EDA点阵LED显示.docVIP

1 绪论 1.1课程设计背景 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。目前，点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进，LCD的优点较为明显，他体积小，容易控制，功能强，价格适宜，能够适应显示器的发展方向，因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用；随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。LED显示又可以分为单色显示和双色显示，可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。MAX+plusⅡ软件环境中仿真； 锻炼自己独立解决问题的能力，学会有效获取有用信息。 2 课程设计总体方案 点阵LED显示方式有两种： 方案一、每次显示一个汉字，一秒钟后刷新显示第二个汉字，再一秒钟 后刷新显示第三个汉字，依次刷新显示班级和学号数。循环显示以上内容。 方案二、滚屏显示。 考虑到一次显示一个汉字比较容易，最终我们选择方案一，一次显示一个汉字，一秒后换下一个字，直到显示完，再从复显示以上内容。 3 设计的基本原理 设计的原理框图如下所示： 功能键模块用于启动显示或者停止显示； 控制器模块用来选择要显示的字，它通过给16×16个二极管设置状态来显 示字； 计数器用来控制每个字显示的时间长短，当计数器计数达到设定的值后， 显示屏就换下一个字； 点阵LED显示屏用来显示字。 4 设计的步骤和过程 4.1 功能键模块的设计 本模块就用一个拨码开关来控制，闭合就代表扫描点阵并显示汉字，断开 就表示停止扫描，不显示汉字。 4.2 控制器模块的设计 点阵LED显示的原理就是用高低电平来控制16×16个二极管的点亮或者熄灭，达到显示字的目的，所以我们先要把要显示的字的十六进制代码编写出来，可用字模提取软件提取。图4.1演示了用字模提取软件“磊”字的十六进制代码。 图4.1 字模提取软件的应用 经分析，然后用VHDL语言编写的控制器模块源程序如下所示： library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all; use IEEE.std_logic_unsigned.all; use IEEE.std_logic_arith.all; entity dot_led is port(clk :in std_logic; --system clk(250KHz) R :out std_logic_vector(3 downto 0) L :out std_logic_vector(15 downto 0)); end dot_led; architecture display of dot_led is signal cnt:integer range 0 to 15; signal number:integer range 0 to 8; begin process(clk) begin if clkevent and clk=1 then if cnt=15 then cnt=0; else cnt=cnt+1; end if; if number=8 then number=0; else number=number+1; end if; case number is when 0= case cnt is when 0=R=0000;L=X0000; when 1=R=0001;L=X1FF0; when 2=R=0010;L=X1010; when 3=R=0011;L=X1010; when 4=R=0100;L=X1FF0; when 5=R=0101;L=X0000; when 6=R=0110;L=X0000; when 7=R=0111;L=X3FF8; when 8=R=1000;L=X0100; when 9=R=1001;L=X01