辽宁大学学报自然科学版第35卷第1期2008年JoU心ALoFHAoNlNGUNIVERSITYNaturalSc/ences删OnV01.35No.12008基于STC89C54RD+单片机的点阵LED显示屏的设计郭柯娓H,李淑琴2(1.集美大学轮机工程学院,福建厦门361021;2.辽宁大学信息学院,辽宁沈阳110036摘要:以单片机系统组成的点阵LED显示屏开发过程.系统采用上一下位机的结构构建,上位机PC可通过串行通信接口实现对下位机LED显示系统显示参数的设定.下位机以LED屏的显示电路和单片机控制电路为核心,实现点阵LED屏以多样化的方式显示各种信息的功能,同时可实现本地温度采集、显示和本地时间实时显示的功能.关键词:点阵LED;串行移位;12C;单片机;上位机.中图分类号:Tit273文献标识码:A文章编号:1000.5846(200801-0028-04LED电子显示屏是近年来得到广泛应用的重要信息设备.这种显示屏具有耗电省、成本低、清晰度高、寿命长、显示内容的信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活,用户可随时任意自行编辑修改显示内容,显示方式图文并茂等优点,因此被广泛应用于商场、学校、银行、邮局….1系统的总体结构系统采用上位机——下位机的结构搭建,上位机为PC机,通过串行通信接口与下位机显示系统实现交互,能够实现字符串的修改、显示方式的设定、时间的设置等功能;下位机系统由核心板、显示板两个模块组成.下位机系统由单片机控制LED点阵显示屏的显示,汉字显示采用16×16点阵模式,并能够实现屏幕显示内容的实时更改;采用动态显示,实现字符从下往上、从右往左滚动等动态显示效果;实时采集并显示周围环境的温度;显示当前的时间与13期.2点阵LED显示屏系统的硬件结构2.1微控制器选型MCU是整个显示系统的核心部件,系统的整体性能很大程度上取决于MCU的先进性和灵活性.本系统选用STC公司的s189C54RD+℃增强型51单片机.STC89C54RD+单片机具有提高MCU的运行速度,运行稳定,价格便宜,良好的性价比等特点.其支持的最高时钟为80M,这样能最大限度地提高MCU的运行速度;具有双倍速的功能,支持6时钟周期模式运行;具有ISP在线系统编程功能,大大缩短开发复杂度,同时可节省购买编程器的额外投人;STC89C54RD+单片机内部包括16KB的Flash程序存储器ROM、lKB的数据存储器RAM,与普通的8051单片机完全兼容,而51单片机的开发环境也很成熟:如KeilC语言被广.泛地应用于新产品的开发,这对于缩短系统开发周期有着很重要的意义.2.2外扩数据存储器在系统中需要板载汉字字库.STC89C54RD+单片机内部只有lKB的RAM,最多只能暂存32个汉字的点阵数据,一定程度上限制了程序对硬件资源的利用,所以必须外扩RAM,扩展系统的可应用性.单片机与外扩存储器连接的电路如图I所作者简介:郭柯娓(1961一,女,福建厦门人,讲师,从事电气自动控制的研究.收稿日期.'2007—12-20第1期郭柯娓,等:基予STC89C54RD+单片机的点阵LED最示屏的设计29示.系统巾选用256KB的FlashROM——W29C020来存储一个标准的16×16点阵汉字霹.弱时选弱32KB的HN62256来扩爱努部数据存储器,用于存储显示缓冲区的数据和程序运行对存储资源的开销.用一个74LS373作为地址锁森器锬存地址,霹以实溪单片枫约数据缝址总线的分离.HM62256的片选信号由单片机I/O管脚P3.4控制,当HM62256不被系统访问时,要求程穿控制HM62256豹片选无效,以减少功耗.W29C020有18根地址线,而MCU的地址总线只有16根,因此必须用两个单片机的I/O口(P1.6、P1.7侔为高两位地址线。髓I外扩存储器的电路2.3串行通信.系统上位机——下位机是通过串行通信接口联系。STC89C54RD÷单片撬内部含有一个霹编程全双工串行通信接口(RXD、TXD,具有UART的全部功能,该接口电路能同时进行数据发送和接救.一般情魏下只要通过TXD、RXD和GND三条线连接就可以实现与PC上位机的串行通信.但本系统为了实现单片机与PC机的串行通信功能,还嚣要将单片槐戆事行接蠢酶毫平转换成RS一232电平标准.电平转换选用单片机应用系统中最常用的RS一232电平转换芯片,此芯片具有集成度离,内置了电压倍增电路及负电源电路,单+5V电源工作,只需外接5个容量为O.1一l心的小电容即可完成两路RS一232与朋:L电平之间转换,连接图如图2所示.霉2串符遗信接口毫鼹塑2.4驱动电路的设计系统所选用的点阵强D是佳光电子生产的8×8点...