经济可行性:由于我国目前处于单片机和LED产业的蓬勃发展期,所以本次设计所需的元器件价格相对低廉,购买渠道相对广泛,因此完全有能力去购买设计所需硬件。同时软件仿真给了我们一个更加节约成本的渠道。所以有很高的经济可行性。
2 系统的总体设计方案
2。1 系统设计的总体要求
设计一个显示像素为16×64点阵的LED屏控制器,要求使用CPLD或者MCU完成对LED点阵数字显示屏的动态扫描时序,使用MCU完成对显示器所调用的SRAM内容的更新及处理,同时通过RS232串口从PC机接收用于显示的数据。整个设计通过PROTEUS软件实现。
2。2 系统设计的方案
本次设计的系统电路由时序电路、复位电路、电源电路、单片主机电路、显示屏显示电路、行列驱动电路等组成。系统中枢为单片机,由一组像素为16×64的LED点阵数字显示器为显示单元,用型号为74HC595的位移寄存器作为整个系统的控制位的列方向驱动单元,用型号为74HC154的译码器当作控制段的行方向的驱动单元。
由于本次设计的系统有很多个IO端口被使用,所以采用以MCS-51为直系兼容指令集的52单片机作为本次设计的核心,其优点在于本身内部存在储存资源,以及拥有大量的输入输出端口,便于使用。像素为16×64的LED点阵数字显示器可以由4块16×16的LED数字点阵式显示单元构成,采用P0口作为译码器的数据线和控制段数据的输入,P1口作为位移寄存器的位数据线。
按照之前的理论分析。我们的设计用四块16×16的LED数字式点阵式显示器组,把这些显示屏幕拼接连接而成一块大的,我们所需要的点阵式数字式显示屏。用型如74HC595的位移寄存器芯片组作为我们控制显示屏列选控。为了达成我们这次设计系统的基本要求,采用型为74HC154的译码器作为LED显示的行驱动端。选取并采用目前普及的AT89C52单片机主机作为整个系统的运算和处理核心以及控制部分。
设计系统总体结构图如下: 设计系统总体结构图
2。3 汉字的字模的选取
众所周知,汉字在计算机上是由一系列排列的像素点组成的。其中,汉字在机器内部的码分为阴码和阳码,分别对应是汉字显示的区域种类。如果汉字本身用像素显示,而汉字周围像素点没被点亮,这种编码就叫做阴码。反之,如果汉字周围像素点亮,而汉字本身没点亮,这种汉字编码叫做阳码。本次毕业设计所用汉字编码均为阴码。
在微型个人计算机系统中,一个字节由8个比特组成,用于记录一个英文字符;而由于汉字本身相对与英语的难写,笔画多,组成复杂,一个字节无法满足中文的存储空间,所以国际上采用双字节来记录储存汉字的标准。由于DOS系统的广泛推广,为了使得汉字能够在点阵屏幕上清楚的显示出各个部分的笔画结构,得出最小像素是16×16数字化LED点阵才能清楚的显示出一个汉字,共有256个像素点。而本次设计为16×64的LED数字化点阵显示器能够静态最多显示四个汉字。
对于每一个中文的点阵显示,双字节为16bit,16行为32Byte,用计算机机器码(2进位)的0和1来控制点阵处某点的亮灭来得到相应的汉字显示。因此,第一步就是怎样得出这256个像素点所对应的汉字的笔画信息。由于计算机技术的推广普及,汉字的字模提取已经成熟,涌现出大量的汉字字模软件,此处我们选用PCtoLCD这款汉字字模提取软件,版本号为Ver。2002。
PCtoLCD2002软件界面文献综述
首先进行字模软件的设置,由于单片机主机芯片系统的本身特性,以及网上查阅PCtoLCD这款软件的使用教程,本次设计选用设置如下 AT89C52单片机点阵式LED滚动汉字屏幕设计+程序+电路图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_84607.html