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1、安徽建筑工业学院毕 业 设 计 (论 文)专 业 班 级 学生姓名 学 号 课 题 户外点阵 LED 显示屏的设计和实现 总体设计及现场调试 指导教师 2012 年 6 月摘要LED 显示屏作为一种新兴的显示媒体，随着大规模集成电路和计算机技术的高速发展，得到了广泛应用。显示屏节能环保，全天候工作，完全适应户外各种恶劣性环境，具有防腐、防水、防潮、防雷、抗震整体性能强、性价比高、显示性能好等特点，在公共场合有较为广泛的应用。本课题设计运用了一种以 STC89C52 单片机为控制器的 LED 点阵显示屏系统设计。本设计介绍了在单片机控制下，由 10 个 16*32 LED 点整显示屏模块组成了
2、32*160 点阵模块为显示屏的设计，并给出了各个硬件的设计原理和其原理图，并写出了软件的总流程图。该设计具有设计简单，字符清晰，可靠性高等特点。关键词：LED 显示屏、STC89C52、原理图AbstractThe LED display as a new show media, along with large scale integrated circuit and the rapid development of computer technology, to a wide range of applications. Display energy conservation and e
3、nvironmental protection, all-weather work, fully adapt to all kinds of outdoor ELieXing environment , have anticorrosive, waterproof, moistureproof, lightning protection, overall seismic performance is strong, cost-effective, to display performance is good wait for a characteristic, in public places
4、 have a wide range of applications.This subject is the design uses a AT89S51 for the controller system destem design. This design was introduced in the single-chip microcomputer control, the 10 16 * 32 LED PM screen module, 32 * 160 dot matrix display module design, and gives the various hardware de
5、sign principle and its principle diagram, and write the software flow chart of the total. This design has the design is simple, clear character, high reliability characteristics.Keywords:LED display,STC89C52,Principle diagram目录1 绪论 .11.1 选题背景 .11.2 LED 显示屏的特点及优势 .11.3 选题意义 .22 系统硬件设计 .32.1 32160 LED
6、 显示屏总体方案设计 .32.2 单片机系统设计 .32.2.1 STC89C52 引脚功能说明 .52.2.2 复位电路 .52.2.3 时钟电路 .62.2.4 行驱动电路 .72.2.5 列驱动电路 .72.2.6 电源模块 .83 系统软件设计 .103.1 系统软件流程 .103.2 软件功能的实现 .114 系统调试 .184.1 系统硬件调试 .184.2 系统软件调试 .184.3 系统测试结果 .19总结 .20参考文献 .21致谢 .22附图 .23安徽建筑工业学院毕业设计(论文)1户外点阵 LED 显示屏的设计和实现总体设计及现场调试1 绪论1.1 选题背景LED（lig
7、ht emitting diode，发光二极管）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 PN 结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等方面得以提高，并迅速进入批量化和实用化。八十年代，LED 在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平面显示产品即 LED 显示屏。LED 电子显示屏是由几百至几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体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 的开发已经到了实用阶段。LED 显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的
8、亮度方式，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。LED 显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由 LED 矩阵块构成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED 显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高、视角广、功耗低、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。LED 显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。1.2 LED
9、 显示屏的特点及优势组合型 LED 点阵显示器以发光二极管体为图素，它用高亮度 LED 芯片进行阵列组合后，再透过环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。点阵显示器有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等。LED 点整有安徽建筑工业学院毕业设计(论文)24x4,、4x8、8x8、16x16 等多种；根据图素的数目分为单原色、双原色、三原色等，根据图素颜色的不同所显示的文字、图像等内容的颜色也不同，单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双原色和三原色点内容的颜色由图素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色，如果
10、按照脉冲方式控制二极体的点亮时间，则可实现 256 或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。LED 显示屏产品的优势主要有：1.高的换帧频率（不小于 300Hz）极大的提高了图像的稳定性。2.高的灰度级，使常规真彩数据 RGB 各 8 位（256 级数据）分别扩展为 14位，并通过局部控制扫描的方式，将 14 位数据量完全转换为 214=16384 个亮度档次，从而实现 16384 级灰度。3.通过人眼视觉特性，根据白天及晚间环境光的变化，进行最高亮度及最低亮度值的改变（根据查色表）不论差值如何改变，在该亮度范围内可实现16384 级灰度，从而极大的提高了图像显示的清晰度。4.合理的结构、简单的
11、组合，是显示屏体重达到最低。5.合理的工作电流，既不降低亮度，又提高了工作效率，是显示屏可在不用空调降温的条件下正常工作。6.采用数据分块处理，各块同步并行通讯的方式，极大的提高通讯速度。7.显示屏可通过计算机网络系统进行远程控制。1.3 选题意义本设计课题是 89C52 单片机为核心，采用动态扫描的方式驱动电路，并用74LS154 作为译码器单元提供所需要端口，另外，在软件编程中采用 C 语言，显示时采用点阵显示。在设计本课题是查询了大量的书籍和相关知识使我们能够掌握 LED 显示屏的基本显示原理和设计方法，对 LED 显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并对大学期间所学习的一些理论进行
12、了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。目前我国信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的 LED 显示屏的作用也越来越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的 LED 技术虽然发展迅速但河世界先进水平还有一定的差距。因此本设计课题不论是对自己的就业还是对我国 LED 显示技术的发展都有非常现实与积极的安徽建筑工业学院毕业设计(论文)3意义。安徽建筑工业学院毕业设计(论文)12 系统硬件设计2.1 32160 LED 显示屏总体方案设计通过对 LED 主控电路、亮度连续可调电路、驱动电路、键盘电路等硬件电路做全面的分析，选择出比较适合的方案，从而实现对 32*160 点阵显示屏的驱动， 完成电子显示屏的
