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1、分类号 TP 单位代码 11395 密 级 公 开 学 号 0605230 学生毕业设计（论文）题 目LED汉字显示作 者院 (系)能源工程学院专 业电气工程及自动化指导教师答辩日期2010年 月 日毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意
2、承担一切相关的法律责任。 论文作者签名: 年 月 日摘 要目前，作为方便、快捷的信息显示方式，LED汉字显示的应用非常广泛。车站、银行、超市等大型公共场所的即时信息及广告的显示，无不应用LED汉字显示屏。在能源日渐危机以及信息日渐重要的今天，具有低耗能、频更新、易维护的LED汉字显示屏必将受到广泛的应用，其具有非常的发展前景。本文从LED的发展及单片机的简单原理开始，深入的研究了基于AT89C51单片机1616 LED汉字滚动显示屏的设计并运用Proteus软件的仿真和实现。主要介绍了LED汉字显示屏的硬件电路设计、汇编程序设计与调试、Proteus软件仿真和实物制作等方面的内容，本显示屏的设
3、计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点。能帮助广大电子爱好者了解汉字的点阵显示原理，认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法，并提高单片机知识技术的运用能力。关键词：单片机 LED 点阵 Proteus仿真ABSTRACTNow, as a convenient, quick, LED display mode of information that is very extensive application. Station, bank, supermarket and large public places of instant messaging and advertisem
4、ent of the application of Chinese characters, LED display screen. In the energy crisis and information increasingly more important today, with low energy consumption, easy maintenance and update frequency of the Chinese character screen will be LED by the widespread application, it has very developm
5、ent prospects.In this paper, based on AT89C51 microcontroller 16 16LED scrolling display character design and the use of software in the simulation and realization of Proteus. Introduces the character LED display hardware design, assembly programming and debugging, Proteus software simulation and ot
6、her aspects of physical production, the design of the screen is small, less hardware, the circuit structure is simple and easy to implement. Can help the fans understand the character of the lattice electronic display principle, understanding the basic structure of SCM, working principle and applica
7、tion of methods and technologies to improve knowledge and ability to use single chip.Keywords：microcontroller, LED dot matrix ,Proteus simulation.目 录摘 要IABSTRACTII目 录III1 引 言11.1 LED汉字显示研究背景及意义21.2本设计的研究内容及方法21.3 本设计的主要工作32硬件电路组成及工作原理42.1 硬件电路组成42.1.1 AT89C51简介42.1.2 时钟电路设计72.1.3复位电路设计82.1.4 1616LED
8、点阵屏92.2 元器件选择102.3 硬件电路工作原理153 LED汉字显示原理及字库代码获取方法133.1 汉字的点阵显示原理133.2 字库代码获取方法133.3 LED屏的显示144 程序设计164.1 主程序164.2 显示子程序、延时子程序164.3 程序编译、仿真195 基于PROTEUS的电路仿真205.1用PROTEUS 绘制原理图215.2 PROTEUS 对单片机内核的仿真216 结束语23参考文献24致谢251 引 言1.1 LED汉字显示研究背景及意义受到体育场馆用LED显示屏需求快速增长的带动，近年来，中国 LED显示屏应用逐步增多。目前，LED已经广泛应用在银行、火
9、车站、广告、体育场馆之中。而随着奥运会、世博会的到来，LED显示屏将广泛的应用在体育场馆以及道路交通指示中，LED显示屏在体育广场中的应用将出现快速增长。2007年，中国LED显示屏市场需求额为49.5亿元，比2006年增长22.2%，这其中全彩显示屏需求额达到21.1亿元，占整体市场的42.6%，双色显示屏的需求额位于第二位，需求额为18.3亿元，占整体市场的40%，单色显示屏需求额为10.1亿元。1图1-1 2006-2010年中国LED显示屏市场规模2008年奥运会的召开将会直接推动体育场用屏幕数量的快速增加，同时，由于奥运会用屏对LED显示屏的质量要求也较高，因此，高端屏幕的使用比例也
10、将会增加，数量和质量的提高带动LED显示屏市场的增长。除了体育场馆之外，奥运会和世博会等重大活动召开的另一直接推动领域就是广告领域国内外的广告公司必然会看好奥运会和世博会带来的商机，因此必然会增加广告用屏的数量来提高自身收入，从而促进了广告用屏市场的发展。奥运会和世博会等重大活动的召开必然会伴随着很多大型活动，政府、新闻媒体和各种组织都可能会在奥运会和世博会之间举办各种相关活动，某些活动可能需要大屏LED，这些需求直接带动显示屏市场。目前，国内从事LED显示屏生产的企业众多，同时，受到外资企业LED显示屏价格过高的影响，在中国LED显示屏市场上多以本土企业为主。目前，本土LED显示屏生产企业除
11、供应国内需求外，还不断把产品出口到国外市场。而近年来，受到成本压力的影响，国际上一些知名的LED显示屏企业也逐步把 生产基地移到了中国，如巴可在北京设立了显示屏生产基地，Lighthouse在惠州也拥有生产基地，Daktronics、莱茵堡都在国内设立了生产工厂。随着国际LED显示屏生产大厂不断把生产基地转移至国内， 加之国内众多的LED显示屏本土企业，中国正在成为全球LED显示屏的主要生产基地。因此研究研究LED汉字滚动显示屏的设计方法具有重要的理论和现实意义。1.2本设计的研究内容及方法使用传统方法设计LED汉字按显示，即使用AT89C51单片机控制16*16LED屏显示动态汉字，其中主要
12、包括硬件元件及硬件电路，软件编程等。该方案控制灵活，显示屏的设计具有体积小、硬件少、电路结构简单及容易实现等优点。LED汉字点阵显示系统是通过控制与组成这些文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光来实现的。通常事先把需要显示的文字转换成点阵图形，在按照显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。对于只控制通断的文字显示屏来说，每个LED发光器件占据数据中的1位（1bit），在需要该LED器件发光的数据中相应的位填1，否则填0。当然，根据控制电路的安排，相反的定义同样时可行的。这样依照所需显示的文字，按显示屏的各行各列逐点填写显示数据，就可以构成一个显示数据文件，其格式相对自由，只要能够满足显示控
13、制的要求即可。文字的点阵格式比较规范，可以采用现行计算机通用的字库字模。组成一个字的点阵，其大小也可以有1616、2424、3232、4848等不同规格。用点阵方式构成文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组合和变化，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。因而对于文字经常需要变化的信息，采用LED汉字点阵显示系统是非常有效的。为了增强显示效果，LED汉字点阵显示系统可以有多种显示模式。最简单的显示模式是静态显示。与静态显示模式相对应，有各种动态显示模式，它们所显示的文字是动态的。按照文字运动的特点可分为闪烁、平移、旋转、缩放等多种显示模式。产生不同显示模式的方法可以通过一定的算法从
14、原来的显示数据直接生成。例如，按顺序调整行号，可以使显示图文产生上下平移；而顺序调整列显示数据的位置，就可以达到左右平移的目的；同时调整行列顺序，就能得到对角线平移的效果。其它模式的数据刷新，也可找到相应的算法。不过当算法太复杂，太浪费时间的话，也可以考虑预先生成刷新数据，存储备用。本设计以实践为主，通过仿真与实际的演示来完成。1.3 本设计的主要工作1、用单片机AT89C51及LED点阵显示器为核心器件，制作一个点阵式汉字电子显示屏。本文介绍了LED点阵汉字显示屏的设计与实现过程。文中从显示原理和显示屏驱动电路设计，到计算机软件的全部过程都分别做了分析和阐述，并给出了整套系统的解决方案。 该系统以单片机为主来控制整个系统的运行，采用动态扫描方式驱动显示屏主要包括三大部分：底层硬件的设计、硬件驱动程序设计、PC机方的主控程序。显示屏的驱动电路设计是整个系统的关键，它的质量优劣直接关系到显示的效果和系统的稳定性。如何获得最优良的显示效果，如何降低硬件借口复杂度提高系统稳定性，如何降低硬件成本等一系列问题成为设计显示屏系统的重点。显示屏的控制板是整个显示系统的中枢机构
