基于单片机的LED点阵显示

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。

单片机课程设计-- 16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。

以16×16点阵为例, 把所有同一行的发光管的阳极连在一起, 把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法）, 先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭；再送出第2行的数据并锁存, 然后选通第2行使其燃亮相同的时间, 然后熄灭；…第16行之后, 又重新燃亮第1行, 反复轮回。

当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上）, 由于人眼的视觉暂留现象, 就能看到显示屏上稳定的图形。

该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。

显示数据传输采用串行传输的方法, 控制电路可以只用一根信号线, 将列数据一位一位传往列驱动器, 在硬件方面无疑是十分经济的。

但串行传输过程较长, 数据按顺序一位一位地输出给列驱动器, 只有当一行的各列数据都已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。

对于串行传输方式来说, 列数据准备时间可能相当长, 在行扫描周期确定的情况下, 留给行显示的时间就太少了, 以致影响到LED的亮度。

采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。

即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。

为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。

对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。

这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据, 而不会影响本行的显示。

系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。

一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。

点阵LED显示屏的原理与制作电子协会：黄世玲截稿2008-12-12汉字显示屏到处可见，被广泛应用于与汽车报站器，广告屏等。

（图1）网上也有很多关于汉字显示屏的制作原理的材料，本文是本人参考《例说51单片机（C语言版）》（人民邮电）并在其基础上加以修改制作成功的单个字16*16LED显示屏的一些经验总结。

本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的。

下图是4个8*8LED组成的显示屏。

（图2）这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍即显示屏电路和显示屏驱动电路。

一、显示屏电路本人用的是共阴极的8*8点阵屏，在市场上是比较容易买到，下图是8*8点阵屏的实物图。

（图3）8*8点阵屏的部电路原理图如图4所示，点阵屏有两个类型，一类为共阴极（左），另一类则为共阳极（右），下图给出了两种类型的部电路原理及相应的管脚图。

（图5）LED 阵列的显示方式是按显示编码的顺序，一行一行地显示。

每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象，将感觉到8行LED 是在同时显示的。

若显示的时间太短，则亮度不够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。

本文采用低电平逐行扫描，高电平输出显示信号。

即轮流给行信号输出低电平，在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态 ，其它行都处于熄灭状态。

为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。

Protel原理图如下：(图6)如图6 所示的原理图中的Si(i=1，2，3,…,16) 代表行扫描信号输出，Di(i=1，2，3,…,16)代表列显示信号输出。

实物电路图的正反面如下：（图7） 二、 显示屏驱动电路显示屏驱动电路的原理图如下：（图8）显示屏驱动电路主要由主芯片控制电路、电源电路、控制信号放大电路等组成。

1、主芯片控制电路该部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。

LED 点阵显示设计利用LED 点阵（16*16 个发光二极管）交替显示自己名字的每个汉字。

一、预备知识:目前, LED 电子显示屏广泛应用于各种公共场所, 如南通大学新校区图书馆底楼LED 大屏幕、新校区学生食堂各种显示菜价的LED 电子屏等, 在车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场等更是随处可见LED 电子显示屏的身影。

实验箱上由4 块8*8 LED 点阵模块组成1 个16*16 的LED 点阵, 每个LED 发光管其实就是1 个像素点, 而通常汉字显示时所需像素点就是16*16。

汉字显示需要“字模生成软件”生成显示的点阵数据, 通常“字模生成软件”支持使用指定字体、指定取点模式及字节排列模式, 支持字体加粗、斜体、删除线、下划线等设置等。

“字模生成软件”的具体使用见课程设计讲解视频。

二、设计目的1.了解、掌握LED 点阵显示的控制原理, 为后续的LCD 显示控制打下基础；2.熟悉、掌握串行输入并行输出移位寄存器的使用；3.掌握单片机串行接口扩展原理和编程方法。

三、设计内容1.设计LED 点阵模块显示控制电路的原理图；2.设计程序流程图；3、编程调试, 在LED 点阵模块上交替显示自己名字的每个汉字, 交替间隔时间控制在0.5~1 秒之间。

四、参考接线LED 点阵模块显示控制所用导线较多, 可参见LED 点阵模块原理说明及实验箱电路原理图。

五、设计步骤程序:ORG 0000HLJMP MAINMAIN:MOV SP,#6FHMOV B,#80HMOV R0,#0MOV R3,#100MAIN_LOOP:MOV DPTR,#LED_TABMOV R1,#8MOV R2,#8MAIN_LOOP_H:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP MOV R3,#100MAIN_LOOP1:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB1 MAIN_LOOP_H1:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H1 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L1:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L1DJNZ R3,MAIN_LOOP1MOV R3,#100MAIN_LOOP2:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB2MAIN_LOOP_H2:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H2 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L2:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L2MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP2 LJMP MAINFASONG:MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRCLR TIMOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIINC DPTRRETDELAY:MOV R7,#4DL Y_LOOP:DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP RETDELAY2:MOV R7,#250DL Y_LOOP2:MOV R6,#250DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP2 RETLED_TAB:DB …….LED_TAB1:DB …….LED_TAB2: DB……..END原理图:。

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点阵广告牌设计在当今数字化的时代，广告宣传的方式多种多样，而 Led 点阵广告牌以其独特的显示效果、灵活的设计和广泛的应用场景，成为了广告领域的重要组成部分。

基于单片机的 Led 点阵广告牌更是凭借其低成本、高可靠性和易于控制的特点，受到了广泛的关注和应用。

一、Led 点阵广告牌的基本原理Led 点阵广告牌是由多个 Led 灯按照一定的排列方式组成的矩阵。

通过控制每个Led 灯的亮灭状态，可以显示出各种文字、图形和图像。

Led 点阵广告牌通常分为单色、双色和全彩三种类型，其中单色 Led点阵广告牌最为常见，成本也相对较低。

在基于单片机的 Led 点阵广告牌中，单片机作为核心控制器，负责接收外部输入的信息，并根据预设的程序控制 Led 点阵的显示内容。

单片机通过向驱动电路发送控制信号，来实现对每个 Led 灯的精确控制。

二、单片机的选择在设计基于单片机的 Led 点阵广告牌时，单片机的选择至关重要。

常见的单片机有 51 系列、AVR 系列和 STM32 系列等。

51 系列单片机是经典的 8 位单片机，具有成本低、开发简单的优点，但处理能力相对较弱。

AVR 系列单片机具有较高的性能和丰富的功能，适用于对性能要求较高的应用。

STM32 系列单片机是 32 位的单片机，具有强大的处理能力和丰富的外设资源，适用于复杂的系统设计。

对于一般的 Led 点阵广告牌设计，51 系列单片机通常能够满足需求。

例如，STC89C52 单片机具有 8K 的 Flash 存储器和 512 字节的 RAM，能够存储一定规模的显示数据和程序代码。

三、Led 点阵模块Led 点阵模块是组成 Led 点阵广告牌的基本单元。

常见的 Led 点阵模块有 8×8、16×16 和 32×32 等规格。

在选择 Led 点阵模块时，需要考虑显示效果、分辨率和成本等因素。

8×8 的Led 点阵模块结构简单，成本较低，但显示的内容相对较少。

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8031基于单片机的LED点阵显示在当今的电子技术领域，单片机的应用无处不在，而基于单片机的LED 点阵显示更是一项引人注目的技术。

本文将重点探讨以单片机8031 为核心的 LED 点阵显示系统。

单片机 8031 是一款经典的 8 位单片机，虽然在如今众多高性能单片机中它可能显得有些“古老”，但在一些特定的应用场景中，其简单易用、成本低廉等特点仍然使其具有一定的价值。

LED 点阵是由多个发光二极管按照一定的排列方式组成的显示模块。

常见的有 8×8、16×16 等规格。

通过控制这些发光二极管的亮灭，可以显示出各种文字、图形和图像。

在基于单片机 8031 的 LED 点阵显示系统中，首先需要解决的是硬件电路的设计。

硬件电路主要包括单片机最小系统、LED 点阵驱动电路以及电源电路等部分。

单片机最小系统是整个系统的核心，它包括单片机 8031 芯片、时钟电路和复位电路。

时钟电路为单片机提供工作所需的时钟信号，确保其能够按照预定的节奏运行。

复位电路则用于在系统出现异常时将单片机恢复到初始状态。

LED 点阵驱动电路的作用是将单片机输出的信号进行放大和转换，以驱动LED 点阵正常工作。

由于LED 点阵需要较大的电流才能点亮，所以驱动电路通常采用三极管或者专门的驱动芯片来实现。

电源电路则为整个系统提供稳定的电源供应。

一般来说，单片机8031 工作在 5V 电压下，而 LED 点阵的驱动电压则根据其类型和规格有所不同，可能需要更高的电压。

在软件设计方面，主要任务是编写控制程序，实现对 LED 点阵的显示控制。

程序的编写通常使用汇编语言或者 C 语言。

以显示一个简单的字符为例，首先需要将字符转换为对应的点阵数据。

比如要显示字母“A”，就需要将其对应的 8×8 点阵数据存储在程序的数组中。

然后，通过单片机的 I/O 口将这些数据依次输出到驱动电路，从而控制 LED 点阵的亮灭，显示出字符“A”。

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单位代码： 005分类号： TN873 本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的LED点阵显示系统的设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：讲师毕业时间：二零一三年六月基于单片机的LED点阵显示系统的设计摘要:本文是一款以单片机STC89C51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。

该系统选用四块8×8点阵模块构建一个16×16的LED点阵屏，可实现中英文字符的显示及其动态特效显示。

选定STC89C51单片机为核心控制器件，74LS164为译码电路，三极管8550和74HC595做行和列驱动。

STC89C51单片机处理控制命令以及显示代码，将显示内容通过I/O口串行输出并且控制译码电路完成串并转换并行输出，最后由显示驱动电路模块驱动LED点阵显示屏的扫描显示。

由于制作简单，电子显示屏安装方便，成本低，广泛用于各种公共场所，如车站，广告画面和公告栏等。

LED点阵电子显示屏，其功能有固定汉字、字母、数字的显示；平行左移、平行右移、上移、下移；固定内容的循环显示；显示屏的亮度调节等等。

关键词：STC89C51；74HC595；74LS164；16*16点阵；LEDSystem design of LED dot matrix display based on MCUAbstract:This is a LED dot matrix display system controller based on the single chip STC89C51 design. This system adopts four pieces of 8 x 8 dot matrix module to construct a 16 x 16 LED dot matrix display screen, and can realize the dynamic effects of English characters of the show. The selected STC89C51 microcontroller as the core control device, 74LS164 as the decoding circuit, a triode 8550 and 74HC595 as the row and column driver. STC89C51 single-chip processing of control commands and displays the code, will display the content through I/O serial output and control decoding circuit to complete string conversion and parallel output, and finally by the display driving circuit module driver LED dot matrix display scanning display. Because of the simple, electronic display screen, convenient installation, low cost, widely used in various public places, such as the station, the advertisement picture and bulletin. LED dot matrix display, its function is fixed Chinese characters, letters, digital display; parallel shift left, right, up, down parallel; fixed content display; the display brightness adjustment etc..Key words:STC89C51;74HC595;74LS164;16*16dot array;LED目录1. 引言 (1)2. 方案选择 (1)2.1 系统硬件方案 (1)2.1.1 通信系统 (2)2.1.2 硬件设计方案 (2)2.2 系统软件方案 (2)3. 硬件整体设计概述及功能分析 (3)3.1 控制单元设计 (3)3.1.1 控制系统设计 (4)3.2 串并转换器74LS164 (4)3.3 驱动电路设计 (5)3.3.1 行驱动电路设计 (5)3.3.2 列驱动电路设计 (5)3.4 通信系统硬件设计 (6)3.5 电源设计 (7)4. 系统软件设计 (7)4.1 程序设计 (7)4.2 显示程序的设计 (8)4.2.1 点阵数据表达方式 (8)4.2.2 显示程序的流程图 (8)5. 系统调试 (9)5.1 硬件调试 (9)5.2 软件调试 (9)6. 结束语 (10)参考文献 (11)谢辞 (12)附录1程序清单 (13)附录2系统原理图 (18)附录3实物图 (20)1. 引言LED显示屏是八十年代后期在全球快速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列而组成。

基于STC89C51单片机LED点阵显示屏的设计和开发摘要伴随着科技的进步，LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件走进我们的视野，它是由多个独立的LED发光二极管封装而成。

通过LED点阵显示屏可以显示数字、符号以及文字，通常用在广告，指示牌，公告牌上。

显示屏整机以40脚单片机STC89C51为核心，本文介绍了以STC89C51单片机为控制系统的LED点阵显示屏的动态设计和开发过程。

通过该芯片控制一个行驱动器74HC154和两个列驱动器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，采用16×16点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示屏。

显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。

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，就可以有效地控制各显示点的亮灭。

所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库中提取。

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、成本低廉等特点用于车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内外显示场合的信息发布，公益宣传，环境参数实时更新，重大活动倒计时等方面。

经实践证明，该系统显示误差小，性能稳定，结构合理，扩展能力强。

关键词：STC89C51单片机； LED；点阵显示；动态显示ABSTRACTWith advances in technology, LED dot matrix display as a display device into our new vision, it is more independent of the LED light emitting diode packages. LED dot matrix display can show by numbers, symbols and text, often used in advertising, signs, bulletin boards.The whole equipment is with the 40-pin STC89C51 MCU (Micro Controller Unit) at the core, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74HC154 and two row driver 74HC595 through this chip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters, four pieces of 8×8 dot-matrix LED display modules to form the 16×16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the hardware design of the LED dot matrix display, and the principle function of the various parts of the circuit, the corresponding software program design and the use of some such.SCM process control system used for editing MCU C language, Programming control points indicated by the corresponding LED anode and overcast extreme level. We can effectively control the defense showed bright spots. The lattice data shows characters can prepare themselves (that is, direct lattice Painting), which can also be extracted from the standard font.LED display with fabric means flexibility, stability, low power consumption, long life, mature technology, low-cost features at the station, securities, sports venues, transportation corridors and various indoor / dissemination of information on foreign shows occasions, good publicity, real-time environmental parameters, etc. countdown major activities are widely used.As the practice proves, the system possesses advantages in low shows errors, stable, rational structure and strong extensible abilities.Key words: STC89C51 Micro Controller Unit LED Lattice Display Dynamic Display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 ........................................................... - 1 -1.1 课题的研究背景及意义 ...................................... - 1 -1.2 LED电子显示屏概述......................................... - 1 -1.3 LED电子显示屏的分类....................................... - 1 -1.4 国内外研究现状简述 ........................................ - 2 -1.5 设计任务 .................................................. - 3 -2 总体设计方案 ..................................................... - 4 -2.1 显示屏控制系统 ............................................ - 4 -2.1.1 显示单元的选择 ...................................... - 4 -2.1.2 滚屏方式选择 ........................................ - 4 -2.2 设计方案论证 ............................................... - 5 -2.2.1 显示模式方案 ........................................ - 5 -2.2.2 数据传输方案 ........................................ - 6 -3 系统硬件部分设计 ................................................. - 8 -3.1 电源设计 .................................................. - 8 -3.2 主控电路系统及其外围电路 .................................. - 9 -3.2.1 主控单元的选择 ...................................... - 9 -3.2.3 主控电路系统外围电路 ............................... - 12 -3.3 列驱动电路 ............................................... - 13 -3.4 行驱动电路 ............................................... - 15 -3.4.1 行驱动芯片74HC154 介绍............................. - 15 -3.4.2 行驱动电路 ......................................... - 17 -3.5 LED显示屏电路............................................ - 17 -4 系统软件部分设计 ................................................ - 20 -4.1 概述 ...................................................... - 20 -4.2 系统主程序 ............................................... - 20 -4.3 显示驱动程序 ............................................. - 21 -5 软硬件调试及性能分析 ............................................ - 23 -5.1 软件调试 ................................................. - 23 -5.2 硬件调试 ................................................. - 24 -5.3 性能分析 ................................................. - 25 - 总结 ............................................................ - 27 - 致谢 ............................................................ - 28 - 参考文献 .......................................................... - 29 - 附录一：LED点阵显示屏系统电路原理图............................... - 30 - 附录二：LED点阵显示屏源程序....................................... - 31 - 附录三：元件清单 .................................................. - 38 -1 绪论1.1 课题的研究背景及意义该课程设计使我能够掌握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，使我对所学过的理论知识有了新的认识。

编号毕业设计（论文）题目基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计二级学院电子信息与自动化学院专业测控技术与仪器班级测控一班学生姓名丁徽徽学号 ***********指导教师米曾真职称副教授时间 2015年6月6日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 单片机的发展阶段 (1)1.2 单片机的发展趋势 (1)1.3 单片机的特点 (3)1.4 LED简介 (4)1.5 LED的特点 (5)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.2 显示模块方案论证 (6)第三章系统电路的硬件设计 (9)3.1 设计框图 (9)3.2 单片机的选择 (9)3.3 AT89C51芯片简介 (10)3.4 系统硬件电路的设计 (13)第四章系统的程序设计 (22)4.1程序的编写过程 (22)4.2 程序设计流程图 (24)第五章软件调试及硬件制作 (25)5.1 软件调试及仿真 (25)5.2 硬件制作 (28)结束语 (29)致谢 (30)附录 (37)附录A：16*16点阵显示屏设计程序 (37)附录B：proteus ISIS 软件仿真图 (48)附录C：供电以后16*16点阵实物效果图 (49)附录D：元器件清单列表 (50)摘要本设计是基于单片机AT89C51为核心的由4个8×8的点阵显示屏形成的16×16点阵显示屏设计。

系统的介绍了由AT89C51为控制系统的点阵显示屏动态设计过程。

通过该芯片AT89C51控制一个行驱动器4-16线74HC154译码器和两个列驱动器74HC595级联成串行输入并行输出的移位寄存器来驱动显示屏，该显示屏能显示汉子、字符和图形等。

通过按键控制汉字的滚动切换，能实现汉字的移入移出滚动显示。

文中介绍了led点阵显示屏的设计思路，软件程序编写的过程、调试仿真以及硬件电路的各个部分电路的功能原理等。

单片机控制的系统程序采用的是C语言编写，通过行驱动电路和列驱动电路控制相应led阳极和阴极的电平，就可以有效的控led的亮和灭，所显示的点阵数据可以软件PCtolCD2002标准字库中提取代码。