LED显示屏上位机软件的设计与实现

基于STM32的全彩LED显示屏系统的设计引言：全彩LED显示屏系统基于STM32是一种新型的显示技术，它能够呈现丰富多彩的图像和动画效果，具有较高的分辨率和刷新率，被广泛应用于户外广告、体育场馆、舞台演出等领域。

本文将介绍基于STM32的全彩LED显示屏系统的设计原理和实现方法，包括硬件设计和软件开发两个方面。

一、硬件设计1.硬件平台选择选用STM32系列单片机作为硬件平台，它具有较高的运算能力和丰富的外设接口，能够满足全彩LED显示屏系统的要求。

同时，根据具体的需求还可以选择适当的型号和封装。

2.LED显示屏的选型根据实际应用场景的需求，选择合适的LED显示屏。

关注显示屏的分辨率、亮度、可视角度、防水性能等指标，并确保与STM32单片机的接口兼容。

3.电源设计为了保证系统的稳定运行，需要设计合适的电源电路。

可以选择直流稳压电源芯片或者使用外部稳压电源模块，以提供所需的电源电压和电流。

4.通信接口设计在全彩LED显示屏系统中，通常采用串行通信接口来控制显示屏的显示内容。

根据具体的通信协议选择合适的串行通信接口，如SPI、I2C或UART，并设计相应的接口电路。

5.控制芯片选择及驱动设计LED显示屏通常包含一个或多个控制芯片，用于控制LED的亮度和颜色。

根据显示屏的类型和规格选择合适的控制芯片，并编写相应的驱动程序。

二、软件开发1.系统初始化在STM32单片机上搭建全彩LED显示屏系统的软件平台，需要进行系统初始化设置。

包括时钟配置、外设初始化、中断配置等。

通过配置寄存器和调用相应的函数，使得系统能够正常工作。

2.数据传输和显示控制通过串行通信接口将待显示的数据传输到LED显示屏上，并控制LED 的亮度和颜色。

编写相应的程序，实现数据的传输和显示控制功能。

3.图像和动画显示为了实现丰富多彩的图像和动画效果，需要编写相应的图像和动画处理程序。

例如，实现图像的解码和显示、动画的播放和切换等功能。

4.驱动调试和优化在软件开发过程中，需要对驱动程序进行调试和优化。

含上位机传输的LED显示屏设计与实现摘要本设计是一个含有PC机为上位机的16×16点阵LED电子显示屏的设计。

LED 以其组装方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、成本低廉等特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种场合的信息发布，公益宣传等得到广泛的应用.此设计是用美国ATMEL公司生产的40脚的单片机AT89S51为核心，介绍了它的自身特点以及相比其他单片机的优势所在,还有阐述了控制系统的LED点阵电子显示屏的动态扫描设计和硬件、软件开发原理流程。

主要实现方式是，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,LED显示屏采用4块8×8点阵LED显示模块，来组成16×16点阵显示模式全屏能显示1个汉字，全屏可显示一个汉字。

显示采用动态扫描显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。

并通过上位机PC机，来传输文字的录入，使其更加灵活可控和可再利用等功能。

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变换，就可以有效的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,也可从标准字库中提取.然后通过PC机软件VC++和与单片机之间的协议RS—232进行通信.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LED显示屏；AT89S51单片机;RS—232通信协议；点阵屏汉字显示AbstractThis design is one includes PC machine for the superior machine 16×16 the lattice LED electron display monitor's design. LED is nimble by its assembly way, the demonstration is stable，the power loss is low，the life is long，the cost inexpensive and so on characteristics in the station, the negotiable securities, the movement facility, the transportation yang or male principle and each kind of situation's information issued, the public welfare propaganda and so on obtains the widespread application.This design is 40 foot's monolithic integrated circuit AT89S51 which produces with American ATMEL Corporation is a core, introduced its own characteristic as well as compares other monolithic integrated circuit's superiority to be，but also had elaborated control system's LED lattice electron display monitor’s dynamic sca nning design and the hardware, the software development principle flow. Mainly realizes the way is, controls good driver 74HC154 and two row driver 74HC595 through this chip actuates the display monitor demonstration。

毕业论文（设计）（LED点阵屏上位机的设计）(The design Of the superior machine Of LED latticescreen)摘要本设计以单片机为下位机，PC机为上位机的三位16*16LED点阵屏的设计,上位机可利用汉字点阵字模的提取公式，计算出所要显示的汉字在字库中的位置，从而提取出该汉字的点阵字模代码,直接利用PC机的RS-232串口通信,可将汉字字模信息传送给下位机。

本设计不但能实现数据的发送、端口的选择、串口的设置，也能实现计算发送数据的个数、显示日期、复制、粘贴、剪切、删除、全选、字体的选择、打开和保存文件等功能，操作简单便捷、交互性好。

关键词：上位机；字模信息提取；RS-232串行通信；MSCOMM控件AbstractThis design of 16*16LED lattice screen take the microcomputer as the lower position machine and the PC machine as the superior machine 16*16LED lattice screen, The superior machine may use the Chinese character lattice matrix extraction the formula to calculate Chinese character in fonts position which must demonstrate, then withdrawing the lattice matrix code of Chinese character , using the PC machine RS-232 serial port correspondence directly may send the Chinese character matrix information to the lower position machine。

目录摘要.................................... 错误!未定义书签。

Abstract .................................... 错误!未定义书签。

目录 (III)1.绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 LED发展现状和发展趋势 (2)1.3 研究本课题的内容及意义 (3)2. LED显示装置总体设计 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 系统设计方案 (4)2.2.1 系统设计思路 (4)2.2.2 系统的模块分析 (5)3. LED显示装置硬件设计 (8)3.1 系统的硬件组成 (8)3.2 系统主要模块电路设计 (8)3.2.1 STC89C51单片机主控模块 (8)3.2.2 74HC138译码模块 (10)3.2.3 74HC595模块 (11)3.2.4 DS18B20模块 (12)3.2.5 其他模块 (13)4. LED显示系统软件设计 (15)4.1 系统软件总体设计 (15)4.2 主要模块软件设计 (15)4.2.1 LED显示模块 (15)4.2.2 DS18B20模块 (16)结束语 (III)参考文献.................................... 错误!未定义书签。

致谢........................................ 错误!未定义书签。

附录........................................ 错误!未定义书签。

附录1 ................................... 错误!未定义书签。

1.绪论1.1 课题研究背景半导体的发展，不但推进了重工业的飞速发展，并且在许多大众及服务行业也得到了广泛应用，一个重要的应用元器件就是二极管。

二极管的分类有许多中，普通二极管、肖特基二极管、发光二极管以及势垒二极管等等，在不同的电路应用中，二极管的作用各不相同。

基于MCS-51单片机的LED显示屏控制器设计与实现【摘要】本文基于MCS-51单片机设计了一种LED显示屏控制器，通过对硬件电路的设计和软件程序的编写，实现了对LED显示屏的控制和显示功能。

通过此控制器，我们可以便利地实现对LED显示屏的内容、亮度以及显示效果的控制，提供了一种简易、灵活、高效的LED显示屏控制方案。

【关键词】MCS-51单片机；LED显示屏；控制器；设计与实现【引言】在现代社会中，LED显示屏被广泛应用于各种场所，如广告牌、舞台背景等。

控制LED显示屏的内容、亮度以及显示效果对于满足各种应用需求分外重要。

本文基于MCS-51单片机，设计和实现了一种LED显示屏控制器，通过对硬件电路的设计和软件程序的编写，实现了对LED显示屏的控制功能。

【一、硬件设计】LED显示屏控制器的硬件设计主要包括以下几方面：输入电路、控制电路和驱动电路。

其中，输入电路用于接收外部输入信号，通过调整脉宽和脉冲的分配，实现对LED显示屏的亮度控制；控制电路用于接收来自MCS-51单片机的指令，通过解码和解析指令，转化为控制信号；驱动电路用于驱动LED显示屏的亮度和显示效果。

【二、软件设计】LED显示屏控制器的软件设计是通过编写程序实现对硬件的控制和显示功能。

程序主要包括以下几方面：输入信号的检测、指令的解码、显示内容的存储和处理、驱动信号的生成和输出。

通过编写相应的控制程序，实现对LED显示屏的内容、亮度和显示效果的控制。

【三、功能实现】LED显示屏控制器通过MCS-51单片机实现了以下功能：1. 输入信号检测：通过输入电路检测外部输入信号，裁定输入信号类型。

2. 指令解码：通过控制电路解码来自MCS-51单片机的指令，将其转化为控制信号。

3. 显示内容存储和处理：通过存储器存储内容数据，并进行相应的处理，如字符拼接、动画效果等。

4. 亮度控制：通过调整脉宽和脉冲的分配，实现对LED显示屏的亮度控制。

5. 显示效果控制：通过处理显示内容、驱动信号的方式，实现对LED显示屏的各种显示效果控制，如滚动、闪灼等。

西联电子LED屏拼接使用说明书PRODUCT MANUALS FORLED-SCREEN目录第1章准备工具....................................................................................................................... - 1 -第2章操作流程....................................................................................................................... - 2 -第3章操作步骤....................................................................................................................... - 3 -3.1 设置输出分辨率.......................................................................................................... - 3 -3.2 显示器布局设置.......................................................................................................... - 4 -3.2.1 显示器阵列设置............................................................................................... - 5 -3.2.2 对应关系设置................................................................................................... - 7 -3.2.3 显示器阵列验证............................................................................................... - 8 -3.3多窗口设置................................................................................................................... - 9 -3.3.1 开窗................................................................................................................. - 10 -3.3.2 保存场景......................................................................................................... - 12 -第4章现场效果..................................................................................................................... - 14 -LED 屏拼接使用说明书- 1 -第1章 准备工具本章内容包括：工具的介绍，展示工具名称、作用及图片示例序号 物品名称 图片示例作用 1诺瓦发送卡LED 屏控制器2发送卡控制软件控制发送卡对LED 屏的操作3LED 超大点阵拼接处理器LED 屏拼接处理4LED 超大点阵拼接处理器控制软件控制拼接处理器LED屏拼接使用说明书第2章操作流程本章内容包括：主要介绍了LED屏拼接的操作流程LED拼接的操作流程主要包括LED屏的点亮与设置，拼接器的操作，具体操作示意图如下图2.1所示：图2.1 操作示意图- 2 -LED屏拼接使用说明书第3章操作步骤本章内容包括：✧设置输出分辨率✧显示器布局设置✧多窗口设置3.1 设置输出分辨率输出分辨率设置包括增加、删除、编辑分辨率的参数，并进行相应分辨率的测试和校验，主要操作流程示意图3.1如下：输出分辨率设置①在分辨率列表中选择相应的输出分辨率并保存②在当前分辨率下勾选测试及校验图3.1 主要操作流程示意图输出分辨率是根据LED屏总分辨率设置的。

上位机页面设计思路
上位机页面的设计思路主要包括以下几个方面：
1. 页面布局和结构设计：上位机页面应该具有清晰的布局和简洁的结构，使用户能够快速找到所需的功能和信息。

可以采用经典的三栏布局，将功能区域、信息展示区域和操作区域划分开来。

2. 导航设计：在页面顶部或侧边可以设计导航栏或菜单，以便用户快速切换不同的功能模块或页面。

导航栏的设计应该易于理解和操作，可以使用明确的标签或图标来表示不同的功能模块。

3. 功能模块设计：根据上位机的具体功能，可以将不同的功能模块划分成不同的页面或区域。

每个功能模块应该有清晰的标题和说明，使用户明确该模块的作用和使用方法。

4. 数据展示和操作设计：上位机主要负责与下位机或设备进行数据交互，因此需要设计数据展示和操作的相关界面。

对于数据展示，可以使用表格、图表等形式，使用户可以清楚地看到当前数据的状态和趋势。

对于数据操作，可以设计按钮、输入框、滑块等控件，用户可以通过这些控件进行数据的输入和操作。

5. 响应式设计：考虑到上位机可能在不同的设备上使用，例如电脑、平板电脑、手机等，需要采用响应式设计，使界面能够自适应不同的屏幕尺寸和分辨率。

6. 色彩和界面风格设计：根据上位机的用途和用户群体，可以选择合适的色彩和界面风格。

可以根据企业的品牌形象、用户喜好或功能特点来选择合适的配色方案和界面风格，使用户在使用上位机时感到舒适和愉悦。

总之，上位机页面的设计思路主要包括合理的布局和结构、清晰的导航设计、功能模块的划分和设计、数据展示和操作设计、响应式设计以及色彩和界面风格的选择。

通过科学合理的设计，可以提高上位机的易用性和用户体验。

灵信LED控制系统软件的开发伴随当今高度发展的信息时代，LED显示屏控制技术在信息领域也取得了长足的进步。

灰度控制技术的发展，真彩色图像的展现；驱动电路的灵活、高效，控制系统技术的提高无不体现了LED 行业技术的飞跃发展。

伴随着计算机网络技术的发展，LED 显示屏在多媒体、多种显示设备组成的信息显示系统中，采用智能化网络控制，联网控制多屏技术也得到广泛的应用。

软件控制设计方面，根据LED 图文显示屏系统的具体要求，按照工程实际需要，具体设计了四个模块：编辑功能模块，字模提取模块，效果添加及预览模块，通讯模块。

本文将对这四个模块逐一进行描述。

1 引言随着社会的不断进步与发展，人们在获取信息的同时，也对信息获取的方法和信息质量有了更高的要求，传统的信息显示方式正逐步被LED 显示系统所取代。

因此，如何开发出灵活、高效的控制系统是一个非常有意义的研究课题，本文从工程实际出发，列出了LED 显示屏控制系统所需要的功能，从信息的编辑、提取、显示和控制等方面进行研究，为LED 显示屏的应用提供良好的基础。

2 系统功能2.1 目标设计LED 显示屏控制系统主要是通过图文控制器实现LED 显示屏信息的初始化、显示和控制等功能，具体目标如下：（1）支持显示屏参数软件的初始化设置、加载；（2）支持多区域画面编辑与显示；（3）支持中英文时钟编辑与显示；（4）支持游走字幕编辑与显示；（5）支持温度、湿度等传感器信息编辑与显示；（6）支持软件自动开关机；（7）支持画面显示特效；（8）支持图片信息的编辑、浏览和播放；（9）强大的超文本编辑器（RTF 格式）；（10）显示信息的预览；（11）各页面显示方式、运行速度、停留时间均可软件调节；（12）显示信息的发送。

2.2 设计思想为了实现系统的设计目标，在全面分析系统所要达到的功能的基础上，结合软件运行平台的特点，系统采用VC 程序开发语言进行开发，为了提高系统的可视性、可操作性，界面设计采用自画的方式进行设计，与控制屏体之间的通信采用RS232/RS485 方式，具体的通信参数可以动态设置。

课程设计题目：基于单片机的点阵电子显示屏设计（显示大学人民武装学院信息工程系）毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除文中已经注明引用的容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示意。

作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。

有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。

学校可以公布论文（设计）的全部或部分容。

的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订基于单片机的点阵电子显示屏设计摘要：本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。

学科分类号本科生毕业论文(设计)题目（中文）：LED显示屏控制器的设计与实现（英文）：The Design and Implementation of学生姓名：学号：2013年05月15日本科生论文（设计）作者签名：年月日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (2)1 前言 (1)1.1 LED电子显示屏概述 (1)1.2 LED电子显示屏的分类 (1)1.3 LED显示屏市场前景 (2)2 LED显示原理的分析 (3)2.1 LED点阵模块结构 (3)2.2 LED动态显示原理 (4)3 系统设计的任务与方案论证 (6)3.1 设计任务 (6)3.2 设计方案论证 (7)3.2.1 显示单元模块的选择 (7)3.2.2 主控制器的选择 (7)3.2.3 点阵数据存储方式的选择 (9)3.2.4 系统总体结构及原理分析 (10)3.2.5 工作原理分析 (11)4 硬件电路设计 (12)4.1 LED控制卡电路设计 (12)4.1.1 列驱动电路设计 (13)4.1.2 行驱动电路设计 (14)4.2 时钟模块电路设计 (15)4.3 温度驱动电路设计 (15)4.4 MAX232串行通信电路设计 (16)4.5 系统电源及通信电缆的选择 (17)4.5.1 对于LED显示屏的电源要求 (17)4.5.2 开关电源在LED屏应用中的优势 (17)5 系统软件设计 (18)5.1 上位机软件设计 (18)5.2 汉字字模的提取方法 (19)5.3 上位机与单片机通信协议 (20)5.4 下位机软件设计 (21)5.5 中断数据处理 (23)6 测试结果与分析 (24)6.1 上位机软件测试 (24)6.2 汉字移动测试 (24)6.3 结果分析 (25)7 总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录A LED显示屏控制卡原理图 (29)附录B LED显示屏控制卡PCB电路图 (30)附录C VB上位机界面 (31)附录D 本设计显示效果图片 (31)附录E 程序清单 (32)LED显示屏控制器的设计与实现摘要本设计是以STC12C5A60S2单片机作为核心控制器件，外围存储芯片实现汉字编码的存储，可以实现中英文字符和动态显示，并且可以通过级连的方式来扩展显示屏的尺寸，增加显示内容。

基于LED显示屏软件设计
1．LED 显示屏显示程序的设计
使用S3C44BOX 内部的DMA 控制器进行数据的传输与控制,使显示程序得到简化，其程序流程如图所示。

点阵码的传输全由DMA 控制器完成,只需在启动DMA 数据传输前将点阵码的首址、LED 显示屏的首址及传输数据量的值分别赋给相应的控制字,启动DMA 操作即可。

完成所有本同名行点阵码传输后，将刷新的数据锁存到第二级列数据锁存器并输出，驱动本同名行显示。

这样，循环显示16 个同名行后就完成了一帧点阵显示。

2.点阵排序
由于LED 显示模块的电路结构以及使用了16 位并行总线和DMA 数据传输技术，在显示时点阵码的排放顺序,需要满足如下要求：
①两相邻的纵向级联的一系列横向级联级应按①和②条中的原则进行点阵码排序。

图显示程序流程图
②由于显示驱动模块的第一级列数据锁存器译码选通电路的结构和DMA 数据传输要求，对同一显示驱动模块的上下两部伊的同名行点阵应按列数据锁存器的选通顺序依次连续存放。

③16 位并行总线一次数据传输，即一次DM 写操作传输两个字节的点阵码，低位和高位字节分别传送到两相邻的纵向级联模块的同名行和同名列数据锁存器中，因此相邹的纵向级联模块的同名行和同名列点阵码应连续存放。

④在16 行扫描显示方式下，一个大型LED 胼分为16 个同名行，每一个同名行按照①、②、③、④条中的原则进行点阵排序。

⑤各纵向级联级依次按①、②、③条中的原则进行点阵码排序。

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。

摘要LED显示屏，发光二极管的英文缩写，简称LED。

它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，其大概的样子就是由很多个通常是红色的发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。

用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

本次设计的全称为16x32的LED点阵显示牌。

本文介绍了采用89C51单片机作为主要控制模块的LED显示牌的动态设计。

通过该芯片控制一个行驱动74LS154和列驱动器74HC595来驱动显示屏显示，使用单片机汇编语言进行编程，使其能够显示文字和单色图像。

本文将介绍该方案的硬件设计思路，硬件电路各个部分的功能，原理以及程序设计等。

关键词：LED点阵显示屏；STC12C5A60S2；74HC595；74LS154摘要毕业设计论文AbstractThe LED display, light emitting diode English abbreviations, abbreviation LED. It is a semiconductor emitting diode by controlling the display mode, its appearance is probably by many usually red leds composition, rely on to kill bright lights display character. Used to display text, graphics, images, video, animation, prices, the video signal etc all kinds of information of the display screen.The design of whole called 16x32 of LED dot matrix XianShiPai. This paper introduced the 89C51 microcontroller as the main control module LED XianShiPai dynamic design. Through this chip control a line drive 74LS154 columns and drive 74HC595 to drive the screen shows, so that it can show text and monochrome images. This paper will introduce the scheme of hardware design, hardware circuit each function of, principle and program design, etc.Key words: destem, STC12C5A60S2, 74HC595, 74HC154目录摘要 (I)绪论 (1)第1章前言 (2)1.1LED电子显示屏概述 (2)1.1.1 LED的简介 (2)1.1.2 点阵的概述 (2)第2章系统的整体设计方案 (3)2.1系统硬件方案 (3)2.2.1 系统的整体电路框架 (3)2.2.2 系统硬件设计实物图 (4)2.2系统软件方案 (4)第3章系统的硬件设计 (5)3.1单片机最小系统及外围电路 (5)3.1.1 单片机STC12C5A60S2 (5)3.1.2 单片机最小系统 (7)3.2显示部分 (9)3.2.1 8X8点阵单元 (9)3.3驱动部分 (10)3.3.1 移位寄存器74HC595 (10)3.3.2 列驱动电路 (12)3.3.3 译码器74HC154 (13)3.3.4 电流放大电路 (13)3.3.5 行驱动电路 (14)第四章系统软件设计 (16)4.1系统软件设计的基本思路 (16)4.1.1 字模生成及其软件 (16)4.2程序流程图 (17)4.2.1 总流程 (17)4.2.2 静态显示流程 (17)4.2.3 动态显示流程 (18)4.3单片机与计算机通讯 (20)第五章调试及性能分析 (21)第六章总结 (22)致谢 (23)目录毕业设计论文参考文献 (24)附录 (25)附录A程序 (25)附录B原理图 (35)附录C实物图 (36)绪论LED点阵显示屏主要原理是将要显示的图文信息首先进行数字化处理，使图文信息转换成相应的数字化视频信号，经过数字通信系统将数字视频信号传输到LED 显示屏显示缓存中，由显示单元控制电路读取相应的显示信息进行显示。

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第２０卷ＡＥＣＣ专题学术研讨会论文集３９?一种大屏幕ＬＥＤ显示屏控制系统设计实现方法ＡＤｅｓｉｇｎＭｅｔｈｏｄｏｆＡＬａｔｔｉｃｅＬＥＤ’ＳＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ王均波魏坤朱磊（北方自动控制技术研究所太原０３０００６）【摘要】介绍一种点阵大屏幕ＬＥＤ显示屏控制系统的硬件和固件设计方法，该系统以８０５１系列单片机为微控制器。

该系统采用ＲＳ一２３２通信接口与上位机ＰＣ机进行通信，并制定相应的通信协议接收ＰＣ机的显示文件进行显示。

控制显示时利用设定显示缓冲区的思想实现ＬＥＤ大屏幕显示。

完成了数据接收与存储、常见显示方式显示等。

使用ＶｉｓｕａｌＣ＋十实现了用户界面程序以及与下位机通信程序的设计。

【关键词】Ｉ。

ＥＤ显示屏，ＲＳ一２３２串行通信，显示缓冲区中图分类号：ＴＰ２７３ＡＢＳＴＲＡＣＴ文献标识码：ＡｏｎＡｌａｔｔｉｃｅＬＥＤ’ｓｐａｎｅｌｄｉｓｐｌａｙｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｆｉｒｍｗａｒｅｂａｓｅｄｏｎｅｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｏｆ８０５１ｆａｍｉｌｙｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅｃｅｉｖｅｓｄｉｓｐｌａｙｆｉｌｅｓｆｒｏｍＰＣｂｙｗａｙｏｆｓｅｒｉａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｔＯｄｉｓｐｌａｙｕｓｉｎｇＲＳ－２３２ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃ０１．Ａｄｉｓｐｌａｙｂｕｆｆｅｒｉｓｕｓｅｄｗｈｅｎｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ．Ａｔｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｆｉｎｉｓｈｅｓｔｈｅｄａｔａｒｅｃｅｉｖｉｎｇａｎｄｓｔｏｒｅ，ｓｏｍｅｆａｍｉｌｉａｒｄｉｓｐｌａｙｍｏｄｅｓ．ＵｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍａｒｅｗｒｉｔｔｅｎｗｉｔｈＶｉｓｕａｌＣ＋＋．ＫＥＹＷＯＲＤＳＬＥＤ’Ｓｐａｎｅｌ，ＲＳ一２３２ｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ａｄｉｓｐｌａｙｂｕｆｆｅｒＬＥＤ电子显示屏是随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展而形成的一种信息显示媒体。

LED图文显示屏控制系统的设计方案引言LED显示屏具有成本低、寿命长、功耗小、工作温度范围宽等优点，广泛应用于文字及图像信息的显示。

整个系统一般分为3个部分：上位机，显示屏控制电路和led阵列及其驱动。

其中显示屏控制电路的设计广泛采用两类器件作为其控制核心来实现，一类是单片机控制系统，另一类是可编程逻辑器件。

该设计采用基于单片机的控制方案，如图1所示，一台PC机通过RS485总线与多块控制器相连，每块控制器扩展了温度传感器、实时时钟和其他外围器件，控制LED屏的显示。

采用单片机的控制方案，结构简单，应用灵活，并且易于扩展。

1 系统的硬件设计系统硬件框图如图2所示，上位PC机用专门的软件编辑将要显示的信息，通过串口发给单片机，存储在Flash内，单片机再驱动电路将字符的编码通过LED点阵的形式显示出来。

LED点阵为双基色屏，能显示红，绿，黄3种颜色。

控制器的核心选用STC89LE516单片机，扩展32KSRAM作为显示缓存区，512KFlash用于存储显示的点阵信息和一些必要的参数。

拨码开关选择本屏的物理地址。

控制器还扩展了1片温度传感器采集温度数据，1片时钟芯片进行实时时间的读写。

1.1 存储器扩展电路STC89LE516是一款强抗干扰，高速，低功耗的单片机，增强型51内核，集成了看门狗电路，内含64K字节Flash存储器，512字节RAM,可在线编程，可远程升级，价格便宜。

为了提高响应速度，系统扩展了32KSRAMIS61LV256作为显示缓存区，用于保存当前正在显示的一帧数据和一些特技处理数据，和单片机的接口如图3所示，SRAM的最高位地址线A14由单片机的P3.2单独控制，以便于将红色和绿色LED点阵的数据分块存放，当P3.2输出为0时，选中RAM地址0x0000～0x3fff,为红色LED的数据区；当P3.2输出为1时，选中RAM地址0x4000～0x7fff,为绿色LED的数据区。

Flash用于存储代码，显示的数据信息和字库。

上位机设计方案1. 引言本文档旨在介绍上位机设计方案的详细内容。

作为一种用于控制下位机设备的软件应用程序，上位机在工业自动化和嵌入式系统中扮演着至关重要的角色。

本文将介绍上位机的概念、设计原则、功能需求以及具体的软件实现方案。

2. 概述2.1 上位机的定义上位机是指运行在PC或嵌入式平台上的一种软件应用程序，用于与下位机设备进行通信、监控和控制。

上位机可通过各种通信协议（如RS232、CAN、以太网等）与下位机通信，并与用户交互界面实现数据的可视化和操作控制。

2.2 设计原则上位机设计应遵循以下原则：•界面友好性：提供直观、易用的用户界面，使操作人员能够方便地进行操作和监控。

•实时性：能够实时获取并显示下位机设备的状态和数据，及时采取相应的控制措施。

•可扩展性：支持多种通信协议和设备接口，能够与不同类型的下位机设备进行通信。

•稳定性和可靠性：保证上位机应用程序的稳定运行，防止数据丢失和系统崩溃。

3. 功能需求基于上述设计原则，下面列出了上位机的主要功能需求：•与下位机通信：支持各种通信协议，如RS232、CAN、以太网等，确保与下位机设备的稳定通信。

•数据采集和显示：实时获取下位机设备的传感器数据，通过图表、表格等方式显示给用户。

•参数设置和控制：支持设置下位机设备的参数，并根据需要进行控制。

•数据存储和导出：将采集到的数据存储在本地数据库中，并支持导出到Excel等格式。

•报警和事件处理：根据设定的阈值进行报警，并能够及时处理异常事件。

•远程监控和控制：支持远程访问和操作，方便对设备进行远程监控和控制。

4. 软件实现方案基于上述功能需求，我们将采用以下软件技术和工具来实现上位机应用程序：•开发语言：选择一种主流的编程语言，如Python、C#、Java等，根据项目需求选择合适的开发语言。

•开发平台：选择一种常用的集成开发环境（IDE），如Visual Studio、Eclipse等。

•数据库：选择一种适用于数据存储和查询的数据库，如MySQL、SQLite等。

基于SIM300的无线LED显示屏控制系统设计与实现随着技术的进展与提高，大型LED 显示屏已广泛应用于各类公共场所，用于显示文字、图形、视频图像等多媒体信息。

在城市信息现代化建设中，LED 显示屏成为现代信息传扬的重要媒体之一。

随着户外LED 屏数量的剧增和用法范围的扩大，对LED 显示屏的管理与控制提出了新的要求。

1 系统工作原理
本系统主要由上位机和下位机组成。

上位机为安装有LED 屏管理软件而且能衔接Internet 或GPRS 网络的设备，例如PC、移动设备等。

下位机为以控制模块为主的LED 屏无线控制器。

系统拓扑结构1 所示。

系统主要利用GPRS 模块作为无线Modem，实现了LED 显示屏无线控制器(作为客户端)拨号上网，与Internet 网络上的上位机(作为服务端)举行TCP 无线通信，实现数据传输，完成对LED 屏的无线数据更新。

2 下位机硬件设计
2 所示，LED 屏无线控制器主要由四部分组成：、GPRS 模块、AVR 单片机控制模块、LED显示屏。

2.1 AVR 单片机控制模块
为了保证通信数据的实时性和效率，又能兼顾驱动LED 显示屏，所以本模块采纳的是拥有双串口的ATMEL 公司的ATmega 162.它是一款基于AVRRISC 的低功耗的8 位单片机，其稳定性、牢靠性十分高，能适应各种环境，适用于各种不同的无线LED 显示屏用法环境。

本模块主要处理GPRS 模块接收到的信息，并将接收到的屏显信息传送给LED 屏，同时通过串口发出AT 命令监视GPRS 模块是否有新消
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