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1、摘 要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. 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。本文是3216点阵LED电子显示屏的设计。整机以美国STC公司生产的40脚单片机STC89C52RC为核心，设计了以其为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制四个行驱动器74HC164和四个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该设计采用8块88点阵LED显示模块来组成一个3216点阵显示模式，全屏能显示两个汉字，可以采用动态显示方式来显示各种文字或单色图像，使得图形或文字能够实现静止、移
2、入、移出等多种方式显示。文中设计了LED点阵显示屏的硬件设计思路，硬件电路各个部分的功能及原理，包括系统具体的硬件设计方案、软件流程图和 c 编语言程序等方面。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。LED显示屏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。关键词：STC89C52RC单片机；LED点阵显示；动态显示IIIAbstractLED dot matrix display as a new display device is composed of multiple indepe
3、ndent LED light emitting diode package together. LED dot matrix display can display Chinese characters, numbers, symbols, and so on, usually is used to display text, time, speed, system status and so on. This article is a 32 16 dot matrix LED electronic display design. America STC company production
4、 of the 40 pin STC89C52RC MCU is the core of complete machine. The design of LED dot matrix display and development process is presented in this paper. MCU controls four rows drivers of 74HC164 and four columns drivers of 74HC595 to drive the LED. The design uses 8 piece of 8 8 dot matrix LED displa
5、y module to form a piece of 32 16 dot matrix LED display mode. Full screen can display two characters. Using dynamic display to display a variety of text, monochrome images, graphics or text, can be achieved quiescence, moving in and out and so on by various ways. This paper designs the hardware of
6、LED dot matrix display and provides various parts of the hardware circuit and the principle functions including the system of specific hardware design, software flowcharts and series c language program. To be displayed character font code is stored in a storage space. The microcontroller by reading
7、the font and make the appropriate treatment to display the character on dot matrix screen in different ways. LED display is mainly used for indoor and outdoor displaying of Chinese characters. The screen is expanded by a simple cascade under the load range.Key words:STC89C52RC Micro Controller Unit；
8、LED Lattice Display；Dynamic Display目录1前言11.1研究背景11.2研究意义32系统整体设计52.1设计任务与要求52.2方案比较与论证52.2.1静态显示方式62.2.2动态显示方式62.3数据传输方案了论证63系统硬件设计83.1总体电路框图83.2单元电路设计93.2.1单片机系统及外围电路93.2.2行驱动模块电路133.2.3列驱动模块电路153.2.4 LED显示屏设计174系统软件设计204.1主程序设计204.2串行显示一个字节程序设计224.3显示子程序设计234.4软件调试254.4.1编译、连接项目，形成目标文件254.4.2运行调试、
9、观察结果275系统调试与测试285.1 Proteus软件仿真285.2硬件调试285.3整体调试296设计总结31致谢32参考文献33附录34附录A 程序清单34附录B 电路图47Proteus仿真图47原理图和PCB图48附录C实物图51河南理工大学毕业设计（论文）说明书1前言1.1研究背景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-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
10、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
11、，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。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
12、字号、字型。汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵（如 1616 点阵），将点阵文件存入 ROM，形成新的汉字编码。而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语言，再由 MCU 根据新编码提取相应的点阵进行汉字显示。具体显示技术和原理将会在正文中得到详细论述。LED显示屏的发展可分为以下几个阶段：第一阶段：1990年以前LED点阵显示屏的成长形成时期。一方面，受LED材料器件的限制，LED点阵显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED点阵显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级
13、为单点4级调灰，产品的成本比较高。 第二阶段：1990-1995年，这一阶段是LED点阵显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED点阵显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED点阵显示屏进入市场，电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。这一阶段，LED点阵显示屏在我国发展速度非常迅速，从初期的几家企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车
14、站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED点阵显示屏市场的大幅增长。LED点阵显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED点阵显示屏产业成为新兴的高科技产业。 第三阶段：1995年以来，LED点阵显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。1995年以来，LED点阵显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED点阵显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这方面的工作正在逐步深化。我国LED点阵显示屏的发展现状：我国的LED点
15、阵显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。在国内市场上，国产LED点阵显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等，均由国内代表企业中标。 技术水平相对领先：我国LED点阵显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED点阵显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现；LED点阵显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏经过多年发展，在国内外的应用趋于成熟化。它从最初的单基色显示，经过到双基色，现在发展到全彩色阶段。它们在社会上以得到广泛应用。同时颜色趋多样化，颜色由最初的红色，发展到可以表现真实世界的各种色彩。如何在该显示屏上更好地显示各种字形，图片，动画以及视频，已经成为社会关注的热点。尤其是显示效果的多样化和显示内容的逼真化与细腻化。如何通过软件解决以上问题，已经成为业内人士努力的方向。单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的
