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1、长春工业大学毕业设计(论文) 电子信息工程专业 1目目 录录 第一章第一章 绪论绪论1 1 第一节 什么是 LED 显示屏 .1 第二节 LED 显示屏的广泛应用1 第三节 LED 显示屏的发展1 第四节 LED 显示屏的特点2 第五节 LED 显示屏的分类2 第六节 LED 显示屏发展趋势3 第七节 小 结 .4 第二章第二章 方案论证方案论证5 5 第三章第三章 硬件设计部分硬件设计部分7 7 第一节 系统的工作原理 .7 第二节 单片机外部扩展电路 .8 第三节 数据输出电路 19 第四节 时钟脉冲电路 21 第五节 移位寄存电路 22 第六节 显示电路 25 第四章第四章 软件设计部分
2、软件设计部分2626 第一节 串行通讯 26 第二节 串行口工作方式 26 第三节 波特率的设置 26 第四节 编程思想 27 结束语结束语2929 致致 谢谢3030 参考参考文文献献3131 附录附录 A A 流程图及程序流程图及程序 3232 附录附录 B B 电路原理图电路原理图 3838毕业设计（论文）原创性声明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明和使用授权说明长春工业大学毕业设计(论文) 电子信息工程专业 2原创性声明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或
3、组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 长春工业大学毕业设计(论
4、文) 电子信息工程专业 3第一章第一章 绪论绪论第一节 什么是 LED 显示屏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。利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。LED 显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。第二节 LED 显示屏的广泛应用信息化社会的到来，促进了现代信息显示技术的发展，形成了CRT、LCD、PDP、LED、EL、DLP 等系列的信息显示产品，纵观各类显示产品，各有其所
5、长和适宜的市场应用需求。随着 LED 材料技术和工艺的提升，LED 显示屏（ led panel ）以突出的优势成为平板显示的主流产品之一，是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的高技术产品，他是通过一定的控制方式，用于显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的 LED 器件阵列组成的显示屏幕。以其独具一格的优势，成为信息传播的重要媒体，在社会经济的许多领域得到广泛应用，主要包括：（1）证券交易、金融信息显示（2）机场航班动态信息显示（3）港口、车站旅客引导信息显示（4）体育场馆信息显示。 （5）道路交通信息显示（6）调度指挥中心信息显示（7）邮政、电信、
6、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示（8）广告媒体新产品（9）演出和集会（10）展览会 第三节 LED 显示屏的发展随着大规模集成电路和计算机技术的高速发展，led 得到了飞速发展，从 93年至今，全国 LED 市场保持持续增长，国产 LED 显示屏的市场占有率近 100%，国长春工业大学毕业设计(论文) 电子信息工程专业 4外同类产品基本没有市场。在 2001 年全国 LED 显示屏市场销售额中，LED 显示屏专业委员会成员单位占 80%，有 16 亿多。国内 LED 显示屏产品及市场发展迅速，厂家众多，但目前主导骨干企业群尚在形成之中，处于群雄逐鹿的时代。随着LED 显示产品行业的竞
7、争逐步变得有序，市场即将转入规模化、品牌化竞争，当逐步形成实力占据市场分额 50%以上的三到五家企业时，显示屏市场将趋于成熟。根据 LED 显示屏专业委员会的统计，2001 年成员单位的出口额约为 4 亿元人民币，这是 LED 显示屏走向国际市场的良好迹象。国产 LED 显示屏走出国门加入国际市场将使 LED 产业得到大的提升。我国近年 LED 显示屏市场增长率如图所示 （单位：亿元人民币）第四节 LED 显示屏的特点LED 之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这些优点概 括起来是： 1）发光亮度强，在可视距离内阳光直射屏幕表面时，显示内容清晰可见. 超级灰度控制
8、 具有 1024-4096 级灰度控制，显示颜色 16.7M 以上，色彩清晰逼真，立体感强. 2）2）静态扫描技术，采用静态锁存扫描方式，大功率驱动，充分保证发光亮度. 3）3）自动亮度调节 具有自动亮度调节功能，可在不同亮度环境下获得最佳播放效果.4）4）全面采用大规模集成电路,可靠性大大提高，便于调试维护. 5）5）全天候工作，完全适应户外各种恶劣性环境，防腐，防水，防潮，防雷，抗震整长春工业大学毕业设计(论文) 电子信息工程专业 5体性能强、性价比高、显示性能好，像素筒可采用 P10mm、P16mm 等多种规格. 6）6）先进的数字化视频处理，技术分布式扫描，BSV 液晶拼接技术高清显示
9、，模块化设计/恒流静态驱动，亮度自动调节，超高亮纯色象素，影像画面清晰、无抖动和重影，杜 绝失真。视频、动画、图表、文字、图片等各种信息显示、联网显示、远程控制. 作为新一代的显示媒体，已广泛应用于各行各业。以其现代化、智能化的姿态用 于企、事业单位形象宣传和公共场所信息显示，已成为不可或缺的显示窗口，成 为信息传播的重要媒体。第 5 节 LED 显示屏的分类一、按颜色基色可以分为：单基色显示屏：单一颜色（红色或绿色） 。双基色显示屏：红和绿双基色，256 级灰度、可以显示 65536 种颜色。全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256 级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色 二、按显示器
10、件分类： LED 数码显示屏：显示器件为 7 段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示 数字的电子显示屏。LED 点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。三、按使用场合分类：室内显示屏：发光点较小，一般 3mm-8mm，显示面积一般几至十几平方米。 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。四、按发光点直径分类：室内屏：3mm、3.75mm、5mm、室外屏：10mm、12mm、16mm、19mm、21mm、26mm室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封
11、在一个塑料筒内共同发光增强亮度。尽管 LED 显示屏的种类很多，而且发展更迅速、更先进，但由于知识储备的限制，和个人能力有限，我选择单色显示屏作为这次设计的主要设计方案。长春工业大学毕业设计(论文) 电子信息工程专业 6第六节 LED 显示屏发展趋势一、高亮度、全彩化蓝色及纯绿色 LED 产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。全彩色 LED 显示屏将是 LED 显示屏的重要发展方向。LED 产品性能的提高，使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，全彩色 LED 屏将会成为主流产品。全彩色 LED 显示屏的广泛应用会是 L
12、ED 显示屏产业发展的一个新的增长点。二、标准化、规范化材料、技术的成熟及市场价格的基本均衡之后，LED 显示屏的标准化和规范化将成为 LED 显示屏发燕尾服的一个新趋势。在市场竞争条件下，产品质量，系统的可靠性等将成为主要的竞争因素，这就对 LED 显示屏的标准化和规范化有了较高要求，业内骨干企业已开始在企业实施 ISO9000 系列标准，行业规范和标准体系的形成，对产品的检测有了相对统一的认识和评判依据，待业的发展将趋于有序。 三、产品结构多样化信息化社会的形成，LED 显示的应用前景更为广阔。预计大型或超大型 LED 显示屏的主流产品局面将会发生改变，适合于服务行业特点和专业性要示诉小型
13、 LED 显示会有较大提高，面向信息服务领域的 LED 显示屏产品门类和品种体系将 更加丰富，部分潜在的市场需求和应用领域将会有所突破，如公共交通、停车场、 餐饮、医院等综合服务方面的信息显示屏需求量将有更大的提高，大批量、小型 化的标准系列 LED 显示屏在 LED 显示屏市场总量中将会占有多数份额。LED 的发展前景广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光均匀性、更高的可靠性、全色化方向发展。第七节 小 结现代信息社会中，作为人-机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED 显示作为平板显示的主要产品之一无疑会有更大的发展。8
14、13 长春工业大学毕业设计(论文) 电子信息工程专业 7第二章第二章 方案论证方案论证LED 大屏幕显示从显示方式来分，可分为静态显示和动态显示两种。从它显示的方式来看有两种方案可以选择，下面通过对这两种方案的比较讨论，从而选择更为合适的方案进行设计。方案一方案一：静态显示是由单片机一次输出显示后，就能保持该显示结果，直到下次送新的显示模型为止。这种显示每一个象素需要一套驱动电路，如果显示屏为 n*m 各象素屏，则需 n*m 套驱动电路；以 8*8 点阵为例，则需要 64 套驱动电路。之所以称之为静态显示，是由于显示屏中的各点相互独立，而且各点的显示情况已经确定，相应锁存器的输出将维持不便，直
15、到显示另一种情况为止。也正因为如此，静态显示器的亮度都较高。这种显示方式接口，编程容易，管理也简单，且占用机时少，显示可靠，付出的代价是占用口线资源较多。但采用静态显示技术，画面稳定，无杂点，图像效果细腻、清晰；动画效果生动、多样；视频效果流畅、逼真高亮度，色彩鲜艳，视角大，寿命长（大于 10 万小时） ，稳定性高，响应速度快等特点方案二：方案二：动态显示采用多路复用技术，如果是 p 路复用的话，则每 p 个象素需一套驱动电路，n*m 个象素仅需 n*m/p 套驱动电路。以大屏幕显示器为 8*64点阵为例，可将大屏幕分成 8 个 8*8 点阵的 LED 显示块拼装而成。将 8 个块的行线相应的并接在一起，形成 8 路复用，经由 p1 口输出的行扫描信号进行驱动。8个块的列线分别经由各串入并出移位寄存器的输出进行
