基于单片机的LED液晶显示屏设计

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。

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。

毕业设计（论文）此毕业设计论文几乎所有内容都是作者原创，已经查重通过，重复率不到5%。

程序部分如有疑问，可以qq联系。

1366715589、电子与信息工程学院二零一四年六月天津工业大学毕业设计（论文）基于单片机的LED显示屏系统设计学生姓名 qq1366715589 院部名称电子与信息工程学院专业电子信息工程指导教师职称天津工业大学毕业设计（论文）任务书院长教研室主任指导教师毕业设计（论文）开题报告表天津工业大学毕业论文进度检查记录本文主要阐述了用51单片机控制单色16*64的LED点阵屏显示的方法，对LED点阵屏如何进行行列信号控制及信号传输中的驱动问题进行了研究，并讨论了单片机控制系统中关键的数据处理以及发送问题。

结果表明采用并行数据输入、串行数据及同步时钟传输的专用电路可大大减少CPU的辅助时间，提高了数据的发送速度。

并给出了通过软件控制点阵屏显示的几种方式，如静态显示，分屏显示以及左移显示，对其软件的算法给出了具体分析。

基于各种算法我们就可以灵活的运用软件实现各种显示，并将其用于商业用途。

关键词:LED点阵屏；单片机；驱动；扫描This article mainly elaborates the method of using MCU-51 to control single color 16*64 LED lattice screen display, and researching how to carry on the ranks signal control and the question of signal actuation with the LED lattice screen, and discusses the essential data processing and the transmission question in the monolithic integrated circuit control system. The result indicates that CPU non-cutting time can be reduced greatly by using the allocated-use circuit with parallel data input, serial data and synchronism clock transmission, which has raised the data transmitting speed. This system has given several ways to control lattice screen display via software such as the static state display, divided screen display and left shift display, which has given the concrete analysis of software's algorithm. We can realize all kinds of display nimbly by using software based on each algorithm, and use it in the commercial trade .Key words:LED lattice screen；One-chip computer；Drive；Scan天津工业大学本科毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2 相关技术发展现状 (2)1.2.1 LED显示屏发展的简要回顾 (2)1.2.2 我国LED显示屏的发展现状 (3)1.2.3 LED显示屏的发展趋势 (4)第二章系统总体设计 (6)2.1需求分析 (6)2.2系统组成及功能描述 (6)2.3系统的功能描述 (7)2.4系统的工作过程 (7)第三章基于51单片机的LED显示屏系统设计 (8)3.1硬件系统总体设计 (8)3.1.1 STC90C51的硬件结构 (8)3.1.2 STC90C51主要性能参数 (9)3.1.4 STC90C51单片机适用领域 (10)3.2 单片机STC90C51电路及外围电路 (10)3.4 LED显示屏扫描电路设计 (13)3.4.1 LED点阵屏内部结构及显示原理 (13)3.4.2 列扫描电路设计 (15)3.4.3 行驱动扫描电路设计 (16)第四章软件设计 (17)4.1系统软件设计思路 (17)4.2显示驱动程序 (17)4.3上移程序设计 (18)第五章系统调试与实验 (21)5.1实验平台 (21)5.2软件平台 (23)5.2.1 字模提取 (24)5.3实验方案 (25)5.3.1主控部分测试 (25)5.3.2 led显示部分测试 (25)结论 (27)参考文献 (28)附录 (29)谢辞 (55)第一章绪论1.1课题的背景和意义随着我国社会经济文化等的不断发展，民众的消费标准也在发生着不断的变化,户外灯箱广告更是扮演着越来越重要的宣传角色，在车站、商场、学校单位等场合都会见到霓虹灯之类的广告。

基于单片机的LED大屏幕显示系统设计引言：随着科技的不断发展，LED大屏幕在现代生活中得到越来越广泛的应用。

本文将介绍一种基于单片机的LED大屏幕显示系统的设计方案。

一、需求分析1.需要一个显示屏幕较大的系统，以便能够在远距离外也能清晰看到信息。

2.需要一个可以远距离控制显示内容的系统。

3.显示内容可以动态变化，能够显示文字、图片、动画等多种形式。

4.系统需要易于维护和操作。

二、系统设计1.硬件设计为了满足显示屏幕大的需求，我们可以选择一个高分辨率的LED显示屏。

为了控制显示内容，我们可以选择一款强大且易于操作的单片机作为控制主板。

同时，还需要一个电源模块来提供电力。

2.软件设计为了实现动态变化的显示内容，我们需要设计一个用户界面，使用户能够通过输入设备（例如键盘、遥控器等）来输入显示内容。

同时，还需要一个软件模块来实现内容的转换和发送。

单片机需要能够接收和解析输入的指令，并按照指令来动态更新显示内容。

三、详细设计1.硬件设计选择合适的LED显示屏幕，可以根据需求选择合适的尺寸和分辨率。

设计一个控制主板，使用单片机作为核心控制模块，通过与电源模块的配合，提供稳定的电力供应。

同时，还需要与显示屏幕的接口板连接，实现信息的传输。

2.软件设计设计用户界面，可以使用图形界面，使用户能够直观地操作系统。

通过输入设备输入指令，在单片机上设计相应的软件模块，实现接收、解析和处理指令的功能。

根据指令来更新显示内容。

四、系统实现1.硬件实现按照硬件设计方案进行组装和连接。

选择合适的单片机和电源模块，根据显示屏幕的接口要求进行连接，确保电路连接正确无误。

2.软件实现设计用户界面，根据用户的需求和喜好进行界面的设计。

实现并调试单片机的软件模块，确保接收、解析和处理指令的功能正常运行。

五、系统测试在完成系统实现后，需要进行一系列的测试，以确保系统的正常工作和稳定性。

可以进行功能测试、稳定性测试、兼容性测试等，以保证系统的可靠性和稳定性。

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。

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。

科技资讯2016 NO.28SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程41科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管去显示的平板显示器。

由多个光二极管组成,用来显示图形、图像、文字、动画等各种信号。

随着信息产业的高速发展,LED作为信息传播的一种重要手段,广泛应用于各种公众场所，发展前景广阔,应用领域广泛,已经成为城市亮化、现代化和信息化的体现。

1 系统整体设计方案该文设计一个16×16点阵式LED图文显示的显示屏。

具体要求是,在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足;显示图形和文字两种形式的数据;图形或文字应稳定、清晰且无干扰;分静态和动态两种显示方式。

设计模块主要包括显示模块、数据传输模块、控制模块驱动模块等。

显示屏电路设计的主要思路如图1所示。

2 系统硬件部分设计该显示屏的控制电路采用单片机控制,分为硬件和软件两部分。

硬件电路包括列驱动电路(74LS595)、行驱动电路(74LS154)、单片机AT89C5控制系统及16×16LED点阵显示电路4部分。

单片机主要采用AT89C51或其兼容系列的芯片进行控制,用以控制整个电路以及相应的程序的运行,同时给显示屏电路部分发送命令。

①基金项目：荆楚理工学院科研基金项目：基于神经网络改进算法的盲均衡技术及其在无线传感器网络通信中的应用研究（项目编号:ZR201514)。

作者简介:赵娟(1979，1—),女,汉,湖北荆门人,硕士,讲师,主要从事通信与信息系统研究。

DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.28.041基于单片机的LED 大屏幕显示的设计①赵娟(荆楚理工学院电子信息工程学院 湖北荆门 448000)摘 要:该文以AT89C51为基础进行LED点阵电子显示屏的动态设计和开发。

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。

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。