向掃瞄，從圖3可以看到，這一列全部為不亮，即為00000000，十六進製制則為00h。依照這個方法轉向第二列、第三列，…，直至第十六列的掃瞄，一共掃瞄32個8位，可以得出漢字「大」的掃瞄**為：
由這個原理可以看出，無論顯示何種字型或影象，都可以用這個方法來分析出他的掃瞄**從而顯示在螢幕上。
上述方法雖然能夠讓我們弄清楚漢字點陣**的獲取過程，但是依靠人工方法獲取漢字**是一件非常繁瑣的事情。為此，我們經常採用字型檔軟體查詢字元**，軟體開啟後輸入漢字，點「檢取」，十六進製制資料的漢字**即可自動生成，把我們所需要的豎排資料複製到程式中即可，如圖4所示。
可見，漢字點陣顯示一般有點掃瞄、行掃瞄和列掃瞄3種。為了符合視覺暫留要求，點掃瞄方法的掃瞄頻率必須大於16×64=1 024 hz，週期小於1 ms即可。行掃瞄和列掃瞄方法的掃瞄頻率必須大於16×8=128 hz，週期小於7.
8 ms即可，但是一次驅動一列或一行(8顆led)時需外加驅動電路提高電流，否則led亮度會不足。
4 元器件選擇
本設計所需元器件如表1所示。
5 pcb設計與元件裝配
本作品採用通用的protel 99se板級eda軟體完成pcb圖的設計，詳細設計過程略。考慮到本設計用到的元件數量不多，我們基本採用單面佈線策略，只使用了少量的頂層跨接導線，以便於業餘設計製作。已設計好的pcb圖見圖5所示。
本電路對元件引數沒有苛刻要求，只要元器件選擇正確，無損壞，電路板製作工藝良好，把所有電子元件正確焊接裝配後即可進入程式**和除錯工作階段。製作與除錯時，在at89c2051的位置應安裝20腳的ic座，以便使微控制器可以從電路板中拿下去燒寫程式。
6 程式設計、燒錄與除錯
軟體程式主要由開始、初始化、主程式、字型檔組成。其中主程式和子程式的流程圖如圖6和圖7所示。
下面的程式能夠用來實現「為中華之崛起而學習」等漢字的顯示。程式清單如下：
在完成編寫程式的編譯和**之後，，然後，將燒錄好程式的at89c51微控制器裝入到40腳的ic座上，通電即可除錯和執行，由於本例電路對元件引數的要求不是很高，只要元件較好，引數基本符合要求，焊接裝配後即可正常工作。
7 結語
基於微控制器的LED廣告屏設計的外文翻譯
畢業 設計 外文翻譯 題目 基於at89c51微控制器的led顯示控制系統 系部名稱 資訊工程系專業班級 學生姓名學號 指導教師教師職稱 講師 2012 年 3月 2日 這篇文章介紹了基於at89c52微控制器的led顯示控制系統軟硬體的設計過程。我們用乙個簡單的外部電路控制尺寸為32 192的顯示...
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作者 湯文洪彭森 卷宗 2016年第10期 摘要 本文設計主要介紹了以at89s52微控制器為控制裝置，ampire128 64液晶顯示器為顯示裝置，實現的乙個可以顯示靜態漢字 動態漢字 字元 以及由多個 形成的簡單動畫的液晶顯示設計。通過設定pctolcd2002取模軟體和畔畔字模提取軟體的相關引...
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