1.引言

　　點陣式LED組成的漢字顯示屏在公共場所應用非常廣泛。例如，車站發車時間提示、股票大廳中的股票價格顯示板、商場的活動廣告欄、候機廳的起飛時間表。點陣顯示器的特點是可以按照需要的大小、形狀和顏色進行組合，用單片機控制實行各種文字或圖型的變化，達到廣告宣傳和提示的目的。

　　Proteus是一款新穎的嵌入式系統軟硬件設計仿真平臺，特別適用于單片機仿真，能夠在線、實時仿真多種類型的單片機，諸如MCS-51系列單片機、PIC單片機、AVR單片機等，能夠像硬件仿真器一樣進行軟硬件調試，而沒必要花錢去購買和維護價格不菲的仿真器，對于初學單片機的人來說，既減少了學習成本，又達到了良好的學習效果。

　　2.硬件電路設計

　　點陣式LED滾動漢字顯示屏硬件電路設計框圖如圖1所示。電路包括單片機、電源電路、時鐘電路、復位電路、驅動電路和LED點陣電路等。本設計的核心是利用單片機讀取顯示字型碼，通過驅動電路對16×16 LED點陣進行動態列掃描，以實現漢字的滾動顯示。本設計選用的單片機為ATMEL公司的AT89C52，顯示屏采用16×16 LED點陣。電源電路通過變壓整流元件為單片機和其他電路提供穩定的+5V工作電壓。時鐘電路是單片機的驅動電路，復位電路可在需要時，手動使單片機程序計數器復位清零。通過陽極驅動電路向16×16點陣送字型碼，本設計采用74LS273。通過陰極驅動電路對16×16點陣進行列掃描，本設計采用74HC138。

　　利用Proteus軟件設計點陣式LED滾動漢字顯示屏硬件電路原理圖如圖2所示。在Proteus軟件中，單片機模型本身包含了工作電源和可改變的工作頻率，因此在仿真時無需設計電源電路和時鐘電路。需要說明的是在Proteus軟件目前版本中還沒有16×16點陣模塊，本設計中采用Proteus軟件中現有的8×8點陣模塊組合成一個16×16點陣模塊。從圖2中可以看出，16×16點陣的陽極驅動由P0口經輸出緩沖器74LS273構成，在本設計中需要用兩片，分別送出上8行和下8行的字型碼。16×16點陣的陰極驅動由P2口經74HC138譯碼后動態掃描16×16點陣的各列，本設計中需要四片74HC138譯碼器，循環掃描各列，顯示一個完整的漢字需要掃描32次。RP3為排阻，含有8個電阻，作P0口各位的上拉電阻，以保證P0口能夠輸出高電平。復位電路的作用是，在任何時刻可以手動復位單片機，使程序重新執行。

　　3. 軟件設計

　　AT89C51單片機是8位機，每次只能送出8位數據，因此要向16×16點陣送出16行陽極驅動，需要送兩次，或先送上8行，或先送下8行，為了能夠實現每一列字型碼的完整顯示，采用74LS273進行鎖存，否則會出現字型殘缺現象。根據設計要求并結合圖2的硬件連接進行程序設計，程序設計流程圖如圖3所示。

　　利用單片機C語言實現“2008北京歡迎您!”10個字的滾動顯示，阿拉伯數字和標點符號按16×8點陣編碼，漢字按16×16點陣編碼， “2008北京歡迎您!”字型碼表如下：

　　{0x00,0x00,0x0C,0x1C,0x10,0x24,0x10,0x24,0x10,0x44,0x10,0x84,0x0F,0x0E,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x07,0xF0,0x08,0x08,0x10,0x04,0x10,0x04,0x08,0x08,0x07,0xF0,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x07,0xF0,0x08,0x08,0x10,0x04,0x10,0x04,0x08,0x08,0x07,0xF0,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x0E,0x38,0x11,0x44,0x10,0x84,0x10,0x84,0x11,0x44,0x0E,0x38,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x0E,0x04,0x08,0x0C,0x08,0x0C,0x08,0x08,0x08,0x10,0xFF,0xFE,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x3F,0xFC,0x41,0x02,0x42,0x02,0x06,0x02,0x0E,0x06,0x0C,0x0C,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x20,0x04,0x20,0x08,0x27,0x98,0x24,0xB0,0x24,0x82,0xA4,0x81,0x64,0xFE},

　　{0x24,0x80,0x24,0x80,0x24,0xA0,0x27,0xB0,0x60,0x1C,0x20,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00},

　　{0x28,0x04,0x24,0x08,0x22,0x32,0x21,0xC2,0x26,0xC2,0x38,0x34,0x04,0x04,0x18,0x08},

　　{0xF0,0x30,0x17,0xC0,0x10,0x60,0x10,0x18,0x14,0x0C,0x18,0x06,0x10,0x04,0x00,0x00},

　　{0x02,0x02,0x82,0x04,0x73,0xF8,0x20,0x04,0x00,0x02,0x3F,0xE2,0x20,0x42,0x40,0x82},

　　{0x40,0x02,0x3F,0xFA,0x20,0x02,0x20,0x42,0x20,0x22,0x3F,0xC2,0x00,0x02,0x00,0x00},

　　{0x01,0x00,0x02,0x04,0x0C,0x1C,0x3F,0xC0,0xC0,0x1C,0x09,0x02,0x16,0x02,0x60,0x92},

　　{0x20,0x4A,0x2F,0x82,0x20,0x02,0x24,0x0E,0x22,0x00,0x31,0x90,0x20,0x0C,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x00,0x08,0x1F,0xDC,0x3F,0x08,0x3C,0x00,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},

　　{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。