毕业设计基于单片机的Led点阵广告牌设计.docx

毕业论文论文题目:基于单片机的Led点阵广告牌设计【摘要】本设计使用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来 驱动80x16的点阵LED显示屏利用AT89C51系列高速单片机本身强大的功能，可以很方 便的实现单片机与计算机间的数据传输及存储，并能利用软件方便的实现显示内容的多样变 化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、通讯、银行等公共场所，所以本设计具有很强 的现实应用性本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个16x16点阵汉字，并能通过上位机软 件修改显示内容和显示效果等等把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间，使本LED 显示系统能掉电存储1024个字符设计中采用了 SP1接口的GB2312标准字库，支持所有的 国标字符和ASCII标准字符的显示因为采用串行传输方式，使本系统的可扩展性得到提升, 便于多个显示单元的级联本文从LED的显示原理入手，详细阐述了 LED动态显示的过程，以及硬件电路的设计、 计算和软件的算法关键词】动态显示；单片机；点阵字库Led dot matrix based on single chip designbillboardsAbstract： This design uses STC12C series MCU as a main controller, and depends on a simple external circuit to drive 96x16 the lattice LED display. By using its own powerful functions and capacity of internal E2PR0M, it is easy to accomplish the MCU and PC and E2PR0M for internal storage, data transmission equipment ,and it also can be used conveniently to show a variety of content changes. The other dot matrix display is widely used in hospitals, communications ,airports, banks and other public places. Therefore, the design has a strong practical application.The LED Display dynamic scan can show the way at the same time six 16 x 16 dot matrix Chinese characters, and PC software can modify the content and effect shows, and so on. IAP used in the application of programmable technology, the characters within the code stored in the SCM free program memory space, so that the LED display system can store 1,024 brown-out characters. SPI used in the design of the interface standard GB2312 character, to support all the GB2312 standard ASCII characters and characters of the show. Because serial transmission used, so that the system can be enhanced scalability, for a number of display units of the cascade.This article from the start LED display principle, elaborated on the LED display dynamic process, as well as hardware circuit design, computing and software algorithms.Key Words： MCU; Serial Data Transfer； Llattice Llibrary目录1前言 41.1选题的依据和意义 41.2国内外发展状况 41.3、本课题研究内容 52概述 52.1 LED点阵显示屏介绍 52.2 LED电子显示屏的分类 62.3 LED点阵显示屏的特点： 63显示原理及控制方式分析 73.1 LED点阵模块结构 73.2 LED动态显示原理 73.3 LED常见的传输方式 84 硬件电路设计 84.1系统硬件概述 84.2 16X16LED点阵显示制作 104.2.1 16X16LED点阵的内部结构及工作原理. 104.2.2 用8x8LED 点阵构成 16xl6LED 点阵 114.3 LED显示驱动电路 125字模生成 135.1字模简介 135.2 LED显示屏领域字模实现技术 135. 3字库生成 156•软件设计 176.1程序设计总体思路和结构 176.1.1程序设计总体思路. 176.1.2程序流程图. 176.2各模块程序设计 176.2.1系统初始化. 176.2.2 LED动态显示. 186.2.3汉字显示的原理. 187系统功能测试 197.1单元模块电路测试 197.2系统整体功能测试 19总结 21致谢 22参考文献 23附录 241前吞1.1选题的依据和意义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。

它具有发光 率高、组态灵活、使用寿命长、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点自20世纪八 十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布电信、证券、教育、交通、广告宣传等各方面 随着社会经济的不断进步，以及LED显示技术的不断完善，人们对LED显示屏的认识将会 越来越深入，其应用领域将会越来越广1.2国内外发展状况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、色彩艳丽、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显示屏产业发展的一个契机 国内LED显示屏市场保持持续增长，目前在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近 95%国际上LED显示屏的市场容量预计以每年30%的速度在增长LED显示屏的主要制造厂商集中在日本、北美等地，我国LED制造厂商出口的份额在其 中微不足道据不完全统计，世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏，其中产品齐全，规 模较大的公司约有30家左右1.3、本课题研究内容本设计使用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16x16的 点阵LED显示屏利用AT89C51系列高速单片机本身强大的功能和内部EPROM,可以很方 便的实现单片机与计算机间的数据传输及存储，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变 化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、通讯、银行等公共场所，所以本设计具有很强 的现实应用性。

本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个16x16点阵汉字，并能通过上位机软件修 改显示内容和显示效果等等采用IAP在应用可编程技术，把字符内码存储在空闲的单片机 程序存储器空间，使本LED显示系统能掉电存储1024个字符设计中采用了 SPI接口的 GB2312标准字库，支持所有的国标字符和ASCII标准字符的显示因为采用串行传输方式， 使本系统的可塑性得到提升，便于多个显示单元的级联2概述2.1 LED点阵显示屏介绍LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种一种把所需展示的广告信息烧 写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内 设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较 单0 -般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制国内的另一种LED 显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花 样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。

随着社会经济的迅速发展，如今的广 告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换频率快等特点因此传统的LED显示屏控 制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要而利用计算机通信技术控制LED显示屏, 则具有显示内容丰富，信息更换灵活多变等优点2.2 LED电子显示屏的分类LED显示屏的分类，可以从以下几个标准进行分类：安装方式LED显示屏，可以分为：立柱式LED显示屏（单立柱和双立柱），壁挂式LED显示屏， 吊装式显示屏，嵌入式显示屏等颜色LED显示屏，分为全彩显示屏，单色（单基色）显示屏（单红，单白，单黄）和双色（双 基色）显示屏（红绿色，蓝绿色）形状LED显示屏，又可以分为常规屏和异型屏用途LED显示屏分为：信息发布屏，交通诱导屏，广告发布屏，车载屏，球场屏，舞台租赁 屏和楼梯屏等 使用环境LED显示屏，乂可以分为：室内LED显示屏，半户外LED显示屏和户外LED显示屏 单基色显示屏 室内显示屏：发光点较小，一般①3mm--O>8mm,显示面积一般几至十几平方米半户外显示屏：像素点大小之于室内和户外显示屏之间；常见于银行，商场或医院等门楣上室外显示屏：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，具有防风、防雨、防水 功能单一颜色（红色，绿色，黄色，白色，蓝色等）。

双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度或者512级灰度、可以显示65536种颜色全彩色显示屏：红、绿。