C8051F340控制的LED点阵显示屏系统设计

电子系统综合设计与训练系部：工业中心项目：LED点阵显示屏班级：D自集成111班姓名：万文强（第4组）指导老师：杨老师时间：6月10日-7月12日前言LED是发光二极管英文Light Emitting Diode 的简称，是六十年代末发展起来的一种半导体显示器件，七十年代，随着半导体材料合成技术、单晶制造技术和P-N结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。

进入八十年代后，LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏。

LED电子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显示系统，是目前国际上极为先进的显示媒体。

由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富、工作性能稳定以及对室内室外环境适应能力强等优点而日渐成为显示媒体中的佼佼者。

在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED 显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高，生产也得到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。

LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏的发展过程。

LED电子显示屏是由几万--几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。

用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。

目前应用最广的是红色、绿色、黄色。

而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。

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。

LED点阵显示屏控制与设计【摘要】本文设计了以单片机为微控制器，以32×32点阵LED组成显示模块，结合行、列扫描驱动逻辑电路，实现信息输入和LED屏显示控制。

【关键词】LED点阵显示屏；光电书写笔；微亮扫描；光敏检测整个系统以控制计算机为中心，控制、处理、编辑、传输、采集播放内容，不论是自己制作的动画片、广告，还是局域网及互联网传输来的信息，或是外围设备播放的内容，经过专用传输系统，显示在LED 显示屏上。

在有多个显示屏联网使用的系统中需要一台编辑电脑，作为所有显示屏时间和空间使用的总导演。

整个系统由编辑计算机、显示屏体、控制机系统、信号传输系统、音视频设备、供电系统、软件、固定框架部分组成.1 电路设计基于上述原理分析，各部分电路设计如下。

1.1 微控制器单元设计单片机应用简单，软件编程灵活，因而采用单片机作为系统的控制器，能够满足本系统的应用需要。

同时，该型号单片机具有功能强大的位操作指令，大大方便系统的调试，微控制器单元包括单片机、晶振电路、复位电路。

复位电路由RC充电网络构成，开机上电时在电容负极性端产生至少2个机器周期的高电平输入RST完成复位。

为了定时准确，晶振电路选12MHz，可产生精确到μs级的时隙，方便定时操作。

另外，本系统通过I /O口驱动按键用于清屏操作。

1.2 X/Y轴扫描逻辑单元通常LED点阵显示屏采用74LS595进行扫描驱动，每片可驱动8列，驱动32列需要4片，同时每列数据串行输入，逻辑电路移位造成速度过低。

因此，本设计中采用4片74LS373锁存器对LED点阵X轴方向进行列扫描，将LED 点阵显示屏作为外部RAM驱动，以MOVX指令对总线操作一次完成一列扫描，指令执行占用2个机器周期，对于12MHz晶振，在2 μs刷新一次列扫描数据，可保证每点点亮48μs，达到书写流畅的要求。

2 系统设计单片机在LED点阵显示系统中主要负责数据的接收、存储和扫描显示LED 点阵屏三大主要功能。

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。

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 commercial trade .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。

采用蓝牙技术的LED点阵屏系统电路设计针对LED 显示屏应用中存在的问题，给出了一种低成本、内容更新便捷的点阵LED 文字显示屏的方案。

系统采用C8051F410 作为MCU，利用蓝牙模块接收手机蓝牙传输的数据，并将数据通过单片机控制字库芯片进行字符集的转换、点阵代码的提取，进而由单片机控制点阵屏更新显示数据。

经实际使用，控制稳定、方便。

本文设计一种内容更新便捷、可扩展、低价格的点阵LED 文字显示屏。

降低成本的途径是①用几乎人人都有的手机的蓝牙数据传输功能进行LED 显示内容的更新，免去专业上位机软件和控制卡的成本，操作也更简单；②单次显示内容在5 ~ 30 个汉字或英文字母，因为显示内容较少，就可实现扩展电路的简单化。

最小系统电路设计系统对单片机时钟的精度和温度稳定度都没有特别要求，可以直接使用C8051F410 单片机内部自带的时钟振荡器，而无需外接振荡器。

使用时要注意的是，是芯片工作电源是从Vregin 引脚引入（+ 3. 3V），VDD 是内部基准电压输出引脚，VIO 是I /O 口作为数字引脚时的电源输入引脚。

电路设计时必需在紧靠这3 个引脚的位置布上滤波和退耦电容（ 4. 7μ和104p）.P1. 0~P1. 3 是显示屏的控制线CLK、SCLK、R 和OE; P1. 7、P0. 0 ~ P0. 2 是字库芯片控制线，采用SPI 接口；P2. 0 和P2. 1 是显示屏的行扫控制线A 和B; P0.4 和P0.5 是串口通信线，与蓝牙模块连接。

这12 根引脚都需配置为数字引脚。

最小系统电路如蓝牙模块选用蓝牙模块的要求是：价格便宜、体积小，使用方便。

符合条件的。

基于C8051的LED点阵书写显示屏设计本系统以高速单片机C8051F020片上系统为控制核心，设计方案采用了单片机的IO口控制4-16线译码器74HC154从而达到控制32×32LED点阵的行和列、光笔定位点阵的行与列的坐标、采用单片机的PWM波控制点阵的光亮度等等。

实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、轮流显示英文字母和“电子设计”、两点划线、两点画圆、亮度调节、抗锯齿平滑处理等书写显示功能，并且通过按键可以实现不同功能之间的切换。

标签：LED点阵；片上系统；74HC154；PWM波1 引言随着科技的日益发展，用户对一些电子产品提出更高的需求。

比如先前的点阵屏只能显示一些时钟和广告字符等信息，但是现在人们需要该类产品能够自己通过画笔写入信息，并一直显示在LED屏上，针对这一应用，我们设计了一款以高速单片机C8051F020为核心的LED点阵屏电路板，并且系统经过各项指标测试后完全满足系统设计要求。

2 系统总体方案设计本次设计的系统总体框架图如1图所示。

根据设计要求，包括有主控电路模块，按键电路、LED32×32点阵模块、光笔电路。

通过单片机选通相关的译码器，通过选通8550使之与2.5V电压导通。

使点阵显示屏处于微亮状态，然后用光电笔进行光信号检测，这样就可以检测到光信号，并进行高亮，这就可以实现写状态。

并且可以通过按键实现功能的切换，实现全亮，反显，擦除等等功能。

2.1 32×32 LED点阵的驱动控制电路：将两片74HC154串联使用，实现32×32 LED点阵的行驱动，这样就构成一个5-32译码器电路来进行行驱动，译码器输出的输出信号通过单片机的输出总线来控制。

列的微亮扫描点亮也是采用两片74HC154串联的方式，我们采用四个片选分别对LED屏的亮度进行单独控制，设计的电路用快速三极管开关电路，分别采用2.8V电源和5V电源对微亮扫描以及点亮扫面来供电。

C8051F340 控制的LED 点阵显示屏系统设计1 引言随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展。

LED 显示屏以其可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高的特点，迅速成长为平板显示的主流产品。

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，LED 电子显示屏虽不如LCD 显示屏的界面友好直观，但由于其具有显示信息量大、操作方便灵活、用户可随时自行修改显示内容和显示屏幕的大小、显示方式图文并茂等优点，被广泛应用于公共场所。

这里介绍一种24×40的显示屏控制系统，该系统可同时显示4 个14×10的汉字和8 个7×5的字符或数字，以C8051F340 单片机为控制器，以74HC595 作为行列驱动器。

2 系统硬件设计2．1 总体设计该系统由显示屏控制器、行驱动器、列驱动器、LED 点阵显示屏、与PC 机的串口通信，品振电路和存储器模块等构成。

总体设计框图如图1 所示。

2．2 显示屏控制器显示屏控制器选用C8051F340 单片机，它是完全集成的混合信号系统级芯片(SoC)，具有与8051 兼容的高速CIP-51 内核，与MCS-51 指令集完全兼容，片内集成数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件：内置Flash 程序存储器、内部RAM，大部分器件内部还有位于外部数据存储器空间的RAM，即XRAM。

2．3 行驱动器设计中使用3 块74HE595 和3 个相对应的三态门2803 作为行驱动器。

2803 是常用的达林顿驱动器。

达林顿管又称复合管，将两只三极管适当的连接在一起，组成一只等效的三极管。

新的三极管的放大倍数是二者之积。

在电子电路设计中，达林顿接法常用于功率放大器和稳压电源中。

这类器件的COM 端(的引脚IO)主要有两。

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。

基于单片机的8*8LED点阵显示屏的设计随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制驱动LED显示屏也应运产生。

本系统设计使用单片机MCS-51控制扫描方法实现LED点阵显示器的字符的显示，介绍了用单片机进行显示系统开发的方法，单片机软件、硬件调试技术，还有点阵显示驱动扩展的一般方法。

1.引言1.1 研究的目的、意义LED因其体积小，耗电量低，亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上，LED点阵大屏可应用于户外广告，交通导航，大厅公告，比赛的多媒体实时显示等领域。

本设计作品的用途正是在于实现大屏显示的核心功能，即汉字的显示，可实际应用于简单的显示系统中，如简单的排队叫号显示屏，电梯显示屏等。

通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。

1.2 本设计所要做的工作为了完成该设计实现，经过考虑论证，决定分为以下几个阶段进行：(1)对课题进行全面的分析，明确系统要实现的功能，大致了解要解决的问题，制定总的设计方案；(2)根据论证设计硬件系统并画出电路图，并根据电路图在面包板上连接电路图；(3)在硬件的基础上设计软件程序；(4)利用仿真器编译软件程序，进行调试仿真；(5)把调试成功的程序利用烧入器烧入到芯片中去；(6)把固化好程序的芯片插入到实际应用系统，投入到实际使用。

2．系统设计方案2.1系统构成框图3．硬件电路设计3.1 主要器件介绍3.1.1 LED点阵LED点阵显示屏采用1个8*8共64个象素的点阵，通过LED点阵资料判断出该点阵的引脚分布，如图3.1所示。

8*8的LED点阵为单色共阳模块，单点的工作电压为正向(Vf)=1.8v,正向电流(if)=8-10MA。

静态点亮器件时(64点全亮)总电流为640mA。

总电压为1.8v,总功率为1.15w.动态时取决于扫描频率(1/8或1/16秒),单点瞬间电流可达80-160mA。

图3.1点阵LED扫描法介绍点阵LED一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式：(1)点扫描(2)行扫描(3)列扫描若使用第一种方式，其扫描频率必须大于16*64=1024HZ，周期小于1MS即可。

LED点阵显示系统的设计摘要：本设计采用51单片机为核心，点阵显示及相关外围电路为基础，设计了一个16x16点阵显示屏。

整个硬件系统采用单片机AT89C51为核心，详细的讲述了电子显示屏的各个模块、电路原理以及开发过程。

关键词：单片机；显示屏；动态显示1 引言LED电子显示屏通过控制发光二极管的显示，用来传递各种图形、文字以及视频信息。

LED电子显示屏在社会上的许多领域已经得到企及，由于它传递信息的方便性，在各个领域的信息显示方面发挥了极大的作用。

对于一些公共的大型场合，使用点阵电子显示屏是非常划算的，它能够使用小型单片机系统控制，显示一些简单的信息，包括图形和文字，可以根据不同需要使用不同字号和字型。

汉字显示的原理就是根据你所需要显示的文字，利用汉字代码提取软件获取相应的编码，将编码输入到源程序中，再烧入单片机里面，就可以在显示屏上看到你所需要的文字。

图形显示原理也是一样的，只不过代码是需要自己修改调整，最后达到我们的显示效果。

2 LED显示的特点及功能要求设计一个LED点阵电子显示屏，要求在肉眼观测下图文显示正常，点阵电子显示屏各个亮点显示充足，亮度均匀，并且可以显示文字和图形，文字和图形在显示的时候有多种显示方式，包括从左往右，从上往下等多种显示方式。

图1为单片机系统外围电路图。

3 系统硬件设计系统的硬件部分大致可以分成五个：第一就是关于稳压电源的设计，第二是单片机系统及外围电路，第三和第四就是驱动电路，分文列驱动和行驱动，第五个是点阵显示屏电路，下面就分步讲述一下这五个部分的原理以及处理方式。

（1）稳压电源的设计。

稳压电源就是把220V的交流电压转换成稳定的直流电压。

（2）单片机系统及外围电路。

AT89C51是一种微处理器，俗称单片机。

（3）列驱动电路。

列驱动电路是由74HC595构成，它的结构可以分为两个部分：移位寄存器和输出锁存器。

移位寄存器和输出锁存器之间是相互独立的，不会互相产生干扰，能够达到重叠处理的目的。