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1、武汉理工大学华夏学院单片机原理与接口技术专业设计华夏学院单片机原理与接口技术专业设计题 目： LED点阵广告屏 学院（系）： 信息工程系 年级专业： 测控1082班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 测控1082 指导教师： 工作单位： 信息工程系 题 目: 大型动态显示屏控制器的设计 初始条件：1. 运用所学的单片机原理与接口技术知识和数字电路知识；2. 51单片机应用开发系统一套；3. PC机及相关应用软件；要求完成的主要任务:主要以单片机STS89C51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计，采用动态扫描的方式实现中文字符的动态显示。系统采用PC机作
2、为上位机，上位机向单片机发送控制命令和所存储的显示代码，单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动1616分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。1. 完成大型动态显示屏控制器的设计和调试。 2. 撰写课程设计说明书，说明书使用A4打印纸计算机打印，用Protel等绘图软件绘制电子线路图纸。 时间安排：第1周 下达课程设计任务书和日程安排，调研和查找资料，明确设计任务要求；第2周 完成方案论证、总体设计和硬件设计；第3周 完成软件设计和程序的编写； 第4周 调试硬件系统和软件程序，完成整个系统的设计和调试；第5周 结果分析整理、撰写课程设计报告，验收和答辩。 指导教师签名：
3、年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日基于51单片机原理16X16点阵广告牌的设计摘要 随着社会的不断进步与发展,人们在获取信息的同时,也对信息获取的方法和信息质量有了更高的要求。L ED 具有显示稳定、功耗低、寿命长、显示内容灵活、显示方式丰富、操作简单等特点,被广泛地应用在金融业、车站、通信、学校、体育馆及各种广告宣传中。 本设计主要介绍一种基于89c51单片机构成的L ED 显示屏,该显示屏可通过PC 机和RS232 串行通讯口将显示数据传送到单片机的RAM 中,再由单片机显示系统驱动L ED 屏显示出所需的图形或文字。 在模拟本设计时需要用到的有proteus软件和串口调试助
4、手，串口调试助手在与虚拟终端RS232建立连接后将10位数据以自己设定的波特率经MAX232电平转换后传与单片机的RAM中，单片机根据传送内容调用字库扫描码执行刷新或不同方式的动态扫描。 本次设计因本人水平有限有很多的不足，希望大家给予意见。最后感谢在设计过程中李波老师给予的帮助。目 录前言.1第一章 LED点阵广告牌系统的设计要求与设计方案.2 1.1 LED点阵广告牌的概述.2 1.2 系统主要功能.21.3 方案论证与比较.2第二章 LED点阵广告牌系统的总体分析.4 2.1 广告牌的总体框图.4 2.2通讯部分.4 2.3 显示部分.8第三章 LED点阵广告牌的硬件设计.10 3.1
5、AT89C51芯片的介绍.10 3.2时钟电路.11 3.3复位电路.12 3.4行数据传输电路.12 3.5列控制电路.13 3.6点阵组合电路.14. 3.7串行通讯电路.14第四章 LED广告屏系统的软件设计.16 4.1系统主程序流程图.16 4.2中断程序流程图.17 4.3显示子程序流程图.17 4.4行数据传输子程序.19第五章 设计体会与小结.20参考文献.21附录.22 一.元件清单.22二.程序清单.22三.系统硬件电路图.261武汉理工大学华夏学院单片机原理与接口技术专业设计前 言 现在广告屏随处可见，LED点阵屏以它独特的优点得到了广泛的应用，无论在大街上还是商场里，甚
6、至是家里LED点阵显示屏都有得到应用。因此LED点阵有着良好的发展前景。 本设计以89c51为基础，制作一个篮球场内显示信息的LED点阵，采用PC机为上位机，实现控制点阵进行不同模式的显示，并带有刷新模式。 以PC机为上位机控制，对显示内容及显示方式有了很大的提高，其字库的译码具有很大的应用意义。第1章 LED点阵广告牌系统的设计要求与设计方案1.1 LED点阵广告牌的概述 LED广告牌显示的是要告知人们信息。本设计主要运用于室内篮球场，由串口线连接下位机单片机与上位机PC机，但在此次设计中由虚拟终端RS232与串口调试助手来替代数据传输。该设计的主要实现单片机与PC机的串口通讯和16X16L
7、ED的点阵显示。1.2 系统主要功能 本课程设计的LED点阵广告牌系统的主要功能有：显示汉字，实现动态扫描显示，实现从左向右平移显示，带有自刷新功能，显示方式由上位机控制，显示内容集成与单片机片内。1.3 方案论证与比较 方案一：采用并行通讯，静态显示。 并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。并行通信速度快，但用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信。并且并行通讯的差错率很高，可靠性不够。静态显示，将一帧图像中的每一个二极管的状态分别用0 和1 表示,若为0 ,则表示LED 无电流,即暗状态;若为1 则表示二极管被点亮。若给每一个发光二极管一个驱动电路,一幅画面输入以后
8、,所有L ED 的状态保持到下一幅画。对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,成本高,且可靠性也较低。 方案二：采用串行通讯，动态显示. 串行通信是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。串行通讯有很好的查错方式，可靠性高，再加上篮球场内的传输距离约有10米，因此我选择第2种方案.动态显示，对一幅画面进行分割,对组成画面的各部分分别显示,是动态显示方式。动态显示方式,可以避免静态显示的问题。但设计上如果处理不当,易造成亮度低,闪烁问题。因此合理的设计既应保证驱动电路易实现,又要保证图像稳定,无闪烁。动态显示采用多路复用技术的动态扫描显示方式, 复用的程度不是无限增加的, 因为利用动态扫描显示使我们看到一幅稳定画面的实质是利用了人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短, 发光的亮度等因素。通过实验发现, 当扫描刷新频率(发光二极管的停闪频率) 为50Hz, 发光二极管导通时间1m s 时, 显示亮度较好, 无闪烁感。 由于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多
