户外点阵LED显示屏的设计和实现.docVIP

安徽建筑工业学院 毕 业 设 计 (论 文) 专 业 班 级 学生姓名 学 号 课 题 户外点阵LED显示屏的设计和实现 —总体设计及现场调试 指导教师 2012年 6月摘要 LED显示屏作为一种新兴的显示媒体，随着大规模集成电路和计算机技术的高速发展，得到了广泛应用。显示屏节能环保，全天候工作，完全适应户外各种恶劣性环境，具有防腐、防水、防潮、防雷、抗震整体性能强、性价比高、显示性能好等特点 Keywords:LED display,STC89C52,Principle diagram 目录 1 绪论 1 1.1 选题背景 1 1.2 LED显示屏的特点及优势 1 1.3选题意义 2 2 系统硬件设计 3 2.1 32×160 LED显示屏总体方案设计 3 2.2 单片机系统设计 3 2.2.1 STC89C52引脚功能说明 5 2.2.2 复位电路 5 2.2.3 时钟电路 6 2.2.4 行驱动电路 7 2.2.5 列驱动电路 7 2.2.6 电源模块 8 3 系统软件设计 10 3.1 系统软件流程 10 3.2 软件功能的实现 11 4 系统调试 18 4.1 系统硬件调试 18 4.2 系统软件调试 18 4.3 系统测试结果 19 总结 20 参考文献 21 致谢 22 附图 23 户外点阵LED显示屏的设计和实现 ——总体设计及现场调试 1 绪论 1.1 选题背景 LED（light emitting diode，发光二极管）是六十年代末发展起来的一种半导体显示器件。七十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和PN结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等方面得以提高，并迅速进入批量化和实用化。八十年代，LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平面显示产品即LED显示屏。 LED电子显示屏是由几百至几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体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的开发已经到了实用阶段。LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度方式，来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块构成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高、视角广、功耗低、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、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。 1.2 LED显示屏的特点及优势 组合型LED点阵显示器以发光二极管体为图素，它用高亮度LED芯片进行阵列组合后，再透过环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。 点阵显示器有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等。LED点整有4x4,、4x8、8x8、16x16等多种；根据图素的数目分为单原色、双原色、三原色等，根据图素颜色的不同所显示的文字、图像等内容的颜色也不同，单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双原色和三原色点内容的颜色由图素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色，如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间，则可实现256或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。 LED显示屏产品的优势主要有： 高的换帧频率（不小于300Hz）极大的提高了图像的稳定性。 高的灰度级，使常规真彩数据RGB各8位（256级数据）分别扩展为14位，并通过局部控制扫描的方式，将14位数据量完全转换为214=16384个亮度档次，从而实现16384级灰度。 通过人眼视觉特性，根据白天及晚间环境光的变化，进行最高亮度及最低亮度值的改变（根据查色表）不论差值如何改变，在该亮度范围内可实现16384级灰度，从而极大的提高了图像显示的清晰度。 合理的结构、简单的组合，是显示屏体重达到最低。 合理的工作电流，既不降低亮度，又提高了工作效率，是显示屏可在不用空调降温的条件