基于89C51单片机的8×8点阵在电子广告屏中的模拟应用

吕萌 赵敏

摘要：利用51系列单片机强大的编译功能和稳定的物理属性，结合当前宣传媒体的特点，设计出以89C51单片机为核心的电子广告屏。经实验证明，该系统能有效地显示广告商家的广告内容。

关键词：单片机 点阵 电子广告屏

1 概述

目前大多数电子广告屏都是用LED来制作的，因此也称之为LED电子广告屏，这种广告屏是通过控制半导体发光二极管进行显示，通常情况下由多个红色的发光二极管组成，借助灯的亮灭进一步显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息。LED电子广告屏已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等。

电子广告屏所显示的内容，由各类单片机所控制，本文所使用的单片机为AT89C51，利用51系列单片机，可以实现各类电子信息（比如数字，汉字，二维简易图片，如图1）的发布。

2 硬件设计

2.1 处理执行元件

与INTEL公司的8051单片机相比，采用AT89C51单片机进行处理，其引脚如图2所示，该型号的单片机具有一定的优点，主要表现为低功耗、高性能，采用8位CMOS微控制器，在系统具有8K的可编程Flash存储器。

2.2 时钟电路

对于计算机来说，时钟电路作为心脏，能够对计算机的工作节奏进行控制。因型号不同，单片机允许的时钟频率存在一定的差异性，其典型值一般为12MHz。

CMOS型单片机内部有一个可控的负反馈反相放大器，其振荡器由外接晶振和电容组成，CMOS型单片机时钟电路框图如图3所示。振荡器工作受/PD端控制，由软件置“1”PD（即特殊功能寄存器PCON.1）使/PD=0，振荡器停止工作，整个单片机也就停止工作，以达到节电目的。清“0”PD，使振荡器工作产生时钟，单片机便正常运行。对于电容C1、C2来说，其作用主要表现为：一是使振荡器起振，二是微调振荡器的频率f。

2.3 復位电路

在启动运行计算机的过程中，需要进行复位处理，通过复位处理，使CPU和系统中的其它部件处于一个确定的初始状态，并且从这个状态开始工作。

在MCS-51单片机中，有一个RST复位引脚，如图4所示，它是史密特触发输入，振荡器起振后，该引脚上出现2个机器周期以上的高电平，使器件复位，只要RST保持高电平，那么MCS-51就保持复位状态，在这种情况下，ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3等口都输出相应的高电平。当RST变为低电平后，CPU开始工作。

2.4 模拟电子广告屏

利用单片机开发板上的8×8LED点阵来模拟电子广告屏，按照晶振时间，实现从数字9到数字0的倒数计时，图5是系统硬件原理图。

3 系统软件设计及调试

单片机的应用系统由硬件和软件组成，采用的是HC6800-ES V2.0开发板，+5V供电系统，KEIL μVision4编写C语言程序，STC-ISP软件来烧录程序到单片机上。上电后，实际晶振为11.9978M。上述硬件原理图搭建完成上电之后，8×8点阵LED按照倒计时顺序依次显示9～0。图6是硬件电路实物图。

4 结语

利用单片机开发板可以顺利的模拟出电子广告屏的效果。因条件有限，只能利用8×8点阵LED来实现倒数计时，若增大点阵数量，如16×16点阵LED，可以顺畅地显示出各种汉字和英文字母。

参考文献：

[1]徐煜明，韩雁.单片机原理及接口技术[M].北京：电子工业出版社，2005.1.

[2]万光毅，严义，邢春香.单片机实验与实践教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.4.

[3]杨辉媛，涂成军，谭伟杰.超声波测距系统的设计[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2009.

作者简介：吕萌（1985-），男，硕士研究生，助教，鹤壁汽车工程职业学院任教，研究方向：电子技术产品研发。