重庆三峡学院
单片机课程设计报告书
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成绩：
制作日期2012年11月27日
目录
一、引言 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 点阵LED 国内外研究现状综述 (1)
二、硬件系统的设计 (2)
2.1 LED行线锁存器 (2)
2.2 16x16LED点阵 (3)
2.3 8x16x16LED点阵显示屏的构建 (4)
2.4 系统电路原理图 (4)
2.5 驱动原理及驱动能力 (5)
三、软件系统的设计 (6)
3.1 主程序 (7)
3.2 子程序 (8)
四、系统调试 (10)
五、设计心得 (10)
六、参考文献 (12)
附录 (13)
致谢 (1)
基于单片机的LED点阵显示屏设计
重庆三峡学院
摘要：本设计以TA89C51单片机为主芯片，设计了一个由单片机控制的8x16x16LED点阵滚动显示屏控制系统。硬件主要包括单片机、LED行线锁存器、LED列线锁存器、LED显示屏部分；软件部分主要有主程序、列扫描子程序、行输出子程序和脉冲移位子程序。阐述了实现多个汉字在8x16x16LED点阵显示屏的动态显示，最终完成“王仁靖郑川邓梅汪晓群邹莉”12个字自右至左的连续或一次性滚动显示功能，进行了仿真实验（仿真）验证。结果表明可以实现8x16x16LED点阵滚动显示，具有实际和适用的意义。
关键词：单片机；LED点阵；显示屏
一、引言
1.1 课题背景
LED 显示器在工业控制系统和过程中的应用非常广泛。作为显示终端，LED 显示器主要用来显示文字和图形。点阵LED 屏在广告、宣传等方面的应用越来越普及。利用单片机对点阵LED 显示进行控制包括硬件和软件设计两个方面。
1.2 点阵LED 国内外研究现状综述
我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至 1998 年底，年度销售总额在 1000 万元以上的企业有 20 多家，其销售总额达6 亿元左右，占行业市场总额的85%以上。全国从事LED 显示屏的各类企业有 100 余家，行业年度销售总额近8 亿元人民币，1996 年、1997 年的增长速度均保持40%左右，1998 年略有回落。在国内市场上，国产LED 显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等，均由国内代表企业中标。技术水平相对领先,我国 LED 显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90 年代初即具备了成熟的16 级灰度256 色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED 显示屏、256 级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现；LED 显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED 显示屏产业培养形成了一批 LED 显示屏科技队伍，在全国 LED 显示屏行业的从业人数人中，科技人员将近50%。LED 显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。
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。
该设计课题使我们能够掌握 LED 显示屏的基本显示原理和设计方法，对 LED 显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。并且通过该设计课题掌握了 51 单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的LED 技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国 LED 显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。
二、硬件系统的设计
系统的硬件框图如图所示。由单片机、LED行线锁存器、LED列线锁存器、LED列线译码器和LED点阵组成。单片机选用TA89C51、LED行线锁存器选用74LS273、LED列线译码器选用74HC154、LED点阵选用16x16点阵。
2.1 LED行线锁存器
LED行线锁存器采用74LS273，这个元件使用起来比较简单，它内部由8个D触发器构成，这些触发器的脉冲连接在一起即CLK端，由外部给定，上升沿有效。 MR是输出清零端，通常接高电平。当D0—D7端有数据时，只要CLK端没有上升沿，Q0—Q7端输出无变化，任
然为上次的输出；当CLK端的脉冲上升沿到来时，输出Q0—Q7把D0—D7的数据映射过去。
2.2 16x16LED点阵
在proteus中一个8x8LED点阵元件取出后，上面8个引脚是共阴极，下面8个引脚是共阳极。这里我们把每个8x8LED点阵逆时针旋转90度，即把共阳极放在左边，共阴极放在右边。所以有LED点阵的控制方法基本上都是把共阴极作为选通端，由单片机给出低电平循环扫描信号，把共阳极作为显示驱动端，由单片机点阵数据。
四个8x8LED点阵扩展成16x16LED点阵的方法如图：
图中，上半部分两个8x8LED点阵的各自8根共阳极线两两接在一起，分别取名H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8，称为行线，分别控制1到8行的共阳极。同理，下半部分两个8x8LED点阵的各自8根共阳极线两两接在一起，分别取名H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16，称为行线，分别控制9到16行LED的共阳极。
列线的扩展。左半部分两个8x8LED点阵的各自8根共阴极线两两接在一起分别取名L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8，分别控制1到8列LED的共阴极；同理，右半部分两个8x8LED 点阵的各自8根共阴极线两两接在一起分别取名L9、L10、L11、L12、L13、L14、L15、L16，分别控制9到16列LED的共阴极。
扩展之后，16x16LED点阵的行线从上到下分别为H1到H16，列线从左到右分别为L8、L7、L6、L5、L4、L3、L2、L1、L16、L15、L14、L13、L12、L11、L10、L9。
2.3 8x16x16LED点阵显示屏的构建
本设计显示部分由8个16x16LED点阵组成LED点阵显示屏。前面我们已经组建了一个16x16LED点阵汉字显示单元，按照此种行、列线连接方式，把8个16x16LED点阵显示单元的列线（共阴极端）的同名端分别接在一起，即8个L1并接在一起出一个引线端，8个L2并接在一起出一个引线端，……以此类推，在系统原理图中这些阴极端分别和译码器的16个端相连接。
显示屏的8个16x16LED点阵显示单元的行线（共阴极端）不相互连接，全部引出，共8组128个引线端，这些端子分别接不同的锁存器输出端。由于每个锁存器的输出是由单片机发出的时钟信号来控制的，所以每个锁存器还需要一个时钟脉冲信号。每个锁存器的输入端都并接在单片机的P0口，P0口分时传送不同的点阵数据，一次一个字节，通过锁存器的脉冲信号来决定由哪个16x16LED点阵的哪半列来显示。
显示屏128个行线的引脚分配如图示。为了使接线清晰，第一个16x16LED点阵的16个行线分别叫做1H1、1H2、……1H16，第二个16x16点阵的16个行线分别叫做2H1、2H2……2H16,以此类推，第八个16x16点阵的16个行线分别叫做8H1、8H2……8H16,1H1到1H8接锁存器1，1H9到1H16接锁存器2；……故每个16x16LED点阵都需要两个锁存器。
在proteus中连接完成的显示屏即仿真效果如图。
2.4 系统电路原理图
根据以上分析，在proteus ISIS中设计系统原理如图所示。
系统电路原理图采用了总线绘制法，可以使图面清晰。总线接法主要是以网络标识来连接元件。
核心器件为TA89C51单片机，其次是P0口数据的锁存电路。因为P0口一次只能送出一个字节，所以想要实现8个字同时显示，需采用分时从P0口输出数据的方法。P0口的数据可以传送至每个行锁存器输入端，经过程序判断使相应的锁存器锁存脉冲有效，达到对应16x16LED点阵接受对应数据的目的。这和多位数码管显示的原理基本上是一致的。
16个锁存器的脉冲信号来自于单片机的P2口和P1口。P3口的低四位作为4-16线译码器的输入信号，译码器输出接各16x16LED点阵的列线。图中锁存器U2、U3接显示屏左边第一个16x16LED点阵行线，U5、U6接的二个，U7、U8接第三个，U9、U10接第四个，U11、U12接第五个，U13、U14接第六个，U15、U16接第七个，U17、U18接第八个。锁存器脉冲与16x16LED点阵的对应关系从左到右分别为C1、C9、C2、C10、C3、C11、C4、C12、C5、C13、C6、C14、C7、C15、C8、C16.
在连接好显示屏电路后，为了得到较好的整体显示效果，把所有的LED按顺序紧挨着排放在一起，看起来像一个大的显示屏，把接线影藏在后面。
由于proteus的CPU模型内已嵌了时钟、复位电路和部分控制信号电路，所以此部分接线课省去。Rp1是排阻，作为P0口的上拉电阻，AT89C51的P0口的驱动能力较其他三个口弱，所以在接显示器件时通常接上拉电阻。
2.5 驱动原理及驱动能力
驱动原理：
以简单的8X8点阵为例，它共由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，当对应的某一行置1电平，某一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，则9脚接高电平13脚接低电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第9脚要接高电平，而（13、3、4、10、6、11、15、16）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第13脚接低电平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接高电平，那么第一列就会点亮。
一般我们使用点阵显示汉字是用的16x16的点阵宋体字库，所谓16x16，是每一个汉字在纵、横各16点的区域内显示的。也就是说用四个8*8点阵组合成一个16x16的点阵。比如要显示“你”则相应的点要点亮，由于点阵在列线上是低电平有效，而在行线上是高电平有效，所以要显示“你”字，则它的位代码信息要取反，即所有列（13~16脚）送(1111011101111111，0xF7，0x7F)，而第一行（9脚）送1信号，然后第一行送0。再送第二行要显示的数据（13~16脚）送(1111011101111111，0xF7，0x7F)，而第二行（14脚）送1信号。依此类推，只要每行数据显示时间间隔够短，利用人眼的视觉暂停作用，这样送16次数据扫描完16行后就会看到一个“你”字；第二种送数据的方法是字模信号送到行线上再扫描列线也是同样的道理。同样以“你”字来说明，16行（9、14、8、12、1、7、2、5）上送（0000000000000000，0x00，0x00）而第一列（13脚）送、“0”。同理扫描第二列。当行线上送了16次数据而列线扫描了16次后一个“你”字也就显示出来了。
驱动能力：
74LS273的驱动能力为20mA、5V。
三、软件系统的设计
系统的硬件结构及接线、点阵数据取莫方式是软件设计的基础。硬件设计的合理，会给软件的设计带来很大的方便。只有清楚硬件每一根连线及意义，才能快速的设计出合理、正确的程序来。
程序流程设计
程序采用汇编语言，主要有4部分，主程序、列扫描子程序、行输出子程序和脉冲移位子程序。
3.1 主程序
主程序流程图如图示。
主程序主要完成初始化和对列扫描子程序的循环调用。
初始化是对单片机端口的初始化状态赋值，对行输出数据指针偏移量移量R0、R5及脉冲移位标志位20H赋初始值。具体程序如下：
MOV P3,#11111111B ;P3口提供译码信号
MOV P2,#10000000B ;P2口作前四个字的锁存器的移位脉冲信号
MOV P1,#10000000B ;P1口作后四个字的锁存器的移位脉冲信号
MOV P0,#00H ;P0口作数据输出端
MOV R0,#00H ;数据偏移量
MOV R5,#00H ;数据偏移量之一
CLR 20H ;脉冲移位标志位
接下来的程序完成重复调用列扫描子程序SCAN，修改点阵数据指针首地址，使字出现
滚动显示效果。程序如下：
LOOP:
MOV DPTR,#TAB
LOOP0:
MOV R3,#226
LOOP2:
MOV R4,#6
LOOP1:
ACALL SCAN
DJNZ R4,LOOP1
INC DPTR
INC DPTR
DJNZ R3,LOOP2
CLR A
ADD A,20H
SJMP LOOP
主程序中还有一部分就是点阵数据块。点阵数据放在以TAB位首地址的数据块中，为本组组员名字的点阵数据。数据块如下：
;---转换字符王 ---;
DB
000H,040H,002H,040H,082H,040H,082H,040H,082H,040H,082H,040H,082H,040H,0FEH,07FH DB
082H,040H,082H,040H,082H,040H,082H,040H,082H,040H,002H,040H,000H,040H,000H,000H
……
END
用MOVC A,@A+DPTR查表指令读取点阵数据，由P0口通过锁存器送给16x16点阵显示作为行驱动信号。R3和R4分别指定两层循环的次数。根据流程图中的参数可解释为，连续调用列扫描子程序SCAN 6次，完成内层循环，然后使数据指针加二，在连续调用SCAN 6次，直到R3等于226，且可以通过跳转语句不断重复执行以上过程。
3.2 子程序
在主程序中，只调用了列扫描子程序SCAN。在这里子程序是互
相嵌套的，列扫描子程序中又调用脉冲移位子程序，脉冲移位子程序又同时调用行输出子程序和延时子程序。其流程图如图示。
列扫描子程序SCAN的流程图如图示。每调用SCAN一次，8个字同时显示一遍。P3口的初始数据为1111,1111，执行SCAN后，P3口内容连续加1，直到变为0000,1111，即低四位由第一次加1时的0000，变为1111。译码输出依次使数显的列信号L1到L16为低电平。每当选通一列，调用一次行输出子程序ROW，即完成8个字对应列所有行驱动信号的输出。在ROW中每输出一个字节，R0加1.当16列扫描一遍后，R0为32，SCAN子程序返回，完成8字同显。
行输出子程序ROW是整个程序的关键，它决定着滚动显示程序设计的成败，其流程如图示。主要完成点阵数据按一定的顺序输出。调用一次ROW，P0口共输出字节数16个，不是取自同一个字，而是取同时显示的8个字的各相邻两字节；调用16次ROW才能完成8个字的所有点阵数据输出。用R0和R5之和作为点阵数据指针的偏移地址，P0每输出一个字
节数据，调相应的脉冲移位程序，并使R5加32，即下次P0取到的数应是下一个汉字对应位置的字节，直到计数器R6=6，即把8个字中某个对应的字节全部输出一遍；此时R0加1，R6、R5清零，以R0+R5内容为数据指针偏移量，把8个字中对应位置下一个相邻字节取走，再次使R0加1，即调用一次ROW，R0的值加2.
从显示效果上看，前8次P0数据输出控制对应点阵显示的上半部分，后8次数据输出控制对应点阵显示的下半部分。当P0读取8个字中对应点阵显示上半部分的字节时，标志位20H=0不变，调用脉冲移位子程序PULSE使P2移位，输出C1到C8脉冲；当P0读取8个字中对应点阵显示上下部分的字节时，标志位20H=1，调用脉冲移位子程序PULSE使P1移位，输出C9到C16时钟脉冲，控制点阵数据到对应的锁存器输出，显示正确的字。这里只用到成CI和C9两个脉冲。
脉冲移位子程序非常明了，每调用一次，完成C1到C16中一个脉冲移位输出。在行输出子程序中，通过判断标志位20H的值，分两种情况来调用PUSLE。当20H值为0时，P2（初值为1000,0000B）循环左移一位，使行输出锁存器C1到C8中有一个0到1的上升沿输出；当P2.7为1时，即移位8次，使标志位20H为1，下次调用执行P1口移位，使脉冲C9到C16有效。
四、系统调试
在Keil μ Vision3编程软件中进行汇编语言程序的编写和调试，然后生成“*.hex”十六进制文件，在proyeus ISIS中双击单片机AT89C51元件，在弹出的对话框中选择“program file”项，寻找在Keil中生成的“*.hex”文件，单击“OK”按钮，即相当于把软件下载到了单片机中。单击proteus ISIS中的仿真运行按钮，进行软、硬件交互仿真验证。仿真结果如图示，“王仁靖郑川邓梅汪晓群邹莉”12个字从右到左滚动循环显示。当需要调整单片机程序更改显示的字时，只需在Keil中再次生成“*.hex”文件即可，而不用将“*.hex”文件从新导入proteus ISIS的单片机中去。
运行时的截图：
五、设计心得
以上仅对LED显示屏的结构和驱动、显示电路原理作一详细介绍和分析。LED点阵的应用
很广，对于不同的应用环境和应用要求，可以有各种各样的应用方式。由于自己知识水平的局限和时间的仓促，设计中或还存在着一些不足，我真诚的接受老师们的批评和指正。
经过几周的努力学习和工作，我终于完成了设计。从课题选择、方案论证到具体设计，每一步对我来说无疑是巨大的尝试和挑战，我不断地给自己提出新的问题，然后去论证、推翻，不懂就请教老师或同学，再接着提出新的问题，在这个往复的过程中，我这篇稚嫩的设计日趋完善。每一次改进我都收获良多，虽然我的设计作品不是很成熟，而且借鉴了前人的很多资料，但我仍然心里有一种莫大的幸福感，因为我实实在在地走过了一个完整的设计所应该走的每一个过程，并且享受了每一个过程，更重要的是这个设计中我加入了自己鲜活的思想。
在做这次课程设计过程中使我学到了很多，加深了对数子电路的理解，验证了所学理论知识，提高了基本的解决实际问题的能力，并增加了对电子设计方面的兴趣。更重要的是我体会到不论做什么事都要真真正正用心去做，才会使自己更好的成长，没有学习就不可能有实践的能力，实践才是最终的目的，没有实践就不会有自己的突破和创新，希望这次的经历能让我在以后的工作和生活中不断成长与进步。就此作结！
六、参考文献
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[18]proteus显示控制系统设计与实例清华大学出版社
[19]单片机课程设计指导（第二版）北京航空航天大学出版社
附录
一、元器件清单：
二、电路原理图：
三、仿真图
四、源程序：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0030H
;*******************
;多字同显，每字锁存
;******************* MAIN:;============
;主程序初始化
;============
MOV P3,#11111111B
MOV P2,#10000000B
MOV P1,#10000000B
MOV P0,#00H
MOV R0,#00H
MOV R5,#00H
CLR 20H
;==================== ;控制文字变化速度 ;===================== LOOP:
MOV DPTR,#TAB
LOOP0:
MOV R3,#226
LOOP2:
MOV R4,#6
LOOP1:
ACALL SCAN
DJNZ R4,LOOP1
INC DPTR
INC DPTR
DJNZ R3,LOOP2
CLR A
ADD A,20H
SJMP LOOP
;扫描子程序
;===================== SCAN:
INC P3
ACALL PORT
ACALL DELAY
CJNE R0,#32,SCAN
MOV R0,#00H
RET
;==================== ;移位脉冲子程序
;===================== PORT:
MOV A,R0
ADD A,R5
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
ACALL PULSE
MOV A,R5
ADD A,#32
MOV R5,A
CJNE R5,#0,PORT
MOV R5,#00H
INC R0
JB 20H,P_1
JNB P2.7,PORT
SETB 20H
SJMP PORT
P_1:
JNB P1.7,PORT
CLR 20H
RET
;P1,P2口脉冲输出
;=====================
PULSE:
JB 20H,PORT_1
MOV A,P2
RL A
MOV P2,A
SJMP EXIT
PORT_1:
MOV A,P1
RL A
MOV P1,A
EXIT:
RET
;====================
;延时子程序
;=====================
DELAY:
MOV R7,#2
D1:
MOV R6,#200
DJNZ R6,$
DJNZ R7,D1
RET
;====================
;数据块
;=====================
TAB:
;设置n个空白字数据块
DB
000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H DB
000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H,000H
16?16点阵LED电子显示屏的设计 摘要：文章介绍了基于单片机AT89C51的16?16点阵LED电子显示屏的设计。分别阐述了显示屏显示的基本原理，硬件设计、控制方法及其程序的实现。经过调试和分析，设计的结果能够实现对汉字的静态和动态显示，动态显示的内容有多种方式，同时又可通过上位机更新显示的内容。 关键字：AT89C51；16?16点阵；LED；显示屏 一绪论 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。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。 目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点。 2 LED显示屏控制技术状况 显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，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。
LED点阵书写显示屏设计方案 第一章设计任务及要求 1.1、任务 设计并制作一个基于32x32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1所示。在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态(如下图中光笔接触处的深色LED点已被点亮)，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。 图1.1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图 1.2、要求 (1)在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该点LED，并在控制器 上同步显示该点LED的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。 (2)在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度 要求2s能划过并点亮40点LED。 (3)在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示(即：字体笔画处不亮，无笔 画处高亮)。 (4)在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
第二章系统整体框架 系统整体框架图如图一所示，分为控制模块、显示模块、光笔模块、LED点阵模块和辅助模块(包括键盘、数据存储等)。 图2.1 系统整体框架图
第三章方案论证与比较 3.1、控制模块 在数字信号处理中，常用的控制器有FPGA、DSP及嵌入式51单片机。 FPGA可以直接用硬件扫描、编码、解码、纠错，速度快、稳定性高，但其价格昂贵，很多的功能在本设计难以使用到。 DSP都有较快的数据处理速度，能实时地、快速地监测信号量的变化，但其受采样频率的限制，处理频率围有限。 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案,具有硬件的设计十分简单，软件开发周期短等特点。 考虑到价格、功耗及系统的要求，最终选用AT89S52单片机为控制系统。 3.2、光笔模块 光笔设计的关键是选择合适的传感器件，只有具有很高的灵敏度和一定的响应时间的传感器才能完成系统的要求及功能。 方案一：采用核心部件为光敏电阻制成的光笔检测系统。光敏电阻是将光能转换为电能的一种传感器件，它是构成光电式传感器的主要部件。光敏电阻结构简单、使用方便、价格便宜，但其响应时间长，不易检测。 方案二：采用光敏二极管，与光敏电阻相比有较好的高频特性，具有较好的可靠性，功耗低，且同样价格低廉，使用方便。 比较两种器件，系统设计中选用光敏二极管制作光笔模块。 3.3、LED点阵模块 LED点阵的显示方式有以下几种： 1)在LED点阵上贴上一层触摸屏，形成压膜式LED点阵。把触摸屏的信息通过微处理器处理来控制LED点阵显示。这种显示方式准确，反应速度快，光笔制作简单，但造价高。 2)用普通的LED点阵，在LED点阵的边上加上红外线传感接收器，构成32×32的
《EDA技术与应用》 课程设计报告 题目： LED点阵显示屏控制系统设计院（系）：机电与自动化学院 专业班级：自动化 学生姓名： 学号： 2014 指导教师： 2017年6月 19日至2017年 6 月23 日 *******
《EDA技术及应用》课程设计任务书
摘要：我国经济正处于发展的高峰期，也需要广大的公共场合信息公示平台，而利用LED点阵滚动显示正好符合情况，且这种方式已经成为信息传递的一种重要手段。因此，在日常生活中，点阵随处可见。通过多种控制手段，点阵还可以实现各种文字甚至图案的动态显示。在不同的应用场合，点阵的设计要求也是不同的。传统思路一般是应用单片机实现点阵控制，但该方法有一定的局限性。 该次课程设计主要研究利用VHDL语言编程来设计汉字的显示。首先描述相应的设计电路；然后叙述在16*16矩阵显示汉字的原理；最后给出描述功能的VHDL设计语言。并通过编程、调试、仿真、下载正确实现汉字滚动、扫描显示结果。 关键词： LED点阵；FPGA；VHDL语言；汉字滚动显示。
目录 1．实验要求及总体方案 (1) 1.1 实验要求 (1) 1.2 扫描显示 (1) 1.3 滚动显示 (1) 2．LED点阵显示原理 (1) 2.1 LED点阵原理 (1) 2.2汉字取模 (2) 3．扫描显示 (3) 3.1 设计基本原理 (3) 3.2计数器设计 (3) 3.3 列驱动设计 (4) 3.4 行驱动设计 (4) 4.仿真图原理图及实物图 (4) 4.1仿真图 (4) 4.2原理图 (5) 4.3实物图 (6) 5.程序 (7) 参考文献： (10)
点阵电子显示屏制作 潍坊学院 巩志民唐勇王芳 目录 摘要 (3) 1：方案论证与比较 (4) 1．1控制器部分 (4) 1．2 数据存储器 (4) 1．3 亮度连续可调 (5) 1．4 显示屏驱动电路的选择 (5) 1．5 键盘的选择 (6) 1．6 串行口的选择 (6) 2．系统的具体设计与实现 (6) 2．1系统总框图 (6) 2．2 硬件部分 (7) 2．2．1 采用16个LED8*8显示屏，构成16行*64列点阵显 示 (7) 2．2．2 LED显示屏驱动电路 (8) 2．2．3亮度连续可调 (9) 2．2．4 刷新频率的计算 (9) 2．2．5 键盘 (9) 2．3 软件方面 (10)
2．3．1 主程序的流程图 (10) 2．3．2 按键程序 (11) 2．3．3 行列的扫描 (12) 2．3．4 人机交互 (13) 3．测试、结果及分析 (14) 3．1基本功能 (14) 3．2 发挥功能部分 (14) 3．3 其他发挥部分 (14) 3．4刷新频率的测试 (14) 3．5 按键的结果测试 (15) 4．总结 (15) 参考资料：............................. 错误！未定义书签。
摘要 本设计使用ARM2138开发板作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16*64的点阵LED显示屏。利用ARM本身强大的功能和大容量的内部存储，可以很方便的实现ARM与PC机和SD卡等外围存储设备的数据传输，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应用性。 Abstract ARM2138 used as a main controller design and use of simple external circuit to drive 16*64 the lattice LED display. ARM itself using powerful functions and capacity of internal storage, it is easy to realize the ARM and PC and SD card for external storage, data transmission equipment and the ability to use the software for the convenience of a variety of content changes, the other dot matrix display widely used in hospitals, airports, banks and other public places. Therefore, the design has a strong practical application.
西安邮电大学 开发性实验结题报告 学院：电子工程学院 班级：光信1201 姓名：袁云飞学号：05123010 班级：光信1201 姓名：赵晓伟学号：05123019 班级：光信1201 姓名：陶鹏江学号：05123018 237团队 2014年3月30日
16 32点阵LED电子显示屏 摘要： 本设计是一16×32点阵LED电子显示屏的设计。 整机以美国ATMEL 公司生产的40脚单片机AT89C52为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制两个行驱动器74HC573和四个列驱动器74HC573来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏采用8块8×8点阵LED显示模块来组成16×32点阵显示模式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点得到广泛的应用。 关键词：AT89C51单片机；LED；点阵显示；动态显示；C语言。 一绪论 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。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。 目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，
基于单片机的16×64LED点阵显示屏的设计 0 引言 LED点阵显示屏是一种简单的汉字显示器，具有价廉、易于控制、使用寿命长等特点，可广泛应用于各种公共场合，如车站、码头、银行、学校、火车、公共汽车显示等。本文详细介绍了一种低廉的16x64点阵LED显示屏的设计过程。 1 硬件系统设计 本系统采用AT89C52单片机作控制器，整个电路主要由单片机控制及其接口电路、驱动显示电路、电源电路等部分组成。为了简化显示屏电路，降低成本，本系统在单片机部分不加字库存储器。而在PC机上编辑汉字和字符显示信息，并将其转换为相应的点阵显示数据，然后通过串口(采用RS－232通信标准>送给单片机存储并进行显示处理。图1所示为其硬件系统原理图。 1．1 单片机控制电路 本系统由AT89C52构成单片机最小应用系统．同时配有11．0592 MHz晶振和按键复位电路等。系统外扩的一片Flash存储器29F040为数据存储器，可用来存储由PC机串口送来的点阵信息(通过软件将图像或文字转换成与LED显示屏的像素相对应的点阵信息>。该Flash存储器是一种非易失性存储器，它在供电电源关闭后仍能保持片内信息。因为
29F040的容量为512 KB(该芯片内部由8个64 Kbyte的读写块组成，可分块进行读、写和擦除等操作>，而AT89C52只能管理64KB的数据空间，所以，需将29F040分成8页，每页64KB。其页码可由单片机的P3．2~P3．4来选择。另外，采用MAX232可完成RS232与TTL 电平的转换，以便使PC机与单片机交换信息。 1．2 16x64点阵显示器的设计 图2是一种8x8的LED点阵单色行共阳模块的内部结构图，其单点工作电压Uf为1．8 V，正向电流IF为8~10 mA。当某一行线为高电平而某一列线为低时，其行列交叉的点就被点亮；而当其某一列线为高时，其行列交叉的点为暗；当某一行线为低电平时，无论列线如何，对应这一行的点全部为暗。 用四个8x8点阵显示可构成16x16点阵显示器，其连接方法如图3所示。图中，将(A>和(B>的8列、(C>和(D>的8列分别对应相连，同时将(A>和(C>的8行、 (B>和(D>的8行分别对应相连。即可形成一个16行(每一行有16个LED>、16列(每一列也有16个LED>
LED显示屏基础知识 （一）、概述： LED电子显示屏是集计算机技术、光电技术、微电子技术等一身的现代高科技产品。它广泛应用在车站、码头、办公大厅等公共场所，是广告宣传、新闻发布的最佳首选媒体，它不但可以播放文字、图像还可以播放VCD、DVD、TV等多媒体节目，能对其播放的文件进行编辑，利用计算机应用软件进行特殊处理后播放，还能显示时钟、天气温度等信息。 （二）、系统组成(参见LED显示屏连接示意图) 1、电子显示屏屏体 2、计算机及网络控制系统 3、通信系统 4、显示屏供配电系统 5、多媒体音、视频编辑、制作、播放系统 （三）、显卡的设置 在显示器桌面空白处单击鼠标右键，进入“属性”设置项，单击“屏幕保护程序”，将屏幕保护程序设为“无”，然后单击右下脚“电源”项，将电源使用方案下的“关闭监视口、关闭硬盘、系统待机、系统休眠”全设为“全不”然后应用该设置 回到主设置菜单，单击“设置”选项。将显示屏分辨率设为1024X768，颜色质量设为“最高32位”应用设置。 单击右下角“高级”选项，单击“监视器”项设屏幕刷新频率为60HZ， 单击“显示”项，使第四项即PDF项按扭显示为绿色，应用该设置显卡设置完毕. （四）、网线制作 使用普通8芯5类网线传输距离在100米内。 网线压线线序为：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕，即国标网线568B压法。
一、相关配件说明 1、框架结构图，此图仅供参考（图1-1） 1-1 2、箱体后视结构 2.1 B、C为RJ45水晶头插座,用于连接各箱体之间的信号线。 3、控制系统 3.1 显示卡如图(1-3) ·P为数字视频输出口(DVI) ·Q为CRT显示接口 3.2发送卡如图(1-4) 1-3 ·DVI为数字视频输入口 ·U、D为RJ45信号线输出口 ·232为串口信号输入 3.3 接收卡如图（1-5） ·P为接收卡电源线输入端 ·A为RJ45信号线输入口 ·B为RJ45信号线输出口 U D 232 DVI P A B 1-4 1-5
编号：A乙0301 点阵电子显示屏制作 目录 摘要 (2) 前言 (4) 一、设计要求 (4) 二、方案论证与比较 (5) 1、扫描方式的选择 (5) 2、行列控制方式的方案论证与选择 (5) 3、数字时钟显示模块的设计方案论证与选择 (6) 三、系统硬件电路设计 (6) 1、系统总体框图 (6) 2、各单元电路设计 (6) 2.1、LED点阵的选择 (6) 2.2、行列控制和驱动电路设计 (7) 2.3、实时时间控制电路的设计 (11) 2.4、系统电源参数的核算 (13) 2.5、单片机与PC机通信单元设计 (13) 2.6、键盘控制电路设计 (14) 三、软件设计 (15) 1、主程序设计 (15)
2、基于CPLD的行列控制逻辑电路的程序设计 (16) 3. PC机串口通信子程序设计 (16) 四、系统测试 (16) 五、设计总结 (17) 六、参考文献 (17) 点阵电子显示屏制作 摘要： 本设计是以AT-89S52单片机为控制核心，基于CPLD独立扫描的实用、高效的智能型LED大屏幕显示屏系统，该系统实现了按键切换、显示屏亮度连续可调、信息上下左右滚屏显示、预存信息定时循环显示，利用DS1302实现实时时间显示等功能，并能通过PC机串口直接对显示信息进行控制更新，具有刷新速度快、亮度高、功耗低等特点。 关键字：点阵LED CPLD MAX232 DS1302 Abstract：The Design of Graph Matrix Display Screen Based on MCS-51 Microprocessor，consists of Micro Control Unit (MCU) as its core, Base on CPLD carry out self-help scan , this system carry out follow function: using key-press shift the display content, adjust the time , continuum adjust the lightness, roll screen display ,timing circle display the pre-store information , using DS1302carry out real time display, etc. utilize PC , via serial interface , directly control the display content. This Graph Matrix Display Screen display screen with quick
机器人创新设计 课程设计报告书 题目：16×16点阵LED电子显示屏的设计 姓名：张津 学号：1613010320 专业：国际经济与贸易
指导老师：于大泳 设计时间：2017年3月 管理学院 目录 1. 引言 (3) 1.1 设计意义 (3) 1.2 系统功能要求 (3) 2. 方案设计 (4) 3. 硬件设计 (5) 4. 软件设计 (8)
5. 系统调试 (9) 6. 设计总结 (11) 7. 附录A.：源程序 (11) 8. 附录B.：作品实物照片 (16) 9. 参考文献 (17) 16×16点阵LED电子显示屏的设计 1.引言 1.1 设计意义 目前广告牌具有显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏,则具有显示内容丰富,信息更换灵活等优点。
1.2 系统功能要求 本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。整机以40脚单片机AT89C51为核心，通过该芯片控制列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示1个汉字。显示可以采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。开关控制显示“矿大电气五班”、“电子综合设计”的字幕。 同时还要实现的功能：5V的电压输入，时钟电路的设置，复位电路的设置，单片机给74HC154芯片同时给E1和E2低电平，74LS154才能正常的工作。例如如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y，16*16LED点阵如图1.2.1所示。 图1.2.1 2.方案设计 16X16点阵LED工作原理说明 : 16X16点阵共需要256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，当对应的某一列置1 电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的
LED显示屏知识大全（扫盲专用） 2017年5月
目录 2017年5月 (1) 一．LED显示屏的分类 (3) 二．LED显示屏的基本构成 (3) 三．LED显示屏涉及的名词概念 (4) 1、像素： (4) 2、显示模块： (4) 3、显示模组： (5) 4、LED显示屏屏体： (6) 5、点距： (8) 6、扫描方式： (8) 四．LED显示屏的两种常规组装方式 (9) 五．LED显示屏显示原理 (10) 六．单元板/模组认识 (11) 七．显示板芯片简介 (13) 八．控制信号与显示接口 (17) 1、单元板： (18) 2、电源： (18) 3、控制卡： (19) 4、连线： (19) 5、配件制作： (19) 6、布线指南： (20) 7. 外框制作： (22) 十．08接口转12接口原理 (29) 十二．汇总LED显示屏中的常见IC (30)
一．LED 显示屏的分类 分类方式 品 种 说 明 使用环境 室内LED 显示屏 室内LED 显示屏在室内环境下使用，此类显示屏亮度适中、视角大、混色距离近、重量轻、密度高，适合较近距离观看。 室外LED 显示屏 室外LED 显示屏在室外环境下使用，此类显示屏亮度高、混色距离远、 防护等级高、防水和抗紫外线能力强，适合远距离观看。 显示颜色 单基色LED 显示屏 单基色LED 显示屏由一种颜色的LED 灯组成，仅可显示单一颜色，如红色、绿色、橙色等。 双基色LED 显示屏 双基色LED 显示屏由红色和绿色LED 灯组成，256级灰度的双基色显示屏可显示65,536种颜色（双色屏可显示红、绿、黄3种颜色）。 全彩色LED 显示屏 全彩色LED 显示屏由红色、绿色和蓝色LED 灯组成，可显示白平衡和16,777,216种颜色。 显示功能 图文LED 显示屏(异步屏) 图文LED 显示屏可显示文字文本、图形图片等信息内容。可联网脱机显示。 视频LED 显示屏 (同步屏) 视频LED 显示屏可实时、同步地显示各种信息，如二维或三维动画、录像、电视、影碟以及现场实况等多种视频信息内容。 二．LED 显示屏的基本构成 1、异步屏： 2、同步屏：
单片机应用系统实验设计 16X16点阵LED电子显示屏设计 班级：物电学院电信2班 组员：吕勇军学号：201011020219 黄波201011020220 指导老师：彭建英 日期：2012年12月1号
第一章绪论 1.1 单片机的应用 单片机是生活必不可缺的，顾名思义单片机的应用是很广泛的，导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。 1.2电子显示屏 随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及，LED显示屏已遍及社会的各个领域。简单的讲，显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体，再加上一套适当的控制器。所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。LED显示屏是由几万到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。LED显示屏的分类：按颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全基色显示屏；按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏；按实用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。仔细分解一个LED显示屏，它有以下一些要素构成：金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。
重庆三峡学院 单片机课程设计报告书 学院（系）： 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 成绩： 制作日期2012年11月27日
目录 一、引言................................ 错误!未定义书签。 1.1 课题背景 ........................ 错误!未定义书签。 1.2 点阵LED 国内外研究现状综述 ...... 错误!未定义书签。 二、硬件系统的设计 ...................... 错误!未定义书签。 2.1 LED行线锁存器................... 错误!未定义书签。 2.2 16x16LED点阵.................... 错误!未定义书签。 2.3 8x16x16LED点阵显示屏的构建 ...... 错误!未定义书签。 2.4 系统电路原理图................... 错误!未定义书签。 2.5 驱动原理及驱动能力............... 错误!未定义书签。 三、软件系统的设计 ...................... 错误!未定义书签。 3.1 主程序 .......................... 错误!未定义书签。 3.2 子程序 .......................... 错误!未定义书签。 四、系统调试 ............................ 错误!未定义书签。 五、设计心得 ............................ 错误!未定义书签。 六、参考文献 ............................ 错误!未定义书签。附录.................................... 错误!未定义书签。致谢................................... 错误!未定义书签。
点阵式汉字LED显示屏电路原理图及单片机程序: 程序清单： ORG 00H LOOP: MOV A,#0FFH ；开机初始化，清除画面 MOV P0,A ；清除P0口 ANL P2,#00 ；清除P2口 MOV R2,#200 D100MS: MOV R3,#250 ；延时100毫秒 DJNZ R3,$ DJNZ R2,D100MS MOV 20H,#00H ；取码指针的初值 l100: MOV R1,#100 ；每个字的停留时间 L16: MOV R6,#16 ；每个字16个码 MOV R4,#00H ；扫描指针清零 MOV R0,20H ；取码指针存入R0 L3: MOV A,R4 ；扫描指针存入A MOV P1,A ；扫描输出 INC R4 ；扫描指针加1，扫描下一个 MOV A,R0 ；取码指针存入A MOV DPTR,#TABLE ；取数据表的上半部分的代码 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A ；输出到P0 INC R0 ；取码指针加1，取下一个码。 MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE ；取数据表下半部份的代码 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A ；输出到P2口 INC R0
MOV R3,#02 ；扫描1毫秒 DELAY2: MOV R5,#248 ； DJNZ R5,$ DJNZ R3,DELAY2 MOV A,#00H ；清除屏幕 MOV P0,A ANL P2,#00H DJNZ R6,L3 ；一个字16个码是否完成？ DJNZ R1,L16 ；每个字的停留时间是否到了？ MOV 20H,R0 ；取码指针存入20H CJNE R0,#0FFH,L100 ；8个字256个码是否完成？ JMP LOOP ；反复循环 TABLE : ；汉字“倚”的代码 db 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH db 0E2H,00H,22H,00H,22H,0FCH,26H,88H db 2AH,88H,0F2H,88H,2AH,0FAH,26H,01H db 63H,0FEH,26H,00H,02H,00H,00H,00H 希望能帮你
史上最全的LED显示屏知 识大全
转载文档： 一．LED显示屏的分类 二．LED显示屏的基本构成1、异步屏：
一般由显示单元板（模组）、条屏卡、开关电源、HUB板（可选）组成。通过串口线与计算机连接，进行显示文字的更改，之后可以脱开计算机工作。 2、同步屏： 同步屏系统比较复杂，系统可大可小，一般由计算机、DVI显卡、数据发送卡、同步数据接收卡、HUB板、网线、LED显示屏等组成。系统始终需要联机计算机工作，将计算机上的图像文字显示在LED大屏幕上。 三．LED显示屏涉及的名词概念 1、像素： 是LED显示屏的最小成像单元。俗称“点”或“像素点”。 上图所示由2红2绿组成1个显示像素点 2、显示模块： 由若干个显示像素组成的，结构上独立的组成LED显示屏的最小单元。 ·室内屏用的是8x8的显示模块，即每个显示模块有64个像素 ·室外屏使用的是单个的灯珠，通常由1-3个相同或不同颜色的灯珠组成模块的一个像素点。 如上面右图的室外屏模组就是由2个红色灯珠组成1个显示像素点 3、显示模组： 由电路及安装结构确定的并具有显示功能的组成LED显示屏的独立单元。简单说就是为便于组装和显示，出厂的半成品通常是以显示模组形式提供的，将多个显示模块加显示驱动做在一起。室内屏俗称“单元板”；室外屏俗称“模组”，再将若干个模组加上机箱、风扇、电源等构在一起成为“箱体”，多用于大型的全
彩屏。 ·室内屏单元板通常有64x32（64列32行、由32个模块组成）、64x16 （64列16行、由16个模块组成）等。下图是一个64x16的单元板： 室内屏单元板正面室内屏单元板背面 ·室外屏模组通常有64x32、32x32、32x16、16x16、16x8多种 上图为16x8(2红)的室外屏模组。加了防水结构用于全户外，我们可以看到塑料壳体，最右侧是它的整个结构刨图：显示板上插的是灯珠、背板上是显示驱动电路，这是分体结构的，也有的是将显示板和显示驱动电路做在一块电路板上的整体结构的，下面的两个图我们可以看到区别。面板、后壳其实是一个塑料罩壳，面板上对应灯珠位置开有孔，以使灯珠漏出头，后壳上有用于安装的螺丝孔或磁柱，使模块便于组装。模块的前面灌有显示屏专用的防水胶。 室外屏模块正面 室外屏模组背面室外屏模组背面 （显示板和驱动板为分离结构）（显示板和驱动板为整体结构） 大型室外全彩屏所用箱体通常由若干个模组+机箱+风扇+电源组成 4、LED显示屏屏体： 将单元板/模组/箱体按一定方式拼接在一起，加上控制卡/控制系统、电源和框架等就构成为LED显示屏。 室内屏：显示单元板+控制卡+电源+铝型框架 室外屏：显示模组+控制卡+电源+铝型框架 全彩屏：显示箱体+控制系统+计算机+通讯网络+架体等组成
单片机应用系统实验设计16X16点阵LED电子显示屏设计 班级：物电学院电信2班 组员：吕勇军学号：201011020219 黄波201011020220 指导老师：彭建英
日期：2012年12月1号 第一章绪论 1.1单片机的应用 单片机是生活必不可缺的，顾名思义单片机的应用是很广泛的，导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。 1.2电子显示屏 随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及，LED显示屏已遍及社会 的各个领域。简单的讲，显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体，再加上一套适当的控制器。所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏, 以满足不同环境，不同显示要求的需要。LED显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管 像素点均匀排列组成。禾I」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。LED显示屏的分类：按颜色可以分为单基色显示屏、 双基色显示屏、全基色显示屏；按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏；按实 用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。仔细分解一个LED显示屏，它有以下一些要素构成：金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。
点阵式电子显示屏设计 调 研 报 告 2014年7月26日 小组人员：刘博，刘毅，王盛丽
调研背景： LED点阵是由发光二极管排列组成的显示器件，具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活等特点。被广泛用作公共场合的信息传播媒体，如店铺打折信息，交通信号指示灯，以及广场上的彩色显示屏。为人们的日常生活带来了很大的便利。 不过在今天各种触摸显示屏，LCD液晶显示屏，TFT显示屏等色彩更为亮丽的屏幕已经占领了大部分市场，而LED点阵显示是否有存在的必要呢？它的技术能否跟上时代的步伐，它的应用前景如何，值得我们去思考。 国内外现状： 一分类： 1．按颜色基色可以分为 单基色显示屏：单一颜色（红色或绿色）。 双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。 全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。 全彩显示屏 2．按显示器件分类 LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。 LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。
3．按使用场合分类 室内显示屏：发光点较小，一般Φ3mm--Φ8mm，显示面积一般几至十几平方米。 室外显示屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有一定的防风、防雨、防水功能。 4．按发光点像素间距分类 室内屏：P3mm、P3.75mm、P4mm 、P6mm、P7.62mm、P8mm、P10mm 室外屏：P10mm、P12mm、P14mm、P16mm、P20mm、P25mm、P31.25mm、P36mm、 室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度。 二．应用场合： 当前，LED显示屏的应用已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。这一领域的LED显示屏占到了前几年国内LED显示屏需求量的50%以上，仍为LED显示屏的主要需求行业。上海证券交易所、深圳证券交易所及全国上万家证券、金融营业机构广泛使用了LED显示屏。（2）机场航班动态信息显示。民航机场建设对信息显示的要求非常明确，LED显示屏是航班信息显示系统FIDS(Flight information Display system)的首选产品，首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦门高崎机场、深圳黄田机场、广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的LED显示屏产品。（3）港口、车站旅客引导信息显示。以LED 显示屏为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统，北京站、北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。（4）体育场馆信息显示。LED显示屏已取代了传统的灯泡及CRT 显示屏，四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产彩色视频LED显示屏，受到普遍好评，上海体育中心、大连体育场等许多国内重要体育场馆相继采用了LED显示屏作为信息显示的主要手段。（5）道路交通信息显示。智能交通系统（ITS）的兴起，在城市交通、高速公路等领域，LED显示屏作为可变情报板、限速标志等，替代国外同类产品，得到普遍采用。（6）调度指挥中心信息显示。电力调度、车辆动态跟踪、车辆调度管理等，也在逐步采用高密度的LED显示屏。（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。遍布全国的服务领域均有国产LED显示屏在信息显示方面发挥作用。（8）广告媒体新产品。除单一大型户内、户外显示屏作为广告媒体外，国内一些城市出现了集群LED显示屏广告系统；列车LED显示屏广告发布系统也已在全国数十列旅客列车上得到采用并正在推广。[1]
目录i 摘要 本文介绍了一款以单片机STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现宋体汉字的静态显示和动态特效显示。系统采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码，STC89C52单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED 点阵显示屏的扫描显示。上位机软件部分主要通过软件编写一个字模转换发送的界面；实现上位机与下位机的通信；控制部分主芯片是STC89C52，是系统的核心，再利用C语言编程下载实现对单片机各引脚的控制；LED点阵显示屏包括驱动电路和显示屏，74HC138译码器输出控制显示屏的行扫描，74HC573（八位数据锁存器）控制显示屏的列，由于人眼视觉的滞留现象，行列驱动电路通过动态控制便实现了汉字的显示。 关键词：STC89C52 LED点阵屏单片机74HC138 74HC573
ii 目录 ABSTRACT This paper introduced a system design of LED dot matrix display which based on a single-chip controller STC89C52 . The system can display Arial static and dynamic character effects display. System uses a PC as a PC, the PC sends control commands to the microcontroller and PC display code stored, STC89C52 microcontroller receives and processes the command and control of the PC display code, by the display driver module to drive a 16 × 16 resolution LED dot matrix display scan display. PC software software development, mainly through VB interface to send a font conversion; Between PC and the next crew of communication; controlling part of the main chip is STC89C52, is the core of the system, and then use the C programming language download each pin of the microcontroller to achieve control; LED dot matrix display includes a drive circuit and display, 74HC138 decoder output control display line scan, 74HC573 (eight data latches) control the display of the column, because the human visual retention phenomenon, the ranks driving circuit through the dynamic control will achieve a display of Chinese characters. Keywords: STC89C52 LED dot matrix display microcontroller 74HC138 74HC573
大屏幕LED点阵显示系统 发布时间：2007-04-06作者：广西水利电力职业技术学院|陈君霞黄跃华甘文我要评论摘要：本文所设计的是一个同等灰度的单色LED显示屏控制系统，该控制系统以AT89S51为控制器，采用RS-232通信标准，可显示汉字、字符、数字或单色图片。系统采用ATMEL 公司新推出的AT89S51作为主控芯片，由单片机完成与PC机的通讯，同时完成数据存储、循环显示等。系统能脱机运行，具有结构简单、维护方便、显示刷新速度快、成本低等特点。配合在线下载程序，随时更新显示的内容,通过级连更改显示屏面积的大小，使用起来非常方便。 1引言 本文所设计的是一个同等灰度的单色LED显示屏控制系统，该控制系统以AT89S51为控制器，采用RS-232通信标准，可显示汉字、字符、数字或单色图片。系统采用ATMEL 公司新推出的AT89S51作为主控芯片，由单片机完成与PC机的通讯，同时完成数据存储、循环显示等。系统能脱机运行，具有结构简单、维护方便、显示刷新速度快、成本低等特点。配合在线下载程序，随时更新显示的内容,通过级连更改显示屏面积的大小，使用起来非常方便。 2LED显示屏系统的组成 2.1原理框图和硬件电路结构 显示屏控制系统由显示控制器和LED点阵显示屏组成。控制系统的结构框图如图1所示。主要由微处理器、通信电路、数据存储器、显示电路等组成。
2.2AT89S51芯片 本显示系统采用ATMEL公司新推出的AT89S51作为主控芯片，AT89S 51拥有与INTEL公司的8051相同的内核和引脚排列。表1为AT89S51的内部功能表，AT89S51除了具有8051的全部功能外，还内置了一些比较实用的功能部件。如AT89S51内部的程序存储器是4KB可擦写的flash ROM，下载程序代码整个过程仅用几秒钟，使用起来非常方便。而8051内部的程序存储器是4KB的PROM，只能一次性写入程序代码，以后就无法修改。另外AT89S51提供了一个ISP下载接口。很适合用于单片机应用系统的设计或开发。 3系统硬件电路的介绍 显示屏控制器的硬件电路部分主要由三个部分组成：外部存储器的扩展、串行通信接口和LED点阵显示驱动及接口电路。 一般来说要显示的内容比较多，所以必须要扩展外部数据存储器。静态数据存储器成本低、功耗小，读写速度快，我们使用二片静态RAM62256数据存储器（共64KB）。把要显示的内容代码全部存放到62256里面。 62256与单片机的接口电路如图2所示，显示的内容代码通过串行接口下载到62256中。串行通信接口电路如图3所示，通过MAX232E跟PC机的串行口连接。LED显示驱动及接口电路如图4所示，控制信号通过缓冲器74LS245后分两路 ，一路由CD4515译码后经TIP127驱动点阵的行；另一路由数据移位寄存器74HC595驱动点阵的列。当多个显示单元级联时只需相应地把下一级输入接到上一级的输出即可。