32×64点阵式LED显示屏设计

LED点阵书写显示屏设计方案第一章设计任务及要求1.1、任务设计并制作一个基于32x32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1所示。

在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态(如下图中光笔接触处的深色LED点已被点亮)，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。

图1.1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图1.2、要求(1)在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该点LED，并在控制器上同步显示该点LED的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。

(2)在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度要求2s能划过并点亮40点LED。

(3)在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示(即：字体笔画处不亮，无笔画处高亮)。

(4)在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。

第二章系统整体框架系统整体框架图如图一所示，分为控制模块、显示模块、光笔模块、LED点阵模块和辅助模块(包括键盘、数据存储等)。

图2.1 系统整体框架图第三章方案论证与比较3.1、控制模块在数字信号处理中，常用的控制器有FPGA、DSP及嵌入式51单片机。

FPGA可以直接用硬件扫描、编码、解码、纠错，速度快、稳定性高，但其价格昂贵，很多的功能在本设计难以使用到。

DSP都有较快的数据处理速度，能实时地、快速地监测信号量的变化，但其受采样频率的限制，处理频率围有限。

AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

摘要LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。

它是多个独立的LED发光二极管封装而成，LED点阵显示屏可以显示汉字、数字、符号等，通常用来显示文字、时间、速度、系统状态等。

由于它具有发光率高、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，所以广泛应用于广告、证券、信息广播、新闻发布等方面，是目前国际上级为先进的显示媒体。

文章给出了一种基于AT89C52单片机的32 x 64点阵LED显示屏的设计方案。

包括系统具体的硬件设计方案，软件流程图和C语言程序等方面。

LED点阵显示屏是将要显示的汉字字模代码保存在某个存储空间，单片机通过读取字模并做相应的处理，然后以不同的显示方式显示在点阵屏上，主要适用于室内外汉字显示。

在负载范围内，只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展，是一种成本低廉的图文显示方案。

关键词：LED点阵屏AT89C52 74HC595 行列驱动AbstractThe LED display monitor is uses the light emitter diode lattice module or the picture element unit composition plane formula screen. It is made of a number of independent LED light-emitting diode package. LED dot matrix can display Chinese characters, numbers, symbols. It usually used to display text, time, speed, system status and so on. Because it has the luminosity factor high, the service life long, the configuration nimble, the color rich as well as to the room inside and outside environment adaptiveness strong and so on the merits, therefore widely applies in aspects and so on advertisement, negotiable securities, information broadcast, news issue, is the present international higher authority for the advanced demonstration media.This paper gives an dot matrix 32 x 64 LED display design based on AT89C52 microcontroller.This system include specific hardware design,software flow chart.a code language procedures and so on. LED dot matrix display is to show the character font code stored in a storage space,MCU read the font codes and make the appropriate treatment,then show the font codes in different ways on the dot matrix display screen.It is mainly used suitable for indoor and outdoor display.In the load range,this system can be expanded the number of dot-matrix LED dot-matrix LED.So this is a low-cost graphics display options.Keywords:LED lattice screen, AT89C52, 74HC595, Line and column driver目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 绪论 (2)1.1 LED显示屏的研究背景及经历过程 (2)1.1.1 LED显示屏的优势 (2)1.1.2 LED显示屏的发展经历 (3)1.2 显示屏发展趋势 (4)1.3 论文主要研究内容 (5)1.4 论文的主要工作 (5)2 LED和LED显示屏 (6)2.1 LED (6)2.1.1 LED简介 (6)2.1.2 LED优点 (7)2.1.3 LED分类 (8)2.2 LED显示屏 (8)2.2.1 LED显示屏简介 (8)2.2.2 LED显示屏分类 (9)3 系统基本组成及元器件 (10)3.1 系统基本组成 (10)3.2 系统的主要元器件介绍 (11)3.2.1 AT89C52单片机简介 (11)3.2.2 74HC595简介 (14)3.2.3 74HC138简介 (16)3.2.4 74HC04简介 (18)4 8×8点阵模块及驱动电路 (19)4.1 8×8点阵屏的内部结构及扫描原理 (19)4.2 驱动电路 (22)4.2.1 行驱动电路 (22)4.2.2 列驱动电路 (22)5 系统软件设计 (24)5.1 字模提取 (24)6系统仿真 (26)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附件 (30)前言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，是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统。

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。

LED点阵书写显示屏的设计作者：吴强杨文丽黄光华来源：《电脑知识与技术》2019年第24期摘要：随着电子技术的快速发展，用LED点阵书写显示屏的节能运用越来越多。

本文主要涉及的领域在LED书写显示，介绍如何设计的一个32*32LED点阵书写显示屏，其功能既可以进行屏幕循环显示、全屏擦除和屏幕反显等视觉显示功能，又可以用光电三极管进行笔画擦除和笔画点亮等手动书写功能。

实验表明，该设计可靠性强、成本低，安全性高等特点。

关键词：32*32LED点阵;光电三极管 ;书写显示屏中图分类号：TP393; ; ; ; 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）24-0260-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）：随着电子技术的发展，LED点阵书写屏既可多次显示文字与图形等不同图案，又能在短时间内展示多个不同信息，具有反复播放的特点，其节能运用越来越广泛。

本文设计一个32*32LED点阵书写显示屏，采用STC12C5A60S2单片机为主控制器，再用74HC154为辅进行单片机串口拓展控制点阵行列，使用光电三极管进行对点阵的控制书写，坐标信息由74HC595芯片连接数码管并显示在数码管。

该系统结构简单，可靠性强、安全性高，节能效果明显。

1 系统的总体设计本论文设计一个32*32LED点阵书写显示屏，主要功能如下所示：（1）可以实现“全屏点亮”“全屏擦除”的功能;（2）屏幕上可轮流显示8个大小写的英文字母和“电子设计”4个汉字;（3）光笔点亮触及点阵上的灯，并用数码管显示此点的行列坐标值，另外可测量并显示“点亮”过程的时间，单位为毫秒;（4）光笔能够划亮多个点阵灯，而且在2秒内划过并点亮的灯越多越好，也可以测得显示“划亮”过程的时间，单位为毫秒;（5）可以实现“反显”功能;（6）可以用光笔擦除所显汉字的笔画。

系统设计主要由以下几个模块组成：光电三极管检测模块、中断独立按键模块、数码管显示模块和书写显示模块，总体设计结构如图1所示。

课题研究：点阵电子显示屏制作引言点阵电子显示屏是一种常见的数字和图形显示装置，由许多小点（或像素）组成，可用于在各种设备和应用中显示文字、图像和动画。

本文将介绍如何制作一个基于点阵技术的电子显示屏，并提供详细的步骤和指导。

1.材料准备在制作点阵电子显示屏之前，我们需要准备以下材料：•LED点阵模块•控制电路板（Arduino或其他微控制器）•连接线（导线）•电阻•面包板•电源模块•适配器2.连接电路首先，将LED点阵模块连接到控制电路板上。

点阵模块通常具有16x16或32x32的点阵阵列，其中每个点都是一个独立的LED发光元素。

接下来，将控制电路板与面包板连接，以便进行电路连接。

使用导线和电阻将电路正确地连接到控制电路板上。

确保正负极正确连接，以避免损坏电路。

3.编程控制器使用编程软件（如Arduino IDE）为控制电路板编写程序。

根据你的需求，你可以编写不同的程序来控制点阵电子显示屏显示不同的文本、图像或动画。

在编写程序时，需要考虑以下内容：•熟悉控制电路板的编程语言和语法（如Arduino的C++编程语言）。

•学习如何使用LED点阵模块的库或API，以便能够正确控制和显示文本、图像或动画。

•考虑如何控制每个LED点，从而实现你想要的显示效果。

4.装配显示屏完成电路和程序的连接后，将所有组件装配到合适的外壳中。

确保所有连接线稳固可靠，并保证控制电路板和LED点阵模块处于安全的位置。

可以根据需要添加按钮、开关或旋钮来调整和控制显示屏的亮度、对比度和显示模式。

5.测试和调试在完成显示屏的装配之后，进行测试和调试。

确保所有电路连接正确无误，并检查程序是否可以实现你所期望的显示效果。

逐个测试每个LED点的亮度、颜色和位置，以确保它们与程序中的预期值相匹配。

如果发现任何问题，可以通过检查电路连接、重新编写程序或更换组件来解决。

6.使用和应用完成测试和调试后，你的点阵电子显示屏即可用于各种应用场景。

你可以在室内或室外的任何地方使用它，用于显示公告、广告、天气信息等。

LED点阵显示屏设计简介LED点阵显示屏广泛应用于室内和室外的广告牌、交通信号灯、数字时钟等场合。

它由多个LED灯组成的二维阵列，可以显示文字、图形、动画等内容。

本文将介绍LED点阵显示屏的设计原理、硬件组成和软件控制。

设计原理LED点阵显示屏的设计原理基于LED〔Light Emitting Diode〕发光二极管技术。

它通过控制LED灯的亮灭来实现信息的显示。

在LED点阵显示屏中，每个LED灯都是点阵的一个元素，通过适当的排列组成二维阵列。

每个LED灯可以分别控制其亮度和颜色，从而实现文字、图形和动画的显示。

硬件组成LED点阵显示屏的硬件组成主要包括LED灯、控制电路、电源和外壳。

LED灯LED点阵显示屏所使用的LED灯可以是单色LED或多色LED。

单色LED通常只能发出单一颜色的光，多色LED那么可以发出多种颜色的光。

在设计LED点阵显示屏时需要根据实际需求选择适合的LED灯。

控制电路控制电路是LED点阵显示屏的核心局部，它负责接收来自软件的控制信号，并通过对LED灯的控制来实现信息的显示。

常见的控制电路包括驱动芯片和控制模块。

驱动芯片负责将控制信号转化为对LED灯的驱动信号，控制模块那么负责提供控制信号。

电源LED点阵显示屏需要稳定的电源来正常工作。

电源可以使用交流电源或直流电源，需要根据实际情况选择适宜的电源类型。

同时，还需要考虑电源的容量和可靠性，以确保LED点阵显示屏能够正常工作。

外壳LED点阵显示屏通常需要在室内或室外使用，因此需要选择适宜的外壳来保护LED灯和控制电路不受环境影响。

外壳应具有防水、防尘、耐高温、抗冲击等特性，以确保LED点阵显示屏的正常工作。

软件控制LED点阵显示屏的软件控制主要包括显示内容的编辑和控制信号的发送两局部。

显示内容的编辑显示内容的编辑通常通过计算机或专用软件完成。

用户可以通过编写文本、图形和动画等内容来定义显示的内容，并将其转化为控制信号发送给LED点阵显示屏。

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:。

点阵式电子显示屏设计调研报告2014年7月26日小组人员：刘博，刘毅，王盛丽调研背景：LED点阵是由发光二极管排列组成的显示器件，具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活等特点。

被广泛用作公共场合的信息传播媒体，如店铺打折信息，交通信号指示灯，以及广场上的彩色显示屏。

为人们的日常生活带来了很大的便利。

不过在今天各种触摸显示屏，LCD液晶显示屏，TFT显示屏等色彩更为亮丽的屏幕已经占领了大部分市场，而LED点阵显示是否有存在的必要呢？它的技术能否跟上时代的步伐，它的应用前景如何，值得我们去思考。

国内外现状：一分类：1．按颜色基色可以分为单基色显示屏：单一颜色（红色或绿色）。

双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。

全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。

全彩显示屏2．按显示器件分类LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。

LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。

3．按使用场合分类室内显示屏：发光点较小，一般Φ3mm--Φ8mm，显示面积一般几至十几平方米。

室外显示屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有一定的防风、防雨、防水功能。

4．按发光点像素间距分类室内屏：P3mm、P3.75mm、P4mm 、P6mm、 P7.62mm、P8mm、P10mm室外屏：P10mm、P12mm、P14mm、P16mm、P20mm、P25mm、P31.25mm、P36mm、室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度。

二．应用场合：当前，LED显示屏的应用已涉及社会经济的许多领域。