基于单片机的电子显示屏控制
- 格式:doc
- 大小:1005.06 KB
- 文档页数:23
单片机控制LED点阵显示屏一、简介单片机控制LED点阵显示屏是一种常见的电子显示器件,可以用于显示各种文字、图形等信息。
本文将介绍如何利用单片机来控制LED 点阵显示屏,实现信息的显示功能。
二、材料准备在开始搭建单片机控制LED点阵显示屏系统之前,我们需要准备以下材料:•单片机开发板:例如STC89C52•LED点阵显示屏:常见的有8×8、16×16等不同尺寸•连接线:用于连接单片机和LED点阵显示屏•电源:用于为单片机开发板和LED点阵显示屏供电三、搭建电路将单片机开发板和LED点阵显示屏通过连接线进行连接。
具体连接方法如下:•将单片机的IO口与LED点阵显示屏的对应引脚相连。
根据具体的LED点阵显示屏型号和单片机开发板的引脚分配情况,选择合适的IO口进行连接。
•将单片机的VCC引脚与LED点阵显示屏的VCC脚相连,将GND引脚与LED点阵显示屏的GND脚相连,确保电源供电正常。
四、编程控制编写单片机程序,实现对LED点阵显示屏的控制。
本文以STC89C52单片机为例,演示如何利用C语言编写简单的程序实现LED点阵显示屏的控制。
首先,需要使用单片机开发工具(如Keil、IAR等)创建一个新的工程。
在工程中添加必要的头文件,并定义相关的引脚和变量。
#include <reg52.h>sbit DIN = P1^0; // 数据引脚sbit CS = P1^1; // 片选引脚sbit CLK = P1^2; // 时钟引脚unsigned char code ledData[] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};void delay(unsigned int time) {unsigned int i, j;for(i = time; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--); // 空循环延时}void sendData(unsigned char dat) {unsigned char i;for(i = 0; i < 8; i++) {CLK = 0; // 上升沿时钟信号DIN = dat & 0x80;dat <<= 1;CLK = 1;}}void display(unsigned char *data) {unsigned char i;CS = 0; // 片选信号有效for(i = 0; i < 8; i++) {sendData(data[i]);}CS = 1; // 片选信号无效}void mn() {while(1) {display(ledData);delay(2000);}}上述代码中,我们定义了三个引脚(DIN、CS、CLK)和一个缓存数组(ledData),分别用来控制LED点阵显示屏的数据引脚、片选引脚和时钟引脚。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常见的显示设备,它通过控制各个LED的亮灭来显示文字、图形或动画。
在这篇文章中,我们将介绍基于单片机的LED 点阵显示屏的设计。
一、设计目标设计一个基于单片机的LED点阵显示屏,使其能够显示各种文字、图形和动画。
同时,要求显示屏的显示效果清晰、稳定,能够满足日常使用的需求。
二、设计方案1.硬件设计(1)点阵屏:选择合适的点阵屏作为显示屏的输出设备。
点阵屏的种类有很多,常见的有8x8、16x16和32x32等不同尺寸的点阵屏。
根据实际需求选择合适的尺寸。
(2)单片机:选择一块适合的单片机作为控制器。
单片机的选择需要考虑其计算能力、扩展性和易用性等因素。
(3)扩展模块:根据需要,可以选择添加一些额外的扩展模块,如按键模块、声音模块等,以增加显示屏的功能。
(4)电源模块:为显示屏提供稳定的电源,以保证其正常工作。
2.软件设计(1)驱动程序:编写驱动程序,通过单片机控制各个LED的亮灭。
根据点阵屏的不同类型,编写相应的驱动程序。
(2)显示程序:编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成相应的点阵数据,然后通过驱动程序显示在点阵屏上。
(3)用户界面:设计一个用户界面,使用户能够方便地输入要显示的文字、选择图形或动画等,然后通过单片机控制显示屏显示出来。
三、实施步骤1.硬件部分(1)按照设计方案选择合适的点阵屏、单片机和扩展模块,并连接它们。
(2)根据点阵屏的引脚定义,设计相应的电路板,并进行制作。
(3)将单片机和扩展模块焊接到电路板上,并连接好相应的引脚。
(4)连接电源模块,为整个系统提供电源。
2.软件部分(1)根据点阵屏的类型,编写相应的驱动程序。
(2)编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成点阵数据。
(3)设计用户界面,编写相应的程序,将用户输入的内容转换成可显示的数据。
(4)将驱动程序、显示程序和用户界面程序上传到单片机。
四、测试与调试完成硬件和软件的设计后,进行测试与调试。
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计摘要:本篇论文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理,并将数据在LED点阵显示屏上进行展示,具有显示效果好、成本低等优点。
论文主要介绍了硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等内容,对基于51单片机的LED点阵显示屏系统的实用性进行了探讨。
关键词:51单片机、LED点阵显示屏、硬件电路设计、程序设计、PCB设计、实验结果一、引言LED点阵显示屏是一种广泛应用于各种场合,如宣传广告、商店展示、显示器等领域的显示设备。
与传统的显示屏相比,LED点阵显示屏具有显示效果好、成本低等优点。
近年来,随着51单片机技术的不断发展,基于51单片机的LED点阵显示屏系统在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理,并将数据在LED点阵显示屏上进行展示,具有良好的实用性和经济效益。
论文主要包括硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等部分。
二、硬件电路设计1. 系统框图基于51单片机的LED点阵显示屏系统的硬件。
2. 数码管显示电路基于51单片机的LED点阵显示屏系统的中,采用BCD数码管进行数据输入。
BCD数码管共四位,每一位数字独立控制。
数码管显示电路主要包括74HC595移位寄存器、串联$k$向$n$型译码器以及BCD数码管组成。
采用74HC595移位寄存器可以将多个BCD数码通过串联方式连接在一起,从而减少了输出引脚的数量。
通过寄存器的移位方式,可以实现控制数据的输入和输出。
3. LED点阵显示电路在本系统中,采用了8*8共阴极的LED点阵显示屏,并通过双向移位寄存器74HC595将数据的控制信号传输到LED点阵显示屏。
在具体的控制方案中,将LED点阵显示屏划分为8*8个小块,每个小块对应一个控制信号,通过移位寄存器将每一个小块的控制信号输出到LED 点阵上。
基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现一、概述随着科技的飞速发展,LED显示屏已广泛应用于各种公共场合,如商场、车站、广场等,成为信息传播和展示的重要工具。
要使LED 显示屏正常工作并呈现出丰富多彩的视觉效果,就需要一个高效、稳定的控制器。
基于MCS51单片机的LED显示屏控制器,以其性价比高、编程灵活、稳定性强等特点,在LED显示屏控制领域得到了广泛的应用。
MCS51单片机,作为一种经典的8位单片机,自问世以来就在工业自动化、智能仪表、消费类电子等领域发挥着重要作用。
其强大的IO处理能力、灵活的编程方式以及稳定的性能,使得它成为LED显示屏控制器的理想选择。
本文将详细介绍基于MCS51单片机的LED显示屏控制器的设计与实现过程。
我们将对LED显示屏的基本原理和工作方式进行阐述,接着分析MCS51单片机的特点和在LED显示屏控制中的应用优势。
我们将从硬件设计和软件编程两个方面,详细介绍如何构建一个稳定、高效的LED显示屏控制器。
我们将通过实例展示,验证所设计的LED显示屏控制器的实际效果和应用价值。
通过本文的阅读,读者将能够深入了解基于MCS51单片机的LED 显示屏控制器的设计与实现过程,为实际工程项目中的LED显示屏控制器的设计与开发提供有益的参考和借鉴。
1. LED显示屏的发展背景和应用领域随着科技的飞速发展,信息显示技术也取得了巨大的进步。
LED 显示屏作为一种先进的显示技术,以其高亮度、高清晰度、色彩鲜艳、寿命长、功耗低等优点,逐渐在各个领域取代了传统的显示设备。
LED 显示屏的发展背景和应用领域广泛,为现代社会的信息传播和视觉呈现提供了强有力的支持。
在LED显示屏的发展背景方面,其技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。
随着半导体材料和芯片制造技术的不断突破,LED 的性能得到了极大的提升,从而推动了LED显示屏的快速发展。
同时,随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步,LED显示屏的控制技术也得到了显著提升,使得LED显示屏在显示效果、稳定性和可靠性等方面都有了很大的提高。
基于单片机的LED显示屏控制电路设计LED显示屏广泛应用于工矿企业、学校、商场、店铺、公共场所等进行图文显示,广告宣传,信息发布。
本文设计一种由4个16×16点阵LED模块组成的显示屏,由单片机作控制器,平滑移动显示任意多个文字或图形符号,本电路可级联扩展实现由任意多个16×16点阵LED模块组成的显示屏。
1 电路设计控制电路由AT89C51单片机作控制器,显示屏由4个16×16点阵LED模块组成,每个16×16点阵LED模块由4个8×8点阵LED模块组成,用户可根据需要扩展增加任意多个16×16点阵LED模块。
8×8点阵LED模块结构如图1所示,共8行8列,每个发光二极管放置在行线和列线的交叉点上,共64个发光二极管。
当某一列为高电平,某一行为低电平时,则对应的发光二极管点亮。
单片机P3.0引脚接串入并出移位寄存器74LS164(U10)的串行数据输入端,8个74LS164(U10~U17)级联,P3.1引脚接8个74LSl64的时钟脉冲输入端;8个74LS164分别接8个锁存器74LS373(U18~U25),8个锁存器的数据输出端接4个16×16点阵LED模块的行线,每个16×16点阵LED模块的行线是独立控制的。
P1.O接8个74LS164(U2~U9)的时钟脉冲输入端,P1.1接U2、U4、U6、U8的串行数据输入端,每两个74LSl64(U2和U3,U4和U5,U6和U7,U8和U9)级联;U2~U9的并行数据输出端接4个16×16点阵LED模块的64条列线。
P1.2接所有74LSl64的清0端,P1.3接锁存器的锁存控制端。
设计完成的电路如图2所示。
2 工作原理本电路利用串行通信口工作于方式0,同时利用P1.O和P1.1模拟串行输出,来实现LED显示屏字符平滑移动显示。
由于LED模块为16× 16点阵,所以字符点阵也为16×16点阵,即每个字符由32个字节即16个字数据组成,每个字数据决定了每列LED点亮的情况。
基于 51 单片机16×16点阵 LED显示屏的设计摘要:近年来,单片机己经成为科技领域的有力工具,人类社会生活的得力助手。
它的广泛应用,不仅仅体现在工业控制、机电应用、智能仪表、实时控制、航空航天、尖端武器等行业和领域的智能化、高精度化,而且在人类日常生活中也随处可见它的身影。
本论文提出基于普通51系列单片机实现LED显示屏控制的原理及方法,通过软硬件结合的方法设计出一款性价比较高且适用于职业技能教学的16×16点阵LED显示屏。
关键词:单片机 LED显示屏机电应用点阵本系统采用AT89C51单片机为核心而设计的16×16点阵LED显示屏。
系统功能划分成4大模块,分别为:单片机系统及外围电路模块、列驱动器电路模块、行驱动器电路模块和LED显示屏电路模块。
在对系统工作原理充分研究的基础上,选择合适的元件型号和参数,再用Proteus绘图软件绘制电路原理图,最后根据电路接口编写软件程序,软件程序采用C语言编程,Keil软件设计。
一、显示屏模块化设计该16X16点阵显示屏硬件设计是以单片机为中心的核心控制模块,采用模块化设计。
系统的主要功能模块原理框图如图1所示。
图1 主要功能模块原理框图二、硬件设计本设计分为硬件设计和软件设计,这两者相互结合,不可分离。
本系统硬件设计过程如下:1、单片机系统及外围电路模块单片机系统及外围电路如图2所示,主要有+5V电源、AT89C51单片机、时钟电路、复位电路等组成。
图2单片机系统及外围电路图2、时钟模块本系统中采用的是内部时钟方式。
内部时钟方式就是利用单片机芯片内部的振荡器,通过在引脚XTALl和XTAL2两端跨接晶体振荡器,构成稳定的自激振荡器的方法,再由获得的自激振荡器发出稳定的脉冲,直接送入芯片内部的时钟电路的方式。
时钟电路如图3所示。
图3时钟电路从时钟电路的示意图中可以看到,单片机所跨接的晶体振荡器旁边还有两个电容器C1和C2。
河南农业大学华豫学院2010毕业论文基于单片机的LED显示系统控制设计学生:学号:专业:电子信息科学与技术班级:指导教师:2014年1月份摘要由于单片机技术的不断发展和高亮度LED发光管的出现使得大屏幕高亮度LED电子广告屏成为可能,与传统的霓虹灯广告在显示效果以及可修改性上都有着无法比拟的优势,而且单片机的日益平民化以及LED技术的不断创新,使得高亮度高清晰的LED点阵广告牌与传统霓虹灯广告牌的成本日益接近。
另外,SMT技术的飞速发展,开关电源的大规模使用,使其无论在体积上还是在可靠性上都比传统的霓虹灯广告有明显的优势,为其在特殊领域的应用奠定了基础。
为了能简单的实现基于单片机的LED显示系统控制,我们将设计一个室内用32*64点阵LED单色图文显示屏,它能在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀,充足,可显示图形和文字,显示图形或文字稳定、清晰无串扰;图形或文字显示有静止和移入移出等显示方式。
(摘要是论文内容的简要陈述,是一篇具有独立性和完整性的短文。
摘要应包括本设计(论文)的成果及其理论与实际意义。
摘要中不宜使用公式、图表,不标注引用文献编号。
避免将摘要写成目录式的内容介绍。
设计(论文)摘要不超过300字。
)关键词:单片机;LED显示屏点阵;网络;套接字(关键词:4-8个)(关键词是供检索用的主题词条,应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准)。
中文摘要在前,对应的英文摘要在后另页书写。
) 注:专科学生不写英文摘要和文献综述。
ABSTRACTText text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text text textKey words: Distributed system;Event-driven;Network;Socket目录ABSTRACT .......................................................... I I 第1章引言.. (1)1.1 标题 (1)1.1.1 标题 (1)1.2 标题 (3)第2章设计任务及要求 (5)2.1 设计题目 (5)2.1.1 标题 (5)2.2 设计要求与目的 (5)实现LED点阵屏核心功能即汉字、数字、字母的多样化显示; (5)2.3 设计任务 (5)设计系统硬件; (5)设计系统软件; (5)编写设计说明书。
基于单片机的点阵LED显示屏的原理一、介绍点阵LED显示屏点阵LED(Light Emitting Diode)显示屏是一种用于显示文字、图形和动画的设备。
它由许多小型LED灯组成,可以亮灭来显示不同的信息。
点阵LED显示屏通常是由多行多列的LED灯组成,每个LED灯代表一个像素点。
二、点阵LED显示屏的组成点阵LED显示屏主要由以下部分组成:1.LED灯:点阵LED显示屏的核心,每个LED灯代表一个像素点,可以控制亮灭状态。
2.驱动芯片:用于控制和驱动LED灯的芯片,常用的有常数电流驱动芯片、常数电压驱动芯片、串行驱动芯片等。
3.控制电路:用于接收外部信号,并通过驱动芯片控制LED灯的亮灭状态,常用的控制电路有单片机、独立逻辑门电路等。
4.单片机:也称为微控制器(MCU),主要用于对点阵LED显示屏进行编程控制。
5.电源:为点阵LED显示屏提供工作电压。
三、控制原理点阵LED显示屏的控制原理主要包括以下几个步骤:1.数据输入:通过外部设备(如计算机、传感器等)获取需要显示的数据,并发送给控制电路。
2.数据处理:控制电路接收到数据后,通过单片机进行处理。
单片机根据不同的编程算法,将数据转换为控制信号。
3.信号输出:单片机将控制信号发送给驱动芯片,驱动芯片根据控制信号来控制LED灯的亮灭状态。
4.显示效果:根据驱动芯片的控制,LED灯按照一定的规律亮灭,从而形成文字、图形或动画的显示效果。
四、编程控制编程控制是实现点阵LED显示屏的关键。
单片机通常通过IO口来控制LED灯的亮灭状态,具体控制流程如下:1.设置IO口模式:将单片机的IO口设置为输出模式,以便控制LED 灯的亮灭。
2.设置IO口电平:根据需要控制的LED灯的位置,设置对应IO口的电平,例如高电平表示LED灯亮,低电平表示LED灯灭。
3.控制时序:根据点阵LED显示屏的刷新频率和亮灭规律,通过适当延时控制LED灯的亮灭间隔和持续时间。
4.循环控制:通过循环语句,控制所有需要亮灭的LED灯按照指定的规律进行显示。
单片机控制的lcd1602字符液晶滚动电路功能说明功能说明:单片机控制的LCD1602字符液晶滚动电路该电路是由单片机控制的LCD1602字符液晶显示屏的滚动功能。
通过单片机的程序控制,可以实现字符的滚动显示,从而达到信息展示的目的。
具体功能说明如下:1. 显示屏控制:该电路使用LCD1602字符液晶显示屏作为显示器,通过单片机的控制,可以控制显示屏上的字符显示。
显示屏具有2行16列的字符显示区域。
2. 滚动显示:通过单片机的程序控制,可以实现字符的滚动显示。
滚动显示可以从左向右或者从右向左进行,可以设置滚动速度和滚动内容。
3. 单片机控制:该电路使用单片机作为控制核心,通过单片机的GPIO口控制显示屏的数据和控制信号。
单片机可以根据用户的需求,通过编程实现不同的滚动效果。
4. 滚动速度调节:用户可以通过调节单片机程序中的延时参数,来控制滚动速度。
延时时间越短,滚动速度越快;延时时间越长,滚动速度越慢。
5. 滚动内容设置:用户可以通过编程将需要滚动显示的内容存储在单片机的内存中,然后通过单片机控制,将内容逐个字符地显示在LCD1602字符液晶显示屏上。
6. 滚动方向选择:用户可以通过编程设置滚动的方向,可以选择从左向右滚动或者从右向左滚动。
7. 硬件连接:该电路需要将单片机的GPIO口与LCD1602字符液晶显示屏的数据和控制信号引脚连接起来,通过连接线进行数据传输和控制。
总结:该电路通过单片机控制LCD1602字符液晶显示屏的滚动功能,可以实现字符的滚动显示,从而达到信息展示的目的。
用户可以通过编程设置滚动速度、滚动内容和滚动方向,灵活控制滚动效果。
这种电路在信息展示、广告宣传等领域有着广泛的应用。
摘要在现代信息化社会的高速发展的过程中,最具意义的莫过于大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用开始向消费类多媒体应用渗透。
随着宽带网络的发展,数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流,新型的大屏幕显示设备将代替传统电视机成为人们享受信息和多媒体内容的中心。
LED显示屏的控制系统包括数码管的显示驱动、键盘扫描管理芯片、输入输出接口电路。
信号控制、转换盒数字化处理电路等,涉及的具体技术很多,其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。
从商业应用和消费者需求的角度看,背光LED是显示器技术领域的一项革命性的创新,从平板显示器向塑料显示器过渡,还需要3到5年的时间,不过,我们很快就能看到可卷曲型显示器了,而且可以制成织入衣物中的显示器。
关键词:单片机;点阵模块;控制系统;串并行传输;锁存;目录1 绪论 (1)1.1技术概述 (1)1.2本课题的背景和意义 (2)2 系统设计简介 (3)2.1 LDE点阵屏简介 (3)2.2 设计要求 (3)2.3 设计方案论证 (3)2.4 硬件设计电路 (4)3 设计语言及软件介绍 (6)3.1 C语言介绍 (6)3.2 Keil C软件介绍 (6)3.3 Proteus介绍 (11)3.3.1Proteus的工作过程 (11)3.3.2Proteus软件所提供的元件资源 (12)3.3.3Proteus 软件所提供的仪表资源 (12)3.3.4Proteus 软件所提供的调试手段 (12)4 系统软件设计 (13)4.1 概述 (13)4.2 系统程序设计模块 (13)4.2.1主程序 (13)4.2.2中断子程序 (14)4.2.3显示子程序 (15)4.3 控制源程序 (15)4.3.1C语言程序 (15)4.3.2程序清单 (17)4.4 调试及仿真 (17)结论 (20)参考文献 (21)1 绪论1.1技术概述LED电子显示屏是由几万——几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
LED显示屏的控制系统包括数码管的显示驱动、键盘扫描管理芯片、输入输出接口电路。
信号控制、转换盒数字化处理电路等,涉及的具体技术很多,其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。
本次设计以AT89C51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个简易的LED显示屏,它由5V 电源直接供电。
在硬件方面,除了CPU外,使用4块8×8的LED显示屏进行显示,LED 采用的是动态扫描显示,通过LED能够比较准确显示图形。
LED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体,以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点,成为最具优势的新一代显示媒体。
目前,LED显示器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,可以满足不同环境的需要。
在性能上,LED发展十分迅速。
2001年,红色LED的亮度为1000mcd,比1982年的3mcd高出500~3000倍,转换效率也达到20%。
高亮度LED的出现具有划时代意义,它将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后最伟大的发明之一。
最早研制的LED只能发出红色的光,用于电子设备中的指示灯,随着黄色、绿色和蓝色LED相继问世,如今,LED已能发出红色、黄的、蓝色、绿色、橙色、琥珀色、蓝绿双色、红绿双色、黄绿色、纯绿色、翠绿色、白色各种光束。
在我们当今生活中,人们接口通常是LED显示器和小型键盘。
常见的工作方式有两种:一是直接使用系统中的CPU对显示器进行动态扫描和键盘检测;二是专用的显示、键盘芯片。
以AT89C51系列单片机为核心构成的显示/键盘电路,他具有功能强、价格低廉等特点。
LED显示通常要占用单片机的串行口,往往在控制系统中有一定的局限性。
为此,采用AT89C5单片机串行口和I/O扩展芯片扩展并行口,设计了一个8位的LED 显示驱动电路,通过对串行口动态扫描,把要显示的数据从单片机的串行口送到LED 显示器的字段和字位,从而实现用单片机最少的外部资源达到最佳的显示效果。
1.2本课题的背景和意义随着信息技术的发展,现在信息显示系统已从基本功能、单一设备、简单封闭性控制盒手工操作方式发展成为自动化、网络化、多功能、多媒体的智能化信息显示系统。
信息获取、处理和发布手段向着多元化发展,显示终端广泛采用LED、LCD/PDP/CRT 等多品种多规格、大容量、高清晰度设备,系统网络日益智能化、标准化、扩展性强、可以灵活地与其他信息子系统连接成为整体型的综合信息服务系统。
对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。
1998年发白光的LED的开发成功。
白光LED的发光效率正在逐步提高,商品化的器件已达到白炽灯水平,实验室的白光LED发光效率接近荧光灯的水平,并在稳步增长之中。
由于它还具有无污染、长寿命、耐振动和抗冲击的鲜明特点,故白光LED是LED产业中最被看好的新兴产品,在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,白光LED在照明市场的前景备受全球瞩目,欧洲、美国及日本等先进国家也投入许多人力,并成立专门的机构推动白光LED研发工作。
它将成为21世纪的新一代光源——第四代电光源,以代替白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源,白光LED孕育着巨大的商机。
自从50多年前出现发光二极管LED以来,人们一直在努力追求实现固体光源,第一个商品化二极管产生于1960年。
随着发光二极管制造工艺的不断进步和新型材料的开发及应用,使得发光二极管从信号显示逐步成为照明光源,从单色发展到白光;发白色光的LED半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段。
LED是一种能发光的半导体固态器件,其发光机理:在半导体PN结上施加正向电压时,半导体材料中的电子和空穴在PN结处相复合,发出与电子和空穴之间的能量差相对应的光子而发光。
用多原子晶体可产生红光、黄光、蓝光和白光。
白色LED技术从1988年开发成功以来,基于白色LED的照明在国内迅速兴起。
由于白色LED光源具有发光效率高、使用寿命长、可低电压驱动、无汞和紫外线污染等特点,所以称为极具发展潜力的新型光源。
用途越来越广,被用来各行各业。
2 系统设计简介2.1 LDE点阵屏简介LED点阵屏通过LED点阵组成,以红色或绿色灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等,是各部分组件都模块化的显示器件,通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。
LED点阵显示屏制作简单,安装方便,被广泛应用于各种公共场合,如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。
LED点阵屏是20世纪90年代出现的新型平板显示器件,由于其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳,使它在公众多媒体显示领域一枝独秀,因此市场空间巨大。
8×8点阵由64个发光二极管组成,且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上,当对应的某一行之1电平,某一列置0电平,这相应的二极管就亮;2.2设计要求1、利用8×8点阵屏显示汉字。
2、利用按键控制点阵屏依次显示“口”“日”“曰”“田”“目”“四”“回”七个汉字。
2.3 设计方案论证根据系统的设计要求,选择HSN-1588UR 8×8点阵屏作为本系统的电子显示屏,选择单片机AT89C51为显示系统的核心来完成数据处理、显示等功能。
选用数字温度传感器HSN-1588UR,简化了电路,缩短了系统的工作时间,降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下:将设计好的显示程序烧录到AT89C51单片机上,经过AT89C51单片机处理,将把汉字在点阵屏上通过LED灯组合显示出来,本系统点阵屏用8×8点阵屏HSN-1588UR以按键控制实现汉字的显示与切换。
显示“口”“日”“曰”“田”“目”“四”“回”七个汉字。
按照系统设计功能的要求,确定系统由2个模块组成:主控制器和显示电路。
本课题以是89C51单片机为核心设计的一种电子显示屏控制系统,系统整体硬件电路包括,LED 点阵显示电路,单片机主板电路等组成。
系统框图主要由主控制器、单片机复位、时钟振荡、LED 显示。
电子显示屏总体电路结构框图如图2.3所示。
图2.3 电子显示屏总体电路结构框图 2.4 硬件设计电路电子显示屏设计电路图如图2.4所示,控制器使用单片机AT89C51,电子显示屏使用HSN-1588UR 8×8点阵屏,使用74LS245来驱动LED 点阵屏。
图2.4.1 74LS245电路图AT89C51 主 控 制 器 显示电路 扫描驱动时钟电路 复位电路图2.4.2电子显示屏设计电路图3 设计语言及软件介绍3.1 C语言介绍C语言是一种计算机程序设计语言,它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。
它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出,1978年后,C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上,它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。
它的应用范围广泛,具备很强的数据处理能力,不仅仅是在软件开发上,而且各类科研都需要用到C语言,适于编写系统软件,三维,二维图形和动画,具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。
用 C 语言来开发单片机系统软件最大的好处是编写代码效率高、软件调试直观、维护升级方便、代码的重复利用率高、便于跨平台的代码移植等等,因此 C 语言编程在单片机系统设计中已得到越来越广泛的运用。
针对PIC 单片机的软件开发,同样可以用C 语言实现。
但在单片机上用 C 语言写程序和在PC 机上写程序绝对不能简单等同。
现在的PC 机资源十分丰富,运算能力强大,因此程序员在写PC 机的应用程序时几乎不用关心编译后的可执行代码在运行过程中需要占用多少系统资源,也基本不用担心运行效率有多高。
写单片机的 C 程序最关键的一点是单片机内的资源非常有限,控制的实时性要求又很高,因此,如果没有对单片机体系结构和硬件资源作详尽的了解,是无法写出高质量实用的C 语言程序。
3.2 Keil C软件介绍Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。
运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选,即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。