基于51单片机的led点阵显示

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。

51单片机驱动LED点阵扫描显示C语言程序LED点阵屏发光亮度强，指示效果好，可以制作运动的发光图文，更容易吸引人的注意力，信息量大，随时更新，有着非常好的广告和告示效果。

笔者此处就LED点阵屏动态扫描显示作一个简单的介绍。

1、LED点阵屏显示原理概述图1-1为一种8x8的LED点阵单色行共阳模块的内部等效电路图，对于红光LED其工作正向电压约为1.8v，其持续工作的正向电流一般10ma左右，峰值电流可以更大。

如下图，当某一行线为高电平而某一列线为低时，其行列交叉的点就被点亮，当某一行线为低电平时，无论列线如何，对应的这一行的点全部为暗。

LED点阵屏显示就是通过一定的频率进行逐行扫描，数据端不断输入数据显示，只要扫描频率足够高，由于人眼的视觉残留效应，就可以看到完整的文字或图案信息。

通常有4、8、16线扫描方式，扫描行数越少，点阵的显示亮度越好，但相应硬件数据寄存器需求也越多。

图1-1 点阵内部原理图2、硬件设计微控制器的IO口均不能流过过大的电流，LED点亮时有约10ms 的电流，因此LED点阵引脚不要直接接单片机IO口，应先经过一个缓冲器74HC573。

单片机IO口只需很小的电流控制74HC573即可间接的控制LED点阵某一行(或某一列)，而74HC573输出也能负载约10ms的电流。

设置LED每点驱动电流为ID =15ma，这个电流点亮度好，并且有一定的裕度，即使电源输出电压偏高也不会烧毁LED，限流电阻值R = (VCC- VCE – VOL – VLED) / IDVCC为5v供电，VCE为三极管C、E间饱和电压，估为0.2v，VOL为74hc573输出低电平时电压，不同灌电流，此值不一样，估为0.2v，具体查看规格书，VLED为红光驱动电压，估为1.7v，根据上式可算出限流电阻为R = 200R。

LED点阵屏需接收逐个扫描信号，扫描到相应列(或行)，对应的列(或行)数据有效，即显示这一列(或行)的信息。

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。

课程设计题目：微机原理与单片机技术实践课程设计——基于AT89C52的16*64LED点阵的设计基于AT89C52的16*64LED点阵的设计摘要:LED是指发光二极管，在某些半导体的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。

PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。

这种利用注入式点知发光原理制作的二极管叫发光二极管，简称LED。

由于电子显示屏制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，如公交汽车的报站器、广告屏以及公告牌等等。

介绍的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、右移；固定信息的循环显示；显示屏的亮度连续可调；时间的显示和上位机对显示内容可修改的功能随着LED显示屏在广告传媒领域逐渐崭露头角，其控制系统也如雨后春笋，层出不穷。

由于他的控制系统均是基于嵌入式处理器开发，所以单片机在其中也占有一席之地。

但是，由于LED显示屏控制较复杂，特别是对于显示特殊效果，如循环移动、覆盖霓虹灯效果，要求处理器运算速度快、执行效率高，关键词：AT89C52 74HC154（行驱动器） 74HC595（列驱动器） 16*64点阵 LEDBased on AT89C52 the 16 * 64 LED dot matrix designPick to:LED refers to light-emitting diodes that in some of the semiconductor PN junction,injection of minority carriers and majority carrier will take extra energy compoundin the form of light energy released, which directly convert light energy. PN junction, minority carriers with reverse voltage to infuse, reason not to shine. This kind of use between points made luminous principle known as light-emitting diodes (leds), called diode LED. Because electronic display screen making simple, convenient installation, widely applied in all kinds of public occasions, such as the transit buses stops device, advertising screen and bulletin boards, etc. Introduction of LED dot matrix electronic display screen, its function has the fixed characters, letters, and digital display; Parallel moves left, right shift; Fixed information circulation display; Screen brightness continuous adjustable; Time displays and PC for display content can be modified to functionAs the LED display in advertising media field, the control system of up-and-coming also have mushroomed, emerge in endlessly. Because of his control system based on embedded processors are developed, so microcomputer in which also occupies a place. However, because the LED display control is more complex, especially for show special effects, such as cycle mobile, covering the neon effect, request a fast calculation speed, execution processor of high efficiency,Keywords: AT89C52 74HC154 (line drive) 74HC595 (column drive) 16 * 64 lattice LED目录1系统设计总述 (1)1.1设计任务及要求 (1)1.2方案比较与确定 (2)216*64点阵原理 (3)2.2系统的主要结构 (4)3系统的硬件设计 (5)3．1单片机控制电路 (5)3.2、16*64点阵显示屏设计 (6)3.3 LED点阵显示器的扫描驱动 (8)3.3.1、行驱动电路 (8)3.3.2、列驱动电路 (9)4系统的软件设计 (11)4.1显示驱动程序 (11)4.2系统主程序 (11)5硬件调试及性能 (15)5.1开发环境介绍 (15)5.2 理论性能分析 (15)5．系统调试 (15)致谢 (17)参考文献 (18)附录1：最小系统行列驱动电路原理图 (19)附录2：点阵电路原理图 (19)附录3：最小系统行列驱动PCB图 (20)附录4：两块16*64点阵PCB图 (20)附录5：程序清单 (21)基于AT89S52的超声波测距仪的设计1、系统设计总述从LED材料的不断更新，灰度控制技术的发展，真彩色图像的展现：到驱动电路的灵活、高效，控制系统技术的提高无不体现了LED 行业技术的飞跃发展。

基于51单片机的Led点阵显示器。

项目名称:基于51单片机的发光二极管点阵显示器目录一、项目介绍2 1.1项目背景1.2功能介绍二.电路结构3实施模块5四.操作程序7一、项目简介1.1项目背景当今世界，电子技术发展迅速。

点阵显示设备作为现代信息显示的重要媒介，已经广泛应用于金融证券、体育、机场、交通、商业、广告、电信、指挥调度、国防和军事等领域。

因此，点阵显示器件的开发和生产也得到了迅速发展，并逐渐形成了一个产业，成为光电子产业中的一个新的产业领域。

目前，点阵显示设备具体包括发光二极管显示模块和液晶显示模块。

目前，所开发的液晶显示器相对先进，优势明显。

它体积小、易于控制、功能强、价格适宜，能够适应显示器的发展方向。

因此，它已经越来越广泛地应用于通信、家用电器、大屏幕投影等领域。

随着社会经济的快速发展，工业生产逐渐实现了自动化。

其中，设备工作状态和生产过程状态的显示和监控起着非常重要的作用。

对于需要显示的信息不是很大、分辨率不是很高、制造成本相对较低的场合，使用大、小屏幕的发光二极管点阵显示器更经济适用，可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同的字体大小和字体，显示亮度更高，对环境条件的要求更低。

发光二极管显示器可分为单色显示器和双色显示器，可根据需要的大小、形状和颜色进行组合，并可由单片机控制实现各种文字或图形的变化，从而达到宣传和提示的目的。

1.2功能介绍2本设计中由单片机控制的显示电路使用相对简单，易于操作。

它主要通过8×8点阵显示图案，并通过不同的按键选择控制图案的类型和显示方式。

打开电源后，显示屏完全点亮，然后进入逐字显示状态。

按下复位键K1，系统将自动复位，显示勤奋，然后进入待机状态。

键1、2、3和4分别控制不同的模式。

另外，我们可以用k5键来控制角色移动的速度。

二、电路结构微控制器最小系统设计2.2.1具体电路1微控制器时钟电路的每一部分单片机内部振荡电路是一个高增益反向放大器，分别引出XTAL1和XTAL2放大器的输入和输出。

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。

[摘要]当今社会，广告宣传已经成了人们生活中随处可见并重要的一部分。

广告的媒介除了我们常见的报纸、书刊、电台和网络之外，更常见的就是LED点阵广告屏。

这种屏幕具有经济实惠、对环境要求小、节省能源、亮度高、直观等特点，成为了现在常见的一道风景。

不管是大公司的外景宣传，还是小门店的产品介绍，LED点阵屏随处可见。

彩色点阵屏已经渐渐取代了露天的大荧幕，成为常见的广告宣传手段。

与此同时，巨大的信息量和美观性也为丰富人们的日常生活、点缀城市起到了至关重要的作用。

本设计便为基于C52单片机的简单LED点阵显示屏，通过C52控制行列芯片进行动态扫描，显示规定的汉字或者图形。

也可以通过对C52内部烧录改变所需显示的内容。

该设计具有可扩展性，可以扩充LED点阵屏幕的数量来同时显示更多的汉字。

[关键词] 单片机；LED点阵屏；信息显示；广告Abstract: Nowaday's society, advertising has became ubiquitous in people's lives and the important part. In addition to our common advertising media newspapers, books, radio and online, the more common is the LED dot matrix screen advertising. This screen has an economic benefit, environmental requirements of small, energy saving, high brightness, visual characteristics, a common landscape now. Regardless of the location of large companies is publicity, or small stores Products, LED dot matrix display everywhere. Color dot matrix display has gradually replaced the open-air big screen, a common means of advertising. At the same time, we can add more LED dot matrixes to display more informations.Key words:SCM；LED dot matrix display；Information display；Advertisement目录1 绪论 (1)1.1 本课题的研究意义及必要性 (1)1.2 LED的现状和发展趋势 (1)2 硬件总体设计 (3)2.1 主要设计框图及思路 (3)2.2 所需要芯片及各芯片功能介绍 (3)2.2.1各主要芯片简单介绍 (3)2.3 各模块电路图设计及原理 (7)2.4 系统的软件设计 (8)2.4.1 Keil.uVERSION、protues介绍 (8)2.4.2 动态扫描及取字库原理 (8)图2.12 程序流程图 (9)3 详细设计 (10)3.1 电路详细设计 (10)4 程序实现 (14)4.1 主要显示程序原理及实现 (14)4.1.1动态行扫描程序框图 (14)4.1.2实现显示内容的左滚动原理 (15)4.1.3单片机延时子程序 (18)5 设计结果测试 (20)5.1 Proteus和Keil仿真结果 (20)结束语 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录A 部分代码 (24)附录B 总电路图 (29)1 绪论1.1 本课题的研究意义及必要性单片机是一种集成微处理芯片，高密度集成了普通计算机的微型处理器，具有8kB的ROM和P0、P1、P2、P3输入输出接口，且集成了定时器等电路。

单片机课程设计报告书设计题目：基于AT89C51单片机的16*16点阵LED显示器设计姓名：院系：专业：学号：指导教师：教师职称：2012年11月25日目录摘要 (1)第1章引言 (1)1.1 LED及LED显示屏 (1)1.2 功能要求 (2)1.3 方案论证 (2)第2章系统总体方案及硬件设计 (3)2.1 AT89C51的原理及说明 (3)2.2 显示屏总体设计方案 (3)2.3 列驱动电路 (4)2.4 行驱动部分 (4)第 3 章系统硬件电路的设计 (8)3.1 单片机系统及外围电路 (8)3.2 列驱动电路 (8)3.3 行驱动电路 (9)第 4 章系统程序的设计 (10)4.1显示驱动程序 (10)4.2系统主程序 (11)4.3单片机汇编程序 (11)第5章系统调试 (22)第6章设计心得 (22)参考文献 (22)附录 (23)摘要：本设计使用简单单片机AT89C51作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16×16的点阵LED显示屏。

在本设计中主要用两个74HC595来驱动16×16点阵显示屏的列，用AT89C51来驱动16×16点阵显示屏的行，可以最终实现——“十六乘十六点阵可调速显示屏设计”十五个汉字的自动左移，而且它们的“进”和“出”是以滚动形式设计的。

也就是说，硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。

从而可以实现一个室内用的16×16点阵LED图文显示屏，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，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。

最后，利用烧录器可以很方便的实现单片机与PC机等外围存储设备的数据传输，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，另一方面，LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成。

进行了单片机AT89C51的软件仿真并成功完成了仿真验证。