单片机控制的LED滚屏显示屏的设计 毕业设计书说明书.docVIP

唐山工业职业技术学院 毕业设计（论文、创作）说明书 题目 单片机控制的LED滚屏显示屏的设计 系别自动化工程系 班级 11电气11 姓名 学号 118993104 指导教师 2014年 04月30日 目录 单片机控制的LED滚屏显示屏的设计 设计者：王祖维 11电气11 摘要 MCS-51系列单片机的16×16 点阵LEDC语言程序等方面。在负载范围内, 只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展，是一种成本低廉的图文显示方案。本设计主要以AT89C51单片机为核心，采用串行传输、动态扫描技术，来制作的一款拥有多功能的模块化16×16LED点阵的多功能显示屏。 关键词：C51单片机 LED点阵 驱动电路 一、 前言 1．1 背景 LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像，不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：（1）证券交易、金融信息显示。（2）机场航班动态信息显示。（3）港口、车站旅客引导信息显示。（4）体育场馆信息显示。（5）道路交通信息显示。（6）调度指挥中心信息显示。（7）邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。（8）广告媒体新产品等。 1．2 LED显示屏的发展趋势 现代信息社会中，作为人一机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展，并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。高亮度、全彩化蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。基础材料的产业化使LED全彩色显示产品成本下降，应用加快。LED产品性能的提高，使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，同时，由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年的发展中，全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。 未来LED显示屏会向着标准化、规范化，产品结构多样化的方向发展。 二、总体方案设计与分析 2.1总体硬件方案分析 点阵LED显示器是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，LED点阵显示屏可以显示数字或符号。 常见的规格有5×7及8×8两种可供选购。通常，要显示阿拉伯数字、英文字母、日文字母和特色符号等，可以采用5×7的点阵显示器即可够用。要显示中文字，则需要4片8×8的点阵显示器组合成16×16的点阵显示器才能完整的显示一个中文字。 从理论上讲，只要控制与组成这些图形或文字的各个所在位置相对应的器件发光，就可以得到想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。每个16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口。如果采用锁存器来扩展端口，那么按8位的锁存器来计算，一个16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大，因为这里仅仅是16×16的点阵，而在实际应用中的显示屏往往还要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数。因此在实际应用中，显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。所谓动态扫描，简单的说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（如16行）的同名列共用一套列驱动器。以5×7点阵为例，把所有同一行发光管的阳极连在一起，把所有同一列发光管的阴极连在一起（共阳的接法），先送出第二行的数据并锁存，然后选通第二行使其点亮相同的时间，然后熄灭……第十六行之后有重新点亮第一行，这样反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上）时，由于人眼的视觉暂留现象，我们就能看到显示屏上稳定的图形了 本次设计系统的硬件大体可分为三个部分：AT89C51单片机作为主控制部分