发布时间 : 星期二 文章（毕设论文）LED显示系统设计更新完毕开始阅读8a030bf526fff705cc170a40
武汉工程大学 毕业设计（论文）
表3.6 TH1和波特率对应关系
常用波特率 62500 19200 9600 4800 2400 1200
在使用串口通信的时候一般要先设置好串口的波特率，同时接收端也要设置成相同的波特率，这样在传输的时候会避免一些误差。一般单片机的晶振为11.0592MHz，以波特率为9600b/s与计算机通信。
fsoc 12MHz 11.0592MHz 11.0592MHz 11.0592MHz 11.0592MHz 11.0592MHz SMOD 1 1 0 0 0 0 TH1（8位） FFH FDH FDH FAH F4H F8H 3.3.2 串口的应用
89C51单片机内部有一个全双工串行通信接口，它支持四种工作方式，可以同过设置串口对应的寄存器选中相应的工作方式，并能通过软件设置多种波特率。单片机的P3口第二功能就包括串行口接口，分别是P3.0和P3.1对应着RXD，TXD，其中接收到的数据从移位寄存器送到SBUF中，而发送出去的数据也是经由SBUF发送出去。单片机为串口准备了一个中断源，RI和TI就是判断串口中断的中断标志位。租接收中断标志位，接收到数据后单片机置位RI，申请中断，相应中断后由软件将接收中断标志位清零。TI是发送中断标志位，当数据发送结束后，TI被置位，查询发送中断标志位可以检测数据是否发送完，中断响应后，软件清零TI。
在单片机控制LED显示屏设计中，PC机与单片机之间，单片机与显示屏之间都需要通信。对于电脑和单片机之间的通信，现在研究的技术主要针对的是串口通信，也有一部分在研究无线通信。其中串口通信是采用RS-232接口连接，其传输距离最远可达到50米左右，也有采用RS-485实现通信的，其传输距离远，最远可达3000米。而对于无线通信使用的方法也有一些，其中有的是用TC35无线通信模块，利用GSM手机网，其优点是网络广，漫游方便，但是成本高。使用POCSAG寻呼网，只支持单向传送，只收不答。还有就是采用蓝牙等模块，但是需要自建通信协议，而且投资大。综合上述考虑本设计采用串行接口实现计算机和单片机之间的通信。
3.4 74LS154行驱动电路
74LS154译码器允许四个高有效的二进制地址输入，输出互相排斥的16个低有效位，两个使能输入端，可以控制74LS154的选通与截止，防止输出错误的编码，也可以用来扩展译码器，本设计就是利用它的使能端扩展成32行驱动，实现两行显示[13]。使能端有两个与门的输入，必须同时是低电平，使能端才有效。如果只有一个使能端有效，输出端的状态和电源端的状态是一样的。
74LS 154有如下的特点：
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(1) 16行多路输出功能；
(2) 4个二进制代码输入，译码成16路多路输出；
(3) 2个使能输入端，用来控制芯片工作或停止工作，或者用来扩展输出； (4)标准输出，中规模集成电路；
图3.7 74LS154的引脚图
Y0 ~Y15 ：74HC 154的16个输出端，低电平有效； A0~A3 ：74HC 154的地址输入端；
E0 ，E1 ：74HC 154的使能端，低电平有效； GND：电源地，OV； Vcc ：电源电压，+5 V；
本设计采用的74LS154作为LED显示屏的行驱动扩展口，LED显示屏的规格是16×16，因此要用到1片74LS154，通过该芯片的使能端控制芯片输出16位。单片机的P2.O~P2.3口连接154译码器的AO~A3输入端，当单片机系统控制它的P2口引脚输出Ox00~OxOF时，根据译码器的工作原理输出端由Y0 开始至Y15 分别输出低电平，依次选中显示屏的第一行至第十六行;单片机的P3.6口接至154译码器(1一16行控制器)的使能端，保证了行扫描的扫描方法的实现。
3.5 74LS595列驱动电路
74LS595是8位串行输入并行/串行输出移位寄存器，它包含一个存储寄存器，串行移位寄存器，并且高电平、低电平和高阻态三态输出，移位寄存器和存储寄存器是分时钟控制的[14]。在SH CP输入端正相变换时，数据移入芯片的输入端，寄存器中的数据向存储数据寄存器传送数据，是在S几CP输入端正相变换时，如果两个时钟连接在一起，移位寄存器的脉冲比存储寄存器的脉冲早一个。也就是说当两个引脚连接到一起，595会先进行移位，然后再将数据存储。该芯片有一个数据串行输入引脚(DS)，一个数据串行标准输出引脚(Q7)，它还给所有的八位移位寄存器阶段提供异步复位引脚(低有效)，存储器有8路3态驱动输出引脚，存储器中的数据在使能输入端低有效时，输出存储器中的数据。因此总结74LS595的工作原理是当脉冲信号作用时，将移入引脚的数据移入芯片内部的移位寄存器，当移满8位数据以后，第8位的数据就会出现在串行输出引脚上，再给一个脉冲信号，这一位数据就会被移出，同时又有新的数据移入。当数
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据储存信号有效时，芯片内部的移位寄存器就将8位数据锁存到8个数据输出引脚上，从而实现数据的并行输出。
74LS595就有如下的特点； (1) 8位串行输入； (2) 8位串行或者并行输出； (3)存储寄存器三态输出；
(4)移位寄存器具有直接清零功能； (5)移出频率1 OOMHz； (6)静电放电保护；
74LS595共有16个引脚，引脚结构图如图3.8所示
图3.8 74LS595引脚图
Q0~Q7：数据并行输出引脚； Q7：数据串行输出端； DS：数据串行输入端；
SH CP：移位寄存器时钟输出端； ST CP：存储寄存器时钟输入端； MR ：主复位端，低有效； OE ：输出使能端，低有效； Vcc：电源电压，+5V； GND：电源地，OV；
LED显示屏共有16列，每片74LS595可控制显示屏8列，因此需要74LS595芯片
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共8片。74LS595采用串联方式将时钟控制信号连接在一起，上一片74LS595的Q7引脚接下一片的数据输入端DS，这样当并行输出脉冲有效时所有列信号同时发出。
每一个汉字由16行16列的点阵组成显示，即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示,由字模软件生成的点阵的代码是以8位为一组的十六进制数，本设计采用的是行扫描，所以横向取字模代码。每个汉字的代码在利用595进行控制时先由单片机的P0.0口串行输出8位汉字的第一列至第八列的数据，高位在前低位在后，这种传送方法是与电路连接和595的工作原理有关。单片机的P3.7口输出移位时钟，P0.0口每输入一位数据，P3.7口的电平就由低电平到高电平变化一次，595的移位寄存器里的内容就由高位向低一位移动一次，当第9位数据送给595的DS端时，595的Q就将串行输出移位寄存器里的第1位数据送给下一片595的第一位，新进来的数据送给第8位。当第1列至第16列的数据准备结束后，P0.1口产生一个上升沿脉冲送给595的ST CP引脚，将级联的595芯片并行输出时钟引脚串联在一起同时由P0.1控制，这样当输出时钟到来的时候，每片595的列数据同时输出。
列驱动芯片与行驱动芯片同时控制，当74LS595的锁存信号给出后，行驱动芯片的输出引脚输出将要显示数据的行，此时该行的汉字就显示出来，按照这样的操作时序，依次从第一行到最后一行循环下去就实现了行扫描，整个屏幕的汉字就可以显示出来了。LED显示屏整屏的扫描速率要高于人眼的视觉暂留频率50Hz[15]，这样人眼看到的就是静态的完整的显示画面。
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