基于Proteus的汉字点阵显示电路设计

　　0 引言

　　Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：a.实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路、数字电路仿真、单片机及其外围电路的仿真、各种虚拟仪器，如示波器等功能。b.支持主流单片机系统的仿真。c.提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。d.具有强大的原理图绘制功能。Proteus软件的使用彻底改变了传统单片机学习和开发方式，初学者可以在没有实验硬件条件下进行仿真实验，开发者可以直接用Proteus进行电路设计和仿真运行程序，运行成功后再制作产品，缩短开发周期，节约开发成本。汉字点阵显示电路设计时，显示部分应用16×16点阵字模提取软件，提取“广东工贸”显示汉字的字模数据，通过查表取出字模数据送输出动态显示。

　　1 汉字显示电路设计

　　汉字点阵的控制电路采用AT89C51单片机，硬件电路由单片机接口电路、LED显示屏行列驱动电路、LED点阵显示屏三部分组成，如图1所示，电路用Proteus软件画出，具体画法参见文献。

　　一般情况下要完全显示出常用汉字至少需要16×16点阵，但由于Proteus元件库中没有16×16LED模块，为了达到显示要求，每个汉字可由四块8×8 LED模块组成。组合方式为先对每个8×8模块行列引脚连接好总线，然后四个单色模块组合紧密。欲了解更多信息请登录电子发烧友网(http://www.elecfans.com)

　　驱动电路采用动态扫描驱动方式，设计中行驱动信号采用了16个同向驱动器7407，并在每根信号线上接上拉电阻;列驱动信号先接-4-16译码器74HCl54，然后十六个列驱动信号接16个反向驱动器7406，并每根信号线接上拉电阻。

　　单片机上电复位后，当按列扫描时，四个汉字的第一个字由Pl口输出列信号，首先第l列输出“1”，第l列字模数据由16行输出(P0、P2口);然后延时一定时间后，第2列输出“l”，第2列字模数据再由16行输出;……;如此循环，直至第16列;16列扫描完成后，再进行下一次循环扫描。所以在某一时刻，只有一行或一列LED被对应的字模数据驱动点亮。只要扫描间隔时间合适，利用人眼的视觉暂留特性，看上去整个字符就显示在LED点阵显示器上。

　　2 汉字显示程序设计

　　根据以上硬件电路和单片机控制原理，编程思路如图2所示。

　　完整的程序代码如下：

　　MOV DPTR,#WORDTAB;初始化

　　MOV Rl,#0

　　MOV R2,#0

　　MOV R3,#16

　　MOV R4,#100

　　MOV R5,#4

　　LOOP：SETB P1.4

　　MOV A,R1 ：查表取出字模数据经P0口输出

　　MOVC A，@A+DPTR

　　CPLA

　　MOVP0,A

　　INC R1 ;字模数据索引值加1

　　MOVA,R1 ;查表取出字模数据经P2口输出

　　MOVC A，@A+DPTR

　　CPLA

　　MOVP2,A

　　INC R1 ;字模数据索引值加1

　　MOV P1，R2 ;列控制信号输出

　　INC R2 ;列控制寄存器加1

　　LCALL DELAY;显示延时

　　DJNZ R3,LOOP;判断16列显示完否

　　DJNZ R4,K1 ;判断是否已显示100次

　　MOV R4,#100 ;显示次数寄存器重赋初值

　　SJMPK2

　　K1：CLRC ;字模数据索引值减32，列控制寄存器和列数寄存器重赋初值

　　3 仿真及结果

　　仿真方法是：

　　(1)在Keil C51仿真软件下创建项目，并把上述源程序添加到项目中，通过编译产生一个“.hex”为后缀的文件，此文件就是用于烧写到Proteus软件中AT89C51芯片的文件。

　　(2)把生成的“.hex”为后缀的文件添加到Proteus软件中绘制的AT89C51芯片中作为控制程序。

　　(3)在Proteus软件仿真电路图中点击左下角的运行按钮，则可在LED显示点阵中看到“广东工贸”四个汉字轮流显示的结果。

　　从仿真图中可以看到“东”字在LED显示点阵中显示出来，设定每个字显示1秒，下秒将显示“工”字，“广东工贸”四个字循环显示。四个字显示出来如图3所示。