基子MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现

基于51单片机的LED点阵屏的设计与实现摘要本文主要阐述了用51单片机控制单色32*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The Design and Realization of LED Lattice ScreenBased On MCU-51AbstractThis article mainly elaborates the method of using MCU-51 to control single color 32*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 commercialtrade .Key wordsLED lattice screen；One-chip computer；Drive；Scan前言随着社会文化的不断发展，人们的消费标准不断提高，户外灯箱广告更是扮演着越来越重要的宣传角色，不论是汽车站，火车站，股票交易市场，还是学校都离不开它，然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求，传统的霓虹灯广告亟待改进。

基于51单片机和可编程逻辑器件实现LED显示屏的硬件设计0 引言LED显示屏主要由电流驱动电路及LED点阵阵列、控制系统和PC端管理软件三部分构成（图1）。

控制系统负责接收、转换和处理各种外部信号，并实现扫描控制，然后驱动LED点阵显示需要的文字或图案。

控制系统作为LED显示屏的核心部分，直接决定了显示屏的显示效果和性能的优劣。

本文详细分析采用Verilog HDL对ATF1508AS进行编程，实现双口RAM访问和产生LED点阵驱动电路所需的各种时序信号。

1 LED显示屏的基本结构及关键技术本系统设计中，控制系统采用单片机+CPLD的方案来实现，整个控制系统可分为：信号接收及处理模块和CPLD的扫描控制模块和LED点阵驱动模块，。

本系统的关键技术是使用双口RAM 和CPLD芯片，解决LED显示屏中高速数据传输和快速扫描控制的难题，大大提高了动态显示的刷新率。

信号接收与处理模块的功能是AT89S52单片机通过串口接收PC送来的点阵信息，同时对点阵信息做各种不同的处理。

利用双口RAM IDT7007在单片机和ATF1508AS之间以共享的方式建立高速的数据交换通道。

CPLD的扫描控制模块采用ATF1508AS芯片实现。

其功能是从双口RAM读取点阵信息，串行化后送显示扫描驱动电路，同时输出各种所需的控制信号。

CPLD具有扫描速度快，延时短等特点，克服了单片机由于传输速率慢而造成在大屏幕显示时产生的闪烁效应。

2 基于CPLD的扫描控制模块的设计2.1 设计思想本模块的功能是从存储器中读取数据，将数据输送到显示屏体上，同时产生各种控制信号。

时序产生模块由两部分构成，一是产生访问双口RAM的时序，二是产生LED显示屏接口所需的各种信号。

硬件电路我们采用较常见的CPLD芯片ATF1508来实现控制系统中的时序产生部分。

CPLD是一种具有丰富的可变成I/O引脚的可编程逻辑器件，不仅可以实现常规的逻辑器件功能，还可以实现复杂而独特的时序逻辑功能。

基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现一、引言随着科技的发展，LED点阵显示屏已经成为了广告、公告栏、车载显示屏等各个领域的重要组成部分。

本文将基于51单片机，设计并实现一个LED点阵显示屏系统。

二、系统设计1.系统硬件设计系统硬件由以下组成部分构成：-51单片机：作为系统的控制中心，负责控制点阵的亮灭以及显示内容的刷新。

-LED点阵：采用常用的8×8点阵显示屏，共64个LED灯，用于显示文字、图形等内容。

-驱动电路：由8个NPN型晶体管构成的列激活电路和8个PNP型晶体管构成的行激活电路，用于控制点阵灯的亮灭。

-电源：为系统提供工作电压，需要稳定的直流电源。

2.系统软件设计系统软件主要包括以下功能：-初始化：对系统硬件进行初始化，包括设置I/O引脚的方向、初始化计时器等。

-显示内容控制：通过控制51单片机的I/O口，向LED点阵发送要显示的内容，包括文字、图形等。

-刷新显示：通过定时器中断，控制点阵的显示周期，使得点阵灯在适当的时间内亮灭，实现流畅的显示效果。

三、系统实现1.硬件实现根据系统硬件设计，搭建相应的电路板，包括51单片机、LED点阵、驱动电路等。

根据电路原理图进行布线，并进行必要的焊接工作。

2.软件编程使用汇编语言或C语言编写单片机程序，实现系统软件设计中的各个功能。

具体步骤包括：-配置51单片机的I/O口，设置为输出端口，并连接到LED点阵和驱动电路。

-初始化计时器，设置定时器中断的周期，用于刷新点阵显示。

-编写显示内容的控制函数，通过对I/O口的控制，向LED点阵发送相应的数据。

-编写中断服务函数，在每次中断发生时，刷新点阵显示。

-编译、烧录程序到51单片机，并将其与其它硬件模块连接。

3.系统测试与优化通过实际测试，检验系统硬件和软件是否正常工作。

根据系统的实际表现进行调整和优化，确保点阵显示的效果稳定而流畅。

四、结论本文基于51单片机，设计并实现了LED点阵显示屏系统。

题目基于51单片机的LED显示屏摘要: 由于科技的快速发展，LED显示屏已经是在大街上随处可见的应用了，它的应用已经普及到社会中的方方面面。

LED点阵具有无限级联的特点，以一个个小的显示屏可以拼接出一块大的显示屏，在许多场合都可以见到它的身影，不仅因为LED显示屏可使呈现的信息更为直观，更为重要的是这种显示方式非常方便且具有较高的性价比，能够给人以视觉上的享受，更能给人一种美的享受。

LED显示屏是一个犹发光二极管按照一定的形式排列封装形成的，可显示广告，图文信息等。

本设计是基于STC89C51单片机的16*16点阵显示屏，该LED显示屏能实现分辨率16*16的汉字显示，简单的显示图像。

该设计包含硬件设计、然健设计以及系统调试等，中需要简单的将硬件模块和软件模块进行组合即可实现显示功能。

本文设计的基于51单片机的LED显示屏可实现预期功能，具有功耗低、操作简单、精度高等诸多优势。

关键词：点阵显示屏级联 51单片机VAbstract:Due to the rapid development of technology, LED display screen has been widely used in the streets., and its application has been popularized in every aspect of society. LED dot matrix has the characteristics of infinite cascade, with a small display can piece together a large display, on many occasions can see the figure of it, is not only the application of it to make something appear more beautiful, more important is that its application is convenient, cost is low, in addition to can give a person visual impact, more can give a person a kind of beautiful enjoyment. LED displays are arranged in a matrix by several light-emitting diodes, usually used to display advertising, graphics and other information. This design is based on the 16*16 point array display of STC89C51 single chip. The LED display can display the Chinese characters of 16*16 and display the image simply. The design includes hardware, software, debugging, etc., which can realize the expansion of the display screen with simple cascade, but be careful not to exceed the load capacity. The design of this design is small, multi-function, convenient and practical, cost small, the circuit has the structure simple, the operation is convenient, the precision is high, the application is widely characteristic.Keywords: Lattice display Cascade 51 single chip microcomputerV目录第1章引言 ....................................................................................................... I V1.1 选题背景 (1)1.2 国内研究状况 (1)第2章如何选择硬件 (2)2.1 主控芯片的选择 (2)2.2 显示器件的选择 (2)2.3 系统总体方案 (3)第3章系统硬件电路设计 (4)3.1 STC89C51单片机系统设计 (4)3.1.1 STC89C51的概述 (4)3.1.2 STC89C51的引脚说明 (4)3.1.3 STC89C51单片机的最小系统 (7)3.2 16*16点阵显示电路设计 (9)3.2.1 点阵显示屏的概述 (9)3.2.2 点阵显示屏驱动电路 (9)3.3 独立按键电路的设计 (10)3.4 原理图绘制软件的介绍 (11)3.5 系统硬件测试 (11)第4章系统软件部分设计 (13)4.1 软件开发环境的介绍 (13)4.2 系统重要函数的介绍 (13)4.2.1 主函数的设计 (13)4.2.2 按键检测处理函数的设计 (14)4.3 系统软件测试 (15)第5章总结 (16)V参考文献 (17)附录 (19)致谢 (33)V第1章引言1.1 选题背景LED的主要作用是将输出的电信号转化为光信号进而予以显示，常见的显示器有共阴极和共阳极两种。

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。

基于51单片机的LED点阵屏显示设计摘要LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，它是由很多个红色的发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。

LED显示屏分为数码显示屏、图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。

目前由于LED显示屏造价昂贵，主要应用于比较高档的场所，主要集中在城市的繁华场所，在正在举办的展览会、未来各项大型运动赛事等新增需求，都将促使LED显示屏的大规模发展。

此外，已架设的大型LED显示屏幕每10年将历经一次换机潮，随着人们生活水平的提高，户外LED显示屏将逐渐应用于各个行业。

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。

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AT89S51单片机为核心控制器件，由串并转换器和锁存器为译码电路器件，三极管和驱动继电器为驱动电路器件，通过级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。

AT89S51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。

整个设计采用AT89S51做核心控制器，74LS164和74LS373组成译码电路，三极管8550和ULN2803做行和列驱动。

关键词:AT89S51，LED，显示屏，半导体LED Dot Matrix Display Design Based on SCMAbstractLED display is the display mode controlling by the semiconductor light emitting diode, it probably looks like that composition by a number of led is usually a red light-emitting diodes which show character by the LED on and off. LED display is divided into Digital display, Graphic display and Video display, which is compositioned by LED matrix block. As the cost of LED display expensive currently, mainly used in relatively high places, concentrated in the cities bustling place , being held in the Shanghai 2013, Future large-scale sporting events and other additional requirements will promote large-scale development of LED display. In addition, the original large-scale LED display screen will be updating once per 10 yea rs, with the improvement of people’s living standard, outdoor LED display will gradually be used in various industries.This paper introduces a design of the LED lattice display system base on MCU AT89S51. This system chooses four 8 x 8 bitmap module to construct a 16 x 16 of LED dot matrix screen.The system can display in both Chinese and Englishcharacters of the show and from top to bottom and move around the magic show. Selected for the core control device AT89S51, the string and converter and latches to decode circuits, transistor and drive relays for driving circuit devices, through the ways to expand level even display screen size in order to achieve the purpose of increasing display content.AT89S51 processing control commands and display code will display content through the I/O port serial output and control of decode logic complete and transfer parallel output, finally by display driver circuit module driver destem scanning display. The whole design USES AT89S51 do core controller, 74LS164 and 74LS373 composition decode circuit, triode 8550 and ULN2803 do rows and columns driverKeywords: AT89S51 ,LED ,Display ,Semiconductor。

基于51单片机的LED显示屏设计-毕业论文1 绪论1.1 国内外研究现状LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成平板显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。

LED显示屏的发展可分为以下几个阶段：第一阶段为1990年到1995年，主要是单色和16级双色图文屏。

用于显示文字和简单图片，主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。

第二阶段是1995年到1999年，出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。

视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。

LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。

第三阶段从1999年开始，红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国，同时国内企业进行了深入的研发工作，使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用，大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所，从而将国内的大屏幕带入全彩时代。

随着LED原材料市场的迅猛发展，表面贴装器件从2001年面世，主要用在室内全彩屏，并且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性，可随意调整的点间距，被不同价位需求者所接受，在短短两年多时间内，产品销售额已超过3亿元，表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。

为了适应2008年奥运会的“瘦身”计划，利亚德开发了表面贴装双基色显示屏，大量用于训练馆和比赛计时计分系统。

在奥运场馆全彩屏方面，为紧缩投资，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奥运期间可作为实况转播工具，赛事结束后可用于租赁，作为演出、国家政策发布等公共场合应用工具，通过这种方式可尽快收回成本。

就市场而言，中国加入WTO、北京申奥成功等，成为LED显示屏产业发展的新契机。

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。

摘要计算机技术的飞速发展，将人们带进了一个崭新的时代在这个时代中，计算机深入社会的各行各业，成为人们工作必不可少的工具。

单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算机，简称单片机。

本设计介绍了一种由单片机作为中心处理器的LED汉字显示屏，详细的说明了它的硬件结构框图和主要的编程思想。

关键词：MCS-51单片机、PC机、LED技术ABSTRACTWith the computer-technology’s fast development, humans come into a new age. In this age .computers become necessary tools in people’s work. single chip microcomputer is the computer that made in the integrated circuit chip,for short paper introduced srceem of this LED-chinese character,which regard as CPU with explained hardware constructure and program ideas.Keywords:MCS-51 .LED目录摘要前言第一章需求分析第二章概要设计第三章详细设计第一节LED汉字显示屏原理一、LED汉字显示屏工作原理…………………………………………………二、LED汉字显示屏幕的程序功能…………………第二节LED汉字显示屏电路设计一、LED汉字显示屏的原理图如附录１………………………………...二、8031单片机三、LED数码显示四、74Ls373锁存器五、74LS138译码器……………………………………………………………六、74LS164电路七、6264和2764只读存储器第五节 LED汉字显示屏软件设计一、………………………………二、程序流程三、MCS-51指令四、…………………………………………………………第四章测试第五章结束语………………………………………………………………………主要参考文献附录1—LED汉字显示屏原理图附录2—…………………………………………………………前言计算机技术的飞速发展，将人们带进了一个崭新的信息时代。