单片机LED点阵式电子广告牌控制
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基于单片机控制的无线电子广告牌的设计随着现代社会生活方式的不断发展,各种广告信息也日益丰富和多样化。
作为商家、餐饮店和相关广告行业的从业人员,我们必须要采用更加有效的广告营销手段来进行推广。
而基于单片机控制的无线电子广告牌则成为了一个非常好的选择。
本文将介绍基于单片机控制的无线电子广告牌的设计和实现方法。
一、设计概述基于单片机控制的无线电子广告牌广告,它的核心部分是由单片机、LED灯光模块、无线模块、应用控制系统、电源管理系统等部分组成的一个模块化系统。
通过无线信号,将广告信息传输到广告牌的控制单元,控制单元通过单片机的程序实现广告信息的显示。
二、设计流程1.电路设计方案电路部分采用单片机AT89C52作为主控芯片,配合LED点阵,通过MAX485芯片完成数据的转换和传输。
同时,我们还使用了无线模块ESP8266来实现无线传输。
可以使用电池或者DC/DC电源来提供电源。
2.蓝牙与无线信号的传输本系统采用ESP8266作为无线模块。
在应用控制系统内,使用一个特定的命令将广告信息传输到无线模块上,然后再由无线模块通过Wi-Fi信号或者蓝牙信号将广告内容传输到单片机控制单元。
在具体实现时,可以通过手机APP、PC端或者要展示广告信息的客户进行信号传输,实现方便灵活。
3. LED点阵的显示控制LED灯光模块使用多个点阵组成,可以根据需要设计点阵数量和结构,然后将点阵与单片机的控制单元连接,通过AT89C52控制LED的亮灭,从而实现广告内容的显示。
4. 应用控制系统的实现应用控制系统的设计依据实现方案和展示需求进行。
一般来说,我们可以采用自己开发的APP、PC端软件,或者是使用市场上已经存在的广告牌控制软件等等。
具体需要视实际情况而定。
三、实现技术1. 单片机的程序设计单片机的程序设计是实现整个系统的核心部分。
我们可以采用芯片厂家提供的Keil C等开发工具来进行程序编写。
首先需要了解单片机的数据存储、常用寄存器、定时器和中断等基本知识,然后再根据具体的需要进行编码实现。
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。
单片机原理与应用课程设计报告课程设计名称:LED点阵广告牌的设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计时间:成绩:信电工程学院摘要LED的特色之处一是节能(直接功耗,间接耗能),二是基本无电离辐射,三提高空间利用率。
而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。
LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。
组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。
具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。
LED 点阵显示系统中各模组的显示方式有静态和动态显示两种。
静态显示原理简单、控制方便,但硬体接线复杂,在实际应用中一般採用动态显示方式,动态显示採用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲驱动,从上到下逐次不断地对显示幕的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字资讯的脉冲信号,反復迴圈以上操作,就可显示各种图形或文字资讯。
LED点阵显示屏的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。
关键词单片机 LED 点阵目录1绪论 (1)1.1 LED点阵显示屏的设计背景及意义 (1)1.2显示原理及控制方式分析 (3)1.2.1 LED点阵模块结构 (3)1.2.2 LED 动态显示原理 (4)1.2.3 LED常见的控制方式 (4)1.3 设计目标及采取的方案 (5)1.3.1 本设计的目标 (5)1.3.2 本设计采取的方案 (5)2系统硬件设计 (5)2.1 AT89C51芯片的介绍 (6)2.2 74LS154芯片的介绍 (6)2.3 点阵式汉字LED显示屏设计 (7)2.3.1 16*16点阵LED原理及应用 (7)2.3.2 LED点阵的显示文字图形原理 (8)3.字模生成 (10)3.1 字模简介 (10)3.2 LED显示屏领域字模实现技术 (10)3.3 字模存储技术简介 (11)4 系统软件设 (11)4.1 程序设计 (11)5 调试与仿真 (12)5.1 仿真效果 (12)5.2 调试中出现的问题 (12)结论 (12)参考文献 (14)附录 (14)附录1 16*16的点阵图文显示屏的硬件原理图 (14)附录2 完整程序 (14)1 绪论1.1 LED点阵显示屏的设计背景及意义LED电子显示屏(Light Emitting Diode Panel)是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点,按矩阵均匀排列组成。
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LED点阵广告牌设计单片机(microcontroller)是一种高度集成的电子组件,内部包含着处理器、内存和各种外设,可以用于控制和驱动各种电子设备。
在这篇文章中,我们将讨论基于单片机的LED点阵广告牌设计。
LED点阵广告牌是一种以LED灯为基本元素组装而成的显示器。
利用这种显示技术,可以实现文字、图形和动画的展示。
由于其亮度高、色彩鲜艳、可视角度广等优点,LED点阵广告牌成为了商业广告和宣传的重要工具。
基于单片机的LED点阵广告牌设计,主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
在硬件设计方面,我们需要选择合适的LED点阵模块,并与单片机进行连接。
LED点阵模块通常采用共阳极或共阴极的方式连接,我们需要根据具体的模块类型来配置单片机的GPIO引脚。
此外,还需要添加适当的电源电路和稳压电路,以确保LED点阵模块正常工作。
在软件设计方面,我们需要编写单片机的控制程序。
首先,我们需要了解单片机的开发平台和相应的编程语言,如Arduino、C语言等。
然后,我们可以通过编写程序来控制LED点阵模块的亮灭状态,实现文字、图形和动画的展示。
这些程序可以通过串口、蓝牙或无线方式从外部设备发送,也可以通过内部存储器的方式加载。
在编写程序时,我们可以利用单片机提供的各种函数和库,如GPIO控制、定时器控制等,以简化开发过程。
除了基本的显示功能外,还可以添加一些高级功能来增强LED点阵广告牌的实用性和吸引力。
例如,可以添加温湿度传感器和光线传感器,以实现自动调节亮度和显示内容的功能。
此外,还可以通过网络模块将广告内容从远程服务器上获取,实现实时更新和远程控制。
基于单片机的LED点阵广告牌设计具有灵活性和可扩展性。
我们可以根据实际需求选择不同规格和尺寸的LED点阵模块,并根据需要进行硬件和软件的定制。
这种设计不仅可以应用于商业广告牌,还可以应用于室内展示和装饰等领域。
总之,基于单片机的LED点阵广告牌设计结合了硬件和软件技术,可以实现多种展示效果和功能。
基于单片机的LED广告牌设计随着科技的不断发展,LED广告牌已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
传统的LED广告牌通常采用简单的控制电路和显示电路,无法实现复杂的显示效果和控制功能。
为了解决这一问题,本文将介绍一种基于单片机的LED广告牌设计。
基于单片机的LED广告牌设计是将单片机作为控制核心,通过编程实现LED灯的亮灭控制和显示内容的动态刷新。
具体来说,该设计包括以下几个部分:单片机控制电路:选用常见的单片机如Arduino、STM32等作为控制核心,通过编写程序实现对LED灯的控制和显示内容的动态刷新。
LED显示电路:将多个LED灯按照一定的图案进行排列,组成一个LED 显示屏。
通过控制每个LED灯的亮灭状态,实现显示内容的动态刷新。
电源电路:为单片机和LED灯提供稳定的电源,保证广告牌的正常工作。
通信接口:通过串口或蓝牙等通信接口,将单片机与计算机连接起来,方便程序的调试和烧录。
单片机:选用常见的Arduino UNO或STM32单片机作为控制核心,具有丰富的IO接口和可扩展性。
LED显示屏:根据设计需求选择合适的LED显示屏,如32×32点阵LED显示屏或48×16点阵LED显示屏等。
电源:选用稳定的开关电源或线性稳压电源,为单片机和LED灯提供稳定的电压和电流。
通信接口:选用常见的串口或蓝牙模块作为通信接口,方便程序的调试和烧录。
程序流程:首先进行初始化操作,包括设置IO口、初始化串口等;然后进入主循环,根据预设的显示内容逐行扫描LED显示屏,通过控制每个LED灯的亮灭状态实现显示内容的动态刷新。
显示效果:可以通过编程实现多种显示效果,如滚动字幕、图片显示等。
同时也可以通过更改程序实现不同的显示效果,以满足不同的设计需求。
控制方式:可以通过串口或蓝牙等通信接口实现与计算机的通信,从而实现对广告牌的控制。
例如可以通过计算机发送指令来控制LED显示屏的显示内容、亮度等参数。
录摘要 (2)Abstract (2)第一章选题背景 (1)第二章系统硬件设计 (3)2.1硬件系统总体设计方案 (3)2.2 STC89C52单片机选用 (4)2.2.1STC89C52单片机的特性 (4)2.3单片机最小系统 (5)2.2.1时钟晶振电路 (5)2.3.2复位电路 (6)2.4 列驱动 (7)2.4.1 74HC154芯片的特性 (7)2.4.2 列驱动电路 (9)2.5 LED点阵显示屏设计 (10)2.7 Proteus仿真软件的运用 (11)2.7.1 Proteus仿真软件简介 (11)2.7.2 Proteus环境下的原理图 (12)2.7.3仿真图 (13)2.8 Altium Designer软件的运用 (13)第三章系统软件设计 (15)3.1 系统显示原理 (15)3.2 程序框图 (17)3.4循环程序的设计 (18)3.5延时程序的设计 (19)3.6指针程序的设计 (20)3.7暂停程序的设计 (21)3.8 Keil uVision 软件的运用 (22)第四章调试与分析 (24)4.1硬件调试与分析 (24)4.1.1 LED点阵显示屏引脚的确定 (24)4.1.2烧入程序 (25)4.1.3操作失误与总结 (26)4.2 软件调试与分析 (26)4.2.1 拖尾现象 (26)4.2.2 指针终点设置错误造成乱码 (27)第五章总结 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)附录 (31)附录A 动态显示程序 (31)附录B静态显示程序 (37)附录C调试程序 (38)摘要随着LED显示技术和现代交通业的发展,应用于交通领域的LED点阵显示系统日益广泛。
作为旅客获取信息的重要媒介,LED点阵显示屏的应用非常普遍,例如:铁路旅客引导显示系统、铁路车厢信息发布显示屏、公交车辆信息发布显示屏、地铁乘客信息显示屏,出租车车顶信息发布屏等。
本设计是基于STC89C52单片机设计的16*16 LED点阵显示屏。
基于单片机的LED点阵广告牌设计近年来,随着科技的快速发展,LED点阵广告牌成为了商业宣传和信息传递的重要工具。
在这篇文章中,我们将介绍一种基于单片机的LED点阵广告牌设计。
首先,我们选择一块适合的单片机作为控制器。
单片机是一种集成电路,它具有处理器、存储器和输入输出接口等功能。
我们需要选择一款具备足够的计算能力和接口数量的单片机,以便控制LED点阵广告牌的显示。
接下来,我们需要搭建一个LED点阵。
LED点阵由多个LED灯组成,它们按照一定的排列方式连接在一起。
我们可以根据实际需求选择点阵的大小和形状。
一般来说,点阵的像素越高,显示的内容就越丰富。
然后,我们需要将单片机和LED点阵进行连接。
通过单片机的输出引脚来控制LED灯的亮灭,从而实现信息的显示。
同时,我们还可以通过单片机的输入引脚来接收外部的控制信号,实现对广告牌的亮度、显示内容等的调节。
为了方便操作,我们可以在单片机上添加一个按键和一个液晶显示屏。
按键用于调节广告牌的显示内容,液晶显示屏用于显示当前的设置信息。
通过按键和液晶显示屏,用户可以方便地进行操作和设置。
在软件设计方面,我们需要编写相应的程序来实现LED点阵广告牌的控制和显示。
程序可以采用类似于C语言的高级编程语言来编写。
在编程过程中,我们需要定义LED点阵的显示模式,比如闪烁、滚动、静止等,以及对应的时间间隔和显示内容。
最后,我们需要将单片机、LED点阵、按键和液晶显示屏等组件进行组装和固定。
组装完成后,我们可以通过设置单片机程序来控制广告牌的显示效果。
通过这种基于单片机的LED点阵广告牌设计,我们可以实现商业宣传和信息传递的效果。
LED点阵广告牌不仅具有高亮度、低功耗和长寿命等优点,而且还具备灵活性和可定制性。
综上所述,基于单片机的LED点阵广告牌设计不仅可以实现信息的显示,还可以通过单片机的控制,灵活地调节显示内容和效果,为商业宣传和信息传递提供了一种全新的解决方案。
随着科技的不断发展,LED点阵广告牌将会在商业和社会生活中发挥更加重要的作用。
任务7 LED点阵式电子广告牌控制班级电信111 成绩姓名同组者时间2小时指导教师解书凯1.任务目的利用单片机控制一块最简单的8x8 LED点阵式电子广告牌,将一些特定的文字或图形以特定的方式显示出来。
2.任务要求用单片机控制一块8x8 LED点阵式电子广告牌,循环显示的数字为0~9。
3.电路及元器件用单片机控制一块8x8LED点阵式电子广告牌的硬件电路如图12.1所示。
每一块8x8 LED点阵式电子广告牌有8行8列共l6个引脚,采用单片机的Pl口控制8条行线,P0口控制8条列线。
LED点阵式电子广告牌电路元器件清单元件名称参数数量元件名称参数数量Ic插座IC插座单片机晶体振荡器瓷片电容弹性按键DIP40DIP2089S5l12MHz30pF11112l电阻电阻电解电容驱动器8x8LED300QlOkQ22 uF74LS2458l11l4任务分析5.程序设计在8x8 LED点阵上稳定显示一个字符的程序设计思路如下:首先选中8x8 LED的第l行,然后将该行要点亮状态所对应的字型码,送到列控制端口,延时约l ms后,选中下一行,再传送该行对应的显示状态字型码,延时后再选中第3行,重复上述过程,直至8行均显示一遍,时间约为8 ms,即完成一遍扫描显示。
然后再从第1行开始循环扫描显示,利用视觉驻留现象,人们看到的是一个稳定的图形。
多个字符的显示程序则在一个字符显示程序的基础上再外嵌套一个循环即可。
/程序:ex5_3.c//功能:在8×8LED点阵上循环显示数字0~9#include "REG51.H"void delay1ms(); //延时约1ms函数声明void main(){unsigned char code led[]={0x18,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x18, //00x00,0x18,0x1c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18, //10x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x06,0x06,0x3e, //20x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x30,0x30,0x1e, //30x00,0x30,0x38,0x34,0x32,0x3e,0x30,0x30, //40x00,0x1e,0x02,0x1e,0x30,0x30,0x30,0x1e, //50x00,0x1c,0x06,0x1e,0x36,0x36,0x36,0x1c, //60x00,0x3f,0x30,0x18,0x18,0x0c,0x0c,0x0c, //70x00,0x1c,0x36,0x36,0x1c,0x36,0x36,0x1c, //80x00,0x1c,0x36,0x36,0x36,0x3c,0x30,0x1c};//9unsigned char w;unsigned int i,j,k,m;while(1) {for(k=0;k<10;k++) //字符个数控制变量{for(m=0;m<400;m++) //每个字符扫描显示400次,控制每个字符显示时间{w=0x01;//行变量w指向第一行j=k*8; //指向数组led的第k个字符第一个显示码下标for(i=0;i<8;i++){P1=w; //行数据送P1口P0=led[j]; //列数据送P0口delay1ms();w<<=1; //行变量左移指向下一行j++; //指向数组中下一个显示码}}}}}//函数名:delay1ms//函数功能:采用软件实现延时约1ms//形式参数:无//返回值:无void delay(){unsigned char i;for(i=0;i<0x10;i++);}6.程序运行测试编译、链接程序,将二进制文档下载到单片机的程序存储器中。
《单片机原理及应用A》课程设计报告题目:点阵LED广告屏的控制系统设计院(系):专业班级:学生姓名:学号:指导教师:20 16 年 12 月 26 日至20 17 年 1 月 6 日目录1、前言 .......................... 错误!未定义书签。
2、设计指标及设计要求 (2)3、设计简单原理介绍 (2)4、系统硬件电路的设计 (3)4.1芯片介绍 (3)4.2 硬件接线 (7)5、软件总体方案及设计流程 (7)5.1程序设计 (7)5.2数据库提取 (7)5.3 源程序 (8)5.4 程序调试 (9)6、结论 (10)1、前言LED点阵显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。
它以其色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择。
同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业。
目前大多数的LED点阵显示系统自带字库。
其显示和动态效果(主要是显示内容的滚动)的实现主要依靠硬件扫描驱动,该方法虽然比较方便,但显示只能按照预先的设计进行。
而实际上经常会遇到一些特殊要求的动态显示,比如电梯运行中指示箭头的上下移动、某些智能仪表幅值的条形显示、广告中厂家的商标显示等。
这时一般的显示系统就很难达到要求。
另外,由于受到存储器本身的局限,其特殊字符往往难以显示,同时显示内容也不能随意更改。
因此就提出了一种利用PC机和单片机控制的LED显示系统通信方法。
该方法可以对显示内容进行实时控制,从而实现诸如动态显示效果。
同时用户也可以在PC机上进行显示效果的预览,显示内容亦可以即时修改。
同时它具有发光率高、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。
并广泛的用于公交汽车、商店、体育场馆、车站、学校、银行、高速公路等公共场所的信息发布和广告宣传。
LED 显示屏发展较快,本此课程设计基于P89C51单片机8×8 LED汉字点阵滚动显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编写与调试、Proteus软件仿真等基本环节和相关技术。
课程设计报告设计名称基于单片机的LED电子广告牌的设计和实现学校陕西电子科技职业学院学院电子工程学院学生姓名雷超凡班级1507指导教师聂弘颖时间2017年10月21日1 总括1.1 LED点阵汉字显示系统由于单片机技术的不断发展和高亮度LED 发光管的出现,使得大屏幕高亮度电子广告屏成为可能。
与传统的显示设备相比,LED显示设备具有明显的优势:LED 屏色彩丰富,显示方式变化多样、亮度高;LED 屏可以随意修改显示内容;LED 显示屏可用来与计算机屏幕同步。
另外,它以其超大画面、超宽视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势,广泛应用于金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面。
LED电子显示屏是利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕,它具有高清晰度、色彩鲜艳、视角大、工作稳定、寿命长、功耗低等优点。
由干采用单元模块化结构,屏体大小可按用户要求灵活拼制,它的超高亮度,使它在户内外显示中具有不可替代的作用。
本文提供了一种成本低廉的汉字点阵LED显示方案,该方案采用常用的5l系列单片机和可以级联扩展的显示电路,可适用于许多需要汉字和图形显示的场合。
本设计的LED点阵显示系统采用字模提取软件,其显示和动态效果的实现主要依靠硬件扫描驱动,该方法方便,且易于实现。
本文对点阵显示原理进行了深入的研究,对单片杌控制系统及显示驱动屯路进行了分析。
介绍了单片机控制程序的设计方法。
设计和制作了基于5 1系列单片机控制系统的64×1 6LED点阵显示屏。
该系统对LED显示屏的驱动采用动态扫描驱动方式,可以实现不同的动态显示效果。
2 LED点阵汉字显示系统总体方案设计2.1移位寄存器74HC595控制列(方案一)控制电路主要由单片机AT89C51、3×3矩阵键盘和片外RAM构成。
结构框图如图2.1所示。
80C51的PL口负责将显示数据发送给显示电路。
P0口与P2口负责于片外RAM)、8片列驱动(8×8)构成。
单片机应用技术课程报告3、总体设计方案1、结构原理:现以8×8单色点阵为例介绍点阵显示器原理,如图3所示。
水平方向的线Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7被称为行线,与LED的阳极相连,每一行上的8个LED的阳极均接在对应行的行线上,行线间彼此绝缘。
垂直方向的线X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7称为列线,与LED的阴极相连,各列之间相互绝缘。
若在某行线上加高电平(用“1”表示),同时在某列线上加低电平(用“0”表示),则对应行线和列线的交叉点位置的LED将被点亮。
如Y0为1,X0为0,则右上角的LED点亮;若Y3为1,X0到X7均为0,则Y3行的8个LED全亮。
LED点阵显示器的显示原理:看图上图可知,要想显示某个数字、字符或简单的汉字,只需将相应位置的二极管点亮即可,例如显示大写字母“A”,如下图所示,可让字符位置的二极管点亮。
要想显示字母“A”,造型中的二极管同时点亮是不可能的,这点和LED数码管动态显示的道理是一样的。
那就只能采用分时显示,可采用逐行扫描或者逐列扫描。
所谓的逐行扫描就是行线送出扫描信号,0~7行每次只有1行是高电平,同时在列线送出扫描码,8行采用分时显示。
逐列扫描则是列线送出扫描信号,X0~X7每次只有1列是低电平,同时行线送出扫描码,8列采用分时显示。
在PROTEUS的元件库中找到“MATRIX- 8×8-RED”元件,然后用电源端子“POWER”和地端子“GROUND”来测试点阵显示器的管脚对应的是二极管的正负极性,进而测试出列线和行线。
在硬件连线时,行线、列线和I/O口可以随意连接,但程序和硬件要对应起来,也就是说,行扫描还是列扫描可完全有程序来决定。
在上图中,经过测试,点阵显示器右边的管脚为列信号,从上至下依次为0~7列(左边为第0列),而左边的管脚为行信号,从下而上依次为0~7行(下面为第0行)。
4、硬件电路设计5、软件程序设计(1)、程序设计思路(流程图绘制)(2)程序清单#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned charuchar code LEDA[ ]= {0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00,0x00, //0 0x00,0x00,0x00,0x21,0x7f,0x01,0x00,0x00, //10x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39,0x00,0x00, //20x00,0x22,0x49,0x49,0x49,0x36,0x00,0x00, //3。
基于单片机的LED点阵广告牌设计摘要本设计使用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动64×16的点阵LED显示屏。
利用AT89C51系列高速单片机本身强大的功能,可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储,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。
本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个16×16点阵汉字,并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。
把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间,使本LED显示系统能掉电存储1024个字符。
设计中采用了SPI接口的GB2312标准字库,支持所有的国标字符和ASCII标准字符的显示。
因为采用串行传输方式,使本系统的可扩展性得到提升,便于多个显示单元的级联。
本文从LED的显示原理入手,详细阐述了LED动态显示的过程,以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。
【关键词】动态显示;单片机;点阵字库AbstractThis design uses STC12C series MCU as a main controller, and depends on a simple external circuit to drive 96×16 the lattice LED display. By using its own powerful functions and capacity of internal E2PROM, it is easy to accomplish the MCU and PC and E2PROM for internal storage, data transmission equipment ,and it also can be used conveniently to show a variety of content changes. The other dot matrix display is widely used in hospitals, airports, banks and other public places. Therefore, the design has a strong practical application.The LED Display dynamic scan can show the way at the same time six 16 × 16 dot matrix Chinese characters, and PC software can modify the content and effect shows, and so on. IAP used in the application of programmable technology, the characters within the code stored in the SCM free program memory space, so that the LED display system can store 1,024 brown-out characters. SPI used in the design of the interface standard GB2312 character, to support all the GB2312 standard ASCII characters and characters of the show. Because serial transmission used, so that the system can be enhanced scalability, for a number of display units of the cascade.This article from the start LED display principle, elaborated on theLED display dynamic process, as well as hardware circuit design, computing and software algorithms.Key Words: MCU;Serial Data Transfer;Llattice Llibrary目录1 LED概述 (7)1.1LED电子显示屏概述 (7)1.2LED电子显示屏的分类 (7)2 显示原理及控制方式分析 (8)2.1LED点阵模块结构 (8)2.2LED动态显示原理 (9)2.3LED常见的控制方式 (10)3 硬件电路设计 (12)3.1系统硬件概述 (12)3.216×16LED点阵显示制作 (14)3.2.1 16×16LED点阵的内部结构及工作原理 (14)3.2.2 用8×8LED点阵构成16×16LED点阵 (15)3.3主控单片机的接口说明 (17)3.4LED显示驱动电路 (18)4 字模生成 (19)4.1字模简介 (19)4.1.1 LED显示屏领域字模实现技术 (19)4.1.2 软件控制系统字模提取的分析与设计 (19)4.2字模存储技术 (20)4.3字库生成 (21)5软件设计 (23)5.1程序设计总体思路和结构 (23)5.1.1 程序设计总体思路 (23)5.1.2 程序流程图 (23)5.2各模块程序设计 (25)5.2.1 系统初始化 (25)5.2.2 LED动态显示 (25)5.2.3 汉字显示的原理 (26)6系统功能测试 (27)6.1单元模块电路测试 (27)6.2系统整体功能测试 (27)总结 (28)致谢................................................................. 错误!未定义书签。
嵌入式系统应用实训报告
课题名称单片机LED点阵式电子广告牌控制班级电信1116
学号45
姓名何金鑫
2013年5月
第一章设计任务和要求
、课程设计目的和要求:
1、本课程是电气工程及其自动化专业、电子信息科学与技术的必修课;
2、通过该实习使学生具有一定的动手能力、维修维护及改造能力、绘图能力,具体表现在:常用分立电子元器件的的识别、检测、使用能力;
3、通过该实习是学生达到如下要求:掌握单片机的工作原理和用途;认识二极管、发光二极管、电解电容等常用电子元器件;
4、学会常用电子元器件的测试、参数读取、质量鉴别、管脚识别等;
5、掌握焊接技术;
第二章主要内容:
1、电路原理分析,掌握单片机最小系统的设计,并自行设计一个最小的控制系统。
2.、焊接技术练习。
熟悉电烙铁的基本知识,掌握电
烙铁的使用方法、技巧等,利用提供的印刷电路板、原件等使学生具有一定的焊接水平。
3、电路焊接组装及调试。
将元器件按顺序、有步骤地安装在印刷电路板上(熟悉protel),边安装边测试,最后完成整个最小控制系统的设计。
安装正常后根据自行设计的最小系统下载程序并进行调试,根据结果分析硬件电路焊接状态并进行分析报告。
4、整理实习报告。
第三章设计任务
利用AT89C/S52设计电路,上交电路图以及c源程序及hex文件,设计四个功能键,实现每个功能键控制不同的LED灯开关方式。
单片机系统是整个系统的核心部分,它主要用于键盘按键管理、数据处理、实时采样分析系统参数及
对各部分反馈环节进行整体调整。
单片机最小系统包括电源电路、时钟电路、复位电路,检查硬件电路时,首先要检查电源是否接上,时钟电路和复位电路是否正常。
AVR单片机的复位不同于51系列的高电平复位,是低电平复位,而且由于AVR单片机内部设置了复位电路,外部复位电路可以省去。
第四章电路分析
单片机主要擅长系统控制,而不适合做复杂的数据处理,在设计单片机最小系统时我们选用AT89C52单片机作为MCU,一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路、复位电路、键盘电路、显示电路等部分组成,有时也外扩有片外RAM和ROM以及外部扩展接口等电路。
图1为单片机最小系统结构框图。
1为单片机最小系统结构框图。
图1 单片机最小系统结构框图
1、系统时钟电路
单片机内部具有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。
通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器,系统时钟电路结构如图2所示,我们选择11.0592mhz的石英晶体,补偿电容通常选择20-30pF左右的瓷片电容。
图2 系统时钟电路
2、复位电路
单片机小系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。
上电复位要求接通电
源后,自动实现复位操作。
手动复位要求在电源接通的条件下,在单片机运行期间,用按钮开关操作使单片机复位。
复位电路结构如图3所示。
上电自动复位通过电容C3充电来实现。
手动按键复位是通过按键将电阻R2与VCC接通来实现。
图3 复位电路
3.D/A转换部分
D/A转换是将数字量转换成与此数值成正比的模拟量。
由于Atmega32内没有集成专用的D/A转换模块,本次设计中实现了基于PWM的D/A功能。
本次设计增加了基准电压和负载驱动电路,如图
3.6,该电路由LM336稳压管,场效应管,电解电容,电阻组成。
Atmega32单片机从PD5输出的PWM波驱动场效应管,场效应管按照PWM的周期和占空比进行开关。
该场效应管是N沟道增强型,型号为SI2302,是低导通电阻和开关特性好的开关管,其导通电阻为0.045欧姆,而截止电阻却非常大。
图3.3中PD5输出的PWM波,经过整形得到P点理想的PWM波,P点的PWM波再经过阻容滤波在N点得到直流分量,即Atmega32输出的调制PWM波在C点得到解调,实现
了D/A功能。
图4 PWM到D/A电压输出电路
第五章实物部分
第六章总结
体验与心得:
通过这次的单片机课程设计,我不仅加深了对单片机理论的理解,将理论很好地应用到实际当中去,而且我还学会了如何去培养我们的创新精神,从而不断地战胜自己,超越自己。
创新,是要我们学会将理论很好地联系实际,并不断地去开动自己的大脑,从自己的意愿出发,做自己力所能及的,别人却没想到的事。
使之不断地战胜别人,超越前人。
同时,更重要的是,我在这一设计过程中,学会了坚持不懈,不轻易言弃。
设计过程,也好比是我们人类成长的历程,常有一些不如意,也许这就是在对我们提出了挑战,勇敢过,也战胜了,胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。
这个设计过程中,我遇到过许多次失败的考验,就比如,自己对点阵的原理不了解给整个设计带来的困扰,真想要就此罢休,然而,就在想要放弃的那一
刻,我明白了,原来结果并不那么重要,我们更应该注重的是这一整个过程。
于是,我坚持了下来。
当然最终,这个设计很成功,主要体现在这一整个系统,程序由自己编写,看见课本所学知识得以应用,心中满是欢喜,满是激动这次课程设计让我的实际动手能力得到了大大的锻炼,让我解决实际问题的能力得到了大大提高,并对本专业的课程充满了浓厚的兴趣,及对以后的学习充满了信心,决定在以后的学习生活中加强练习,端正心态,迎接新的挑战
附录1 电路图
图A1 电源电路
附录2 原件清单
LED点阵式电子广告牌电路元器件清单
元件名称参数数量元件名称参数数量
Ic插座DIP40 1 电阻300Q 8
IC插座DIP20 1 电阻lOkQ 1
单片机89S5l 1 电解电容22 uF 1 晶体振荡器12MHz 1 驱动器74LS245 1
瓷片电容30pF 2 8x8LED 1
弹性按键 1。