基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计毕业设计(论文)

基于单片机的LED点阵设计（毕业论文）xxxx大学毕业论文,设计,题目: 基于单片机的LED点阵设计名: 姓学院: 机电工程学院专业: 班级: 200602 学号: 20060741 指导教师: 2010年 3 月 18 日毕业论文,设计,诚信声明本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。

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论文(设计)作者签名: 日期: 年月日指导教师签名: 日期: 年月日目录摘要 ..................................................................... ........................................................................ .. (I)ABSTRACT ............................................................... ........................................................................ ................. II 1、绪论 ..................................................................... ........................................................................ ................... 1 1.1 课题的意义...................................................................... ........................................................................ ... 1 1.2 国内发展现状 ..................................................................... ........................................................................1 1.3 本课题的任务 ..................................................................... ........................................................................3 1.4 数学模型与方案论证 ..................................................................... ............................................................ 3 2、系统总体方案设计概述 ..................................................................... ............................................................. 7 2.1 单片机的选择及基本功能的概述 ..................................................................... ........................................ 7 2.2 其余硬件的概述 ..................................................................... .................................................................. 9 2.3 软件方案设计的概述 ..................................................................... ..........................................................10 3、LED点阵显示系统硬件的设计...................................................................... .................................................12 3.1 电源电路 ..................................................................... ........................................................................ .....12 3.2 单片机系统及外围电路 ..................................................................... (13)3.2.1 脉冲时钟电路 ..................................................................... .. (13)3.2.2 复位电路 ..................................................................... (13)3.2.3 程序及数据存储器设定 ..................................................................... . (14)3.2.4 串行通讯接口 ..................................................................... ..............................................................15 3.3 列驱动电路...................................................................... ........................................................................ ..183.3.1 总体规划及实验电路 ..................................................................... .. (18)3.3.2 串入并出移位寄存器 ..................................................................... ..................................................19 3.4行驱动电路 ..................................................................... ........................................................................ (20)3.4.1 总体规划及实验电路 ..................................................................... .. (20)3.4.2 3-8线译码器74LS138 ................................................................ (21)3.4.3 双向八位数据缓冲器74LS245 ................................................................ ...........................................22 3.5 小结 ..................................................................... ........................................................................ ..............23 4、系统软件设计 ..................................................................... ........................................................................ ...24 4.1 显示驱动系统 ..................................................................... (25)4.2 部分源程序 ..................................................................... ........................................................................ .264.2.1 .............................................................. (26)移位寄存程序4.2.2 .............................................................. .......................28 将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器4.2.3 将显示数据送入74HC595内部移位寄存器 ..................................................................... ...............28 5、结论 ..................................................................... ........................................................................ ..................29 致谢 ..................................................................... ........................................................................ ....................31 附录1 ...................................................................... ........................................................................ ....................32 附录2 ...................................................................... ........................................................................ .. (34)基于单片机的LED点阵设计摘要随着社会的不断进步，传统的LED灯在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求，然而随着单片机技术的迅速发展，用单片机控制的动态LED灯的出现显示出巨大的优势。

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。

毕业设计（论文）文献综述论文题目：基于单片机的LED点阵显示屏的设计DESIGN OF LED DOT-MATRIX DISPLAYSCREEN BASED ON MCU学生姓名：陈珂学号：0707070502102 二级学院名称：电子信息学院专业：电子信息工程指导教师：黄暑娟职称：副教授填表日期：2011 年2 月20 日浙江传媒学院教务处制引言随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到LED灯。

在大型商场车站，地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示汉字或者图像。

LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。

LED显示屏是利用发光二极管点阵模型或者像素单元组成平面的显示屏幕。

不但拥有色彩丰富，组态灵活，能够适应室内外各种环境的特点，还具有发光效率高，使用寿命长的优势。

LED显示屏经历了初期的不可更换显示内容，单色，双色的图文显示到如今的可随时更换显示内容，全彩色的视频显示，历经发展，LED显示屏得到了广泛的应用和发展。

一、国内外研究发展现状随着信息产业的高速发展，LED显示屏作为信息传播的一种重要手段成为现代信息化社会的一个闪亮标志。

近年LED显示屏已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所如银行、营业部、车站、机场、港口、体育场馆等信息的发布，政府机关政策、政令，各类市场行情信息的发部和宣传等。

目前，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，它可以用单片机控制实现显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，根据不同的需求动态或静态显示。

LED显示屏（LED panel）是由几万-几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成，是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，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。

毕业设计（论文）任务书题目：点阵式汉字电子显示屏的设计任务与要求：以MCS-51系单片机为核心器件，组成点阵式汉字电子显示屏。

显示屏由16*16LED点阵显示器组成，可以以此显示4个汉字。

通过编编译可以对汉字修改。

时间：所属系部：学生姓名：学号：专业：指导单位或教研室：电子技术教研室指导教师：职称：2010年4月15日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。

目录第1章设计内容及设计方案 .................................. 错误!未定义书签。

1.1设计要求............................................................................................... 错误!未定义书签。

1.2总体设计方案和论证 .......................................................................... 错误!未定义书签。

1.2.1 LED显示屏控制系统设计............................................................ 错误!未定义书签。

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

第2章系统的功能概述 ....................................... 错误!未定义书签。

2.1电路的基本概述................................................................................... 错误!未定义书签。

目录摘要 (2)ABSRACT (3)1 绪论 (4)1.1 LED 显示屏的研究背景及意义 (4)1.2 LED 显示屏的技术现状及发展趋势 (5)1.3 论文主要研究内容 (5)1.3.1 问题的提出： (5)1.3.2 论文的主要研究内容： (5)2 设计要求 (6)2.1原理图设计 (6)2.2程序调计 (6)2.3 程序调试将设计完的程序输入，汇编，排除语法错误，生成*OBJ文件63功能要求 (6)4 方案论证 (7)5 系统硬件电路的设计 (8)6 系统程序设计 (11)6.1 初始化程序 (11)6.2 主程序 (11)6.3 显示子程序： (13)6.4 中断服务子程序： (14)7 调试与性能分析 (14)7.1 调试与测试 (14)7.2性能分析 (14)8 控制源程序清单··································错误！未定义书签。

致谢 (18)参考文献 (19)论文题目：基于单片机的LED汉字显示屏设计专业：应用电子技术二班姓名：李志辉学号：093001484摘要LED 显示屏是一种新型信息显示媒体，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。

以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作性能稳定特点，广泛应用于广告、证券、信息传播、新闻发布等方面。

本文设计了基于单片机的LED汉字显示屏。

给出了系统框图，硬件模块设计图、软件流程图和程序。

硬件模块设计方面，主控制系统采用单片机控制方式，实现点阵 LED显示屏的驱动及信息的保存与显示。

基于单片机的LED汉字显示设计摘要：首先介绍了基于单片机的LED点阵显示的设计思想及编码原理，粗略地介绍了单片机LED点阵显示的硬件设计与软件设计。

最后编译LED汉字点阵系统程序并最终在Proteus软件上实现了LED汉字点阵显示系统。

关键词：单片机；LED；点阵；显示1 引言点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。

由于其具有色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点。

目前大多数的公交车招牌都是采用固定的板块显示，显示的信息量少，内容固定，修改站点信息比较麻烦，不能快速、便捷的更新站点信息。

本文提出一种方案，采用LED点阵显示模块，克服了上述缺点，不仅可以静态的显示公交车站点信息，而且也可以通过动态滚动，从而增加信息显示的容量。

为了醒目，还可以产生诸如闪动、滚动等显示效果。

随着电子技术和计算机控制技术在客车上的日益广泛的应用，客车内的路牌显示器也经历了从灯光路牌、翻板式电子模块路牌、CRT显示、LCD液晶显示和LED点阵显示等几种发展类型；显示信息也从固定内容发展到任意内容的多种显示方式；对显示信息的编辑、修改，也由遥控键盘有线通讯模式发展到用计算机编辑文字，在经专用无线控制器将其发射到各站点的通讯模式。

以后的发展趋势是卫星定位系统站点显示器，客车内站牌显示器由天线、卫星定位模块、微处理器、LED点阵驱动电路、LED点阵站牌和电可擦写存储器构成。

目前在客车内广泛的显示器由LED点阵显示器和LCD液晶显示器，还有部分CRT 显示器，由于CRT显示器耗电量多、体积较大，且本质量较重，与LED点阵显示器和LCD液晶显示器相比，已处于下风，目前LED和LCD显示器成为现代人们选择之一，它们各有优缺点。

LCD液晶显示器具有图像清晰、体积小、功耗低等优点，但它的成本高、亮度低、寿命短、可视距离和角度很有限。

而LED显示屏具有亮度高、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富等优点。

毕业设计（论文）（说明书）题目：基于单片机的LED点阵显示屏设计姓名：学号：平顶山工业职业技术学院2013 年 11月20日摘要本文介绍了一款以单片机AT89C51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。

该系统可实现中英文字符的显示和动态特效显示。

并且可以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。

系统采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码，AT89C51单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。

PC机与单片机之间的通信采用RS—232C通信标准来实现。

所选用的AT89C51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。

除此之外，该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。

目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 论文设计要求 (1)1.3 设计内容 (2)第2章方案论证与选择 (3)1.1 系统硬件方案 (3)2.1.1 显示屏主控制器 (3)2.1.2 通信系统 (4)2.1.3 LED点阵显示屏 (5)2.1.4 硬件设计方案 (6)2.2 系统软件方案 (7)2.2.1 单片机编程语言 (7)2.2.2 系统软件编译器介绍 (8)2.2.3 上位机控制传输软件 (8)第3章系统硬件设计 (9)3.1 硬件整体设计概述及功能分析 (9)3.2 控制单元设计 (9)3.2.1 AT89C51简介 (10)3.2.2 控制系统设计 (13)3.3 译码电路设计 (14)3.3.1 74HC154 4-6 线译码器 (14)3.3.2 74HC154译码电路 (16)3.4 通信系统硬件设计 (16)3.5 电源设计 (17)3.6 大屏幕LED显示屏 (18)第4章系统软件设计 (20)4.1 程序设计 (20)4.2 显示程序的设计 (21)4.2.1 LED显示屏的显示方式 (21)4.2.2 点阵数据表达方式 (21)4.2.3 显示程序的设计 (22)4.3 通信程序的设计 (23)第5章仿真调试 (26)5.1 程序编写 (26)5.2 硬件仿真 (28)5.3 仿真结果 (30)结论 (31)参考文献 (32)附录1：硬件原理图 (33)附录2：设计程序 (34)第1章绪论1.1课题背景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，显示屏由几万至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。

摘要系统以高速单片机STCF1132为核心，设计并制作了一个基于32×32点阵LED模块显示屏。

该点阵可以实现扫描微亮和显示点亮两种工作模式，在扫描过程中通过自制光笔检测，获取行列坐标信息，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，并且通过按键可以实现不同功能之间的切换。

同时还能够根据环境光强的变化，自动连续调节显示屏上显示的亮度。

设计方案运用了4-16线译码器74HC154驱动点阵的行和列，通过单片机的控制实现各种显示功能，显示屏亮度的自动调节采用光敏电阻检测环境光强，通过A/D转换、D/A转换实现对显示亮度的自动调节。

关键词：LED点阵单片机 74HC154目录摘要 (I)目录 (II)第一章绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2设计任务及要求 (1)第二章系统方案设计 (3)2.1．系统的总体设计 (3)2.2各模块的设计。

(3)2.2.1．核心控制模块的的设计 (3)2.2.2．光笔设计 (3)2.2.3．显示方案的设计 (4)2.2.4．点阵显示模式设计 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1光笔的设计 (5)3.2 32×32LED点阵的连接 (6)3.3 32×32LED点阵的驱动控制电路 (7)3.4 显示电路部分功能及原理 (7)3.5 键盘的使用及设计 (8)3.6 光照的检测与控制 (9)第四章系统软件设计 (11)4.1主程序设计 (11)4.2 外中断0服务程序（坐标检测） (12)4.3.外中断1服务程序（按键处理） (13)4.4．LCM103驱动程序设计 (13)第五章系统测试与结果 (15)5.1 划亮反显擦除拖移的测试和结果 (15)5.2屏亮自动调节测试和结果 (15)5.3 超时关显示节电测试和结果 (15)总结及展望 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录1 总电原理图（单片机系统与点阵驱动电路） (19)附录2 总电原理图（32×32点阵连接电路） (20)附录3 源程序 (21)第一章 绪论1.1课题来源本课题来源于全国大学生电子设计竞赛LED 点阵书写显示屏，它是一种控制半导体发光二极管的显示装置，其主要功能是实现“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。

1 引言自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。

纵观20年来单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个性的发展趋势。

单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。

单片机的潜力越来越被人们所重视。

特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机，由于功耗低，使用的温度范围大，抗干扰能力强、能满足一些特殊要求的应用场合，更加扩大了单片机的应用范围，也进一步促使单片机性能的发展。

而现在单片机在农业上也有了很多的应用。

LED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可变面积的显示屏幕，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显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件等，其中驱动电路设计的好坏，对LED显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。

所以，设计一种既能满足控制驱动的要求，同时使用器件少、成本低的控制驱动电路是很有必要的。

本文就常规型驱动电路的设计作些分析设计出电路图。

LED显示屏驱动电路的设计，与所用控制系统相配合．通常分为动态扫描型驱动及静态锁存型驱动二大类。

以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为进行分析：动态扫描型驱动方式是指显示屏上的“4行、8行、16行”等发光二极管共用一组列驱动寄存器。