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1、毕 业 设 计（说 明 书）题 目：基于51单片机的点阵式LED显示控制 姓 名： 谢亚楠 学 号： 20122000166 平顶山工业职业技术学院2015年5月25日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 任 务 书姓名 谢亚楠 专业班级 12级中兴订单四班 任务下达日期 年 月 日设计开始日期 年 月 日设计完成日期 年 月 日设计题目： 基于51单片机的点阵式LED显示控制 指 导 教 师 赵江涛 院（部） 主 任 郭 宗 跃 2015 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计答辩委员会记录 电力工程 学院 中兴订单四班 专业，学生 谢亚楠 于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题
2、目： 基于51单片机的点阵式LED显示控制 指导老师： 赵江涛 答辩委员会根据学生提交的毕业设计材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 赵江涛 毕业设计成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， , 。平顶山工业职业技术学院毕业设计评语第 页共 页学生姓名： 谢亚楠 专业班级 中兴订单四班 年级 12级 毕业设计题目： 基于51单片机的点阵式LED显示控制 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系 主 任： （签字） 年 月 日毕业设计及答辩评语： 32目录摘要目录2第一章 绪论
3、31.1 设计背景知识1.2 研究趋势及发展现状第二章 8051单片机的体系结构2.1 单片机的基本内部资源2.2 储存组织2.3 单片机系统外围电路第三章 LED电路3.1 LED简介3.2 1616点阵LED原理及应用3.3 LED点阵的显示文字图形的原理3.4驱动方式3.5点阵的移动第四章 系统总体方案摘要本设计是基于MCS-51的1616点阵LED电子显示屏的设计。整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制行驱动器74LS154和列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显
4、示各种文字或单色图像，全屏能显示多个汉字、图像、阿拉伯数字等，显示采用动态显示，使得文字等能够实现静止、移入移出等多种显示方式。设计中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。本文的设计是基于单片机系统的基本模块的一部分。LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系统。本设计主要以AT89C51单片机为核心，采用串行传输、动态扫描技术，来制作的一款拥有多功能的模块化1616LED点阵的多功能显示屏。关键词：AT89C51；单片机；LED点阵；显示屏；驱动电路、第1章 绪论1.1 课题设计背景知
5、识 当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为信息显示的重要媒体，由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大，外形美观大方，操作使用方便灵活在金融证券、体育、邮电电信、指挥调度、国防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、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。该设计广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术，单片机技术，数据通信技术，显示技术，存储技术，系统软件技术，接口及驱动等技术。我国经济发展迅猛，对信息传播有越来越高的要求，可以相信，LED电子显示屏以其大的显示信息量，寿命长，耗电量小，重量轻，空间尺寸小，稳定性高，易于操作，安装和维护等特
6、点，将在社会经济发展中扮演越来越重要的角色。LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏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。 在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。LED的
7、发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、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。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，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、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示；8.广告媒体新产品等。1.2 研究趋势及发展现状1.我国LED产业发展现状经过多年的发展，我国LED产业链已经日趋完善，企业遍布衬底、外延、芯片、封装、应用各产业环节。纵观整体产业链条，由于上游产业对于技术和资金要求较高，
8、导致国内企业极少涉足，因此产业存在企业数量少，规模小的特点。相比之下，由于下游封装和应用对企业提出的资金和技术要求相对较低，这恰恰与国内企业资金少，技术弱的特点相匹配，因此，国内从事这两个环节的企业数量较多。这种企业结构分布不均的局面导致中国LED产业多以低端产品为主，企业长期面临严峻的价格压力。随着国家半导体照明工程的启动，中国LED产业发展“一头沉”的状态正在发生改变，中国LED上游产业得到了较快的发展，其中芯片产业发展最为引人注目。但单从产业规模看，封装仍是中国LED产业中最大的产业链环节。2006年包括了衬底、外延、芯片、封装四个环节的中国LED产业总产值达到105.5亿元，其中封装环
9、节产值达到87.5亿元。不断扩大的市场需求以及政府的大力支持是保证LED产业发展的有利因素。近几年，诸如显示屏、景观照明、交通指示灯、汽车应用、背光源等LED应用市场迅速兴起。新兴应用市场对LED发光效率要求的不断提升催生了对中高端产品的需求。随着市场需求的增大，LED芯片产业产品升级步伐逐渐加快，LED芯片产品将整体走向高端。另一方面，LED封装产业的快速发展，也为LED芯片提供了广阔的市场需求，进而为LED产业的发展提供了良好的外部环境。国家对LED产业的发展也给予了大力支持。2006年，根据我国半导体照明产业的发展现状，有关部门制定半导体照明产业发展计划和2006年技术发展路线图提出，对
10、于LED芯片的投资将占LED产业投资的20%，研究重点将放在GaN芯片的生产以及功率芯片的研发上。同时，随着LED芯片生产企业的不断增多，LED芯片产值的增长速度一直高于封装环节，导致芯片产值在我国LED产业产值中所占比重不断提升，由2002年的5.4%上升至2006年的11.3%。由此可见，我国LED产业正在由低端走向高端，向附加值更高、更具核心价值的芯片环节迈进。我国2005年2007年LED器件、高亮度LED器件、LED芯片、高亮度LED芯片的产量和年增长率。可以看出LED芯片产量从2005年的180亿只上升为2007年的360亿只，保持着较高的年增长率，而高亮度LED芯片在2005年的产量为60亿只，到2007年味210亿只，增长了3.5倍。2.LED显示屏的发展趋势我国现阶段的应用市场主要在建筑照明、室内外显示屏，因此，下一波的主力可能还是目前这些市场。但在手机、小尺寸液晶背光、汽车的渗透会加大，另外一些零散市场如特种照明的开拓也会更大(特种照明对成本的要求没有通用照明那么苛刻)
