基于STC89C52单片机实现X光室警示装置点阵汉字显示

宋智文++纪海波

摘 要：本文应用STC89C52单片机快速实现LED点阵汉字显示，利用LED点阵技术和汉字编码，从原理图设计到电路板开发，基于单片机和译码器等元器件，运用C语言设计LED汉字显示程序和单片机引脚控制程序。该设计方法可操作性强、电路易设计，方便快捷的实现了LED动态汉字显示。

关键词：STC89C52单片机；LED点阵；汉字动态显示；警示装置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07. 010

1 前言

根据放射线管理规定，加速器及各X光室在放射源送出或X射线出束时应有声、光、电等报警，以防止无关人员进入工作场地造成辐射伤害，因此在X光室显要位置放置警示说明十分必要。随着国内大规模集成电路的快速发展，微处理器的运算能力大幅度增加，单片机已在很多工业及商用系统中承担机械化、智能化的作用。STC89C52是一款具有低功耗、高性能的微控制芯片，包含8K可编程Flash存储器，为嵌入式控制系统提供了一种灵活、高效的解决方案。本文即采用STC89C52单片机实现对8*64点阵LED数字屏的控制和设计。

2 设计方案

在本设计中，主控制器为STC89C52 单片机，74HC154 芯片为译码器，行驱动电路采用三极管8550 构成，列驱动电路采用三极管8050 构成。应用4 个16×16 LED 显示器级联构成16×64的点矩阵汉字显示屏，显示内容为“辐射重地 禁止入内”八个大字不断左移循环显示。

（1）系统硬件设计。STC89C52各引脚功能如表1：

（2）复位电路。复位的主要作用是把特殊功能寄存器的数据刷新为默认数据，单片机在运算过程中由于干扰等外界原因造成寄存器中数据混乱不能使其正常继续执行程序（称死机）或产生的结果不正确时均需要复位，以使程序重新开始运行。单片机的复位需要第9引脚接（VST）接收到持续2us的高电平即可实现。

（3）晶振电路。晶振电路的功能是为单片机提供稳定、可靠的参考时钟。晶振的频率常用的有6 MHz、11.0592 MHz、12 MHz、24MHz等。本文采用11.0592 MHz频率的晶振，不仅可以获得较高的刷新频率，而且使LED屏显示更加稳定清晰。晶振电路设计为在晶振两端分别接1个20-30 pF的起振电容C1、C2后接地， 然后两端接单片机的XTAL1和XTAL2引脚即可。

STC89C52引脚图以及复位电路、晶振电路如下图1：

（4）驱动电路。驱动电路分为行驱动和列驱动两种。列驱动电路由集成芯片74HC595组成。该集成芯片包含一个8位的移位寄存器和8位输出锁存器，移位寄存器能实现串行输人并行输出，且与输出锁存器的控制是分离的。从而可以在显示本行各列数据的同时传送下一行的列数据，达到重叠处理的目的。

行驱动电路的设计类似于双向D触发器功能。由单片机P0口高4位的信号进入4/16线译码器译码，生成16条行选通信号，再经过三极管8550驱动到对应的行线上。

3 系统软件设计

根据分层式的软件设计思路，可把显示屏的软件系统分成底层和上层两大层。底层是第一层的驱动显示程序；上层是第二层的系统应用程序。底层程序负责向LED屏传送特定组合的显示数据，并产生行扫描信号和其他控制信号。LED显示屏的扫描显示工作由显示子程序实现，初始化功能由相应的初始化程序实现，显示效果则由主程序调用子程序来实现。

4 结语

随着嵌入式控制技术的日益发展，LED汉字点阵显示技术为警示装备提供了更广阔的思路和前景。现已将X光室所有显示屏全部更换，改进后的警示屏外形美观、动态循环显示、字体明亮清晰、视觉警示效果明显，且维修耗时短，保证了重要场所的安全，极大的避免了X光室的辐射隐患。

参考文献：

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作者简介：宋智文（1988-），男，黑龙江哈尔滨人，本科，研究方向：无损探伤。