《基于单片机的点阵电子显示屏的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的点阵电子显示屏的设计（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上大连海事大学装订线毕 业 论 文 二一四年六月专心-专注-专业基于单片机的点阵电子显示屏的设计专业班级： 通信工程一班姓 名： 刘维佳 指导教师： 金国华 信息科学技术学院摘 要本文介绍了1616点阵LED电子显示屏的设计。该电子显示屏可以显示各种文字、数字、字母，采用4块88点阵LED显示模块来组成1616点阵显示模式。显示采用动态显示，使得数字、字母或文字能够实现移入移出等多种显示方式。文中详细介绍了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。整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心，介绍了
2、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。通过该芯片控制一个行驱动器74HC154和两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库中提取。经过系统调试，该设计基本满足要求。关键词：单片机；点阵驱动；点阵显示AbstractThis paper is a 16 16 lattice LED electron display monitor design. The electronic scre
3、en can show all kinds of written, numbers or letters,one full screen display Chinese characters, four pieces of 88 dot-matrix LED display modules to form the 1616 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper
4、describes the hardware design of the LED dot matrix display, and the principle function of the various parts of the circuit, the corresponding software program designandtheuseofsomesuch.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company
5、at the core, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process.Controls good driver 74HC154 and two row driver 74H-C595 through this chip actuates the display monitor demonstration.SCMprocessc-ontrolsystemusedforeditingMCUClangua
6、ge,Programmingcont-rolpointsindicate-dbythecorrespondingLEDanodeandovercastextremelevel.Wec-aneffectivelycont-rolthedefenseshowedbrightspots.Thelatticedatashowscharacterscanpreparethemselves(thatis,directlatticePainting),whichcanalsobeextractedfromthestandardfon-t. Through the System debugging,this
7、design meets the basic requirements.Keywords：MicroControllerUnit,Lattice drive,Latticedisplay目 录基于单片机的点阵电子显示屏的设计第一章 绪论1.1 课题背景单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的特点是体积小、集成度高、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。正因为单片机有如此多的优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。在我国，单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪
8、表、智能化家用电器、航空航天系统和和国防军事、尖端武器等各个方面。我们可以开发利用单片机系统以获得很高的经济效益。更重要的意义是单片机的应用改变了控制系统传统的设计思想和方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。这种以软件结合硬件或取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。例如，本文所要论述的通过单片机来控制LED点阵显示。LED是发光二极管英文LightEmittingDiode的简称，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-结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等性能得以提高并迅速进入批
9、量化和实用化。进入八十年代后，LED在发光波长范围和性能方面大大提高，并开始形成平板显示产品即LED显示屏。LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的显示系统，是目前国际上极为先进的显示媒体。由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富、工作性能稳定以及对室内室外环境适应能力强等优点而日渐成为显示媒体中的佼佼者。在我国改革开放之后，特别是进入90年代国民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅
10、速的提高，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。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏的发展过程。随着信息产业的高速发展，LED显示屏作为信息传播的一种重要手段成为现代信息化社会的一个闪亮标志。近年LED显示屏已广泛应用于室内、外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所如银行、营业部、车站、机场、港口、体育场馆等信息的发布，政府机关政策、政令，各类市场行情信息的发部和宣传等。目前，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，它可以用单片机控制实现显示字符、数字、
11、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型。1.2 选题意义该设计课题使我们能够掌握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。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。并且通过该设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的应用也越来越广泛，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和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国LED
12、显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。1.3 研究现状及发展趋势1.3.1 单片机的发展历史和发展方向单片机的历史并不长，然而发展却十分迅猛。自1971年美国Intel公司首先研制出4位单片机4004以来，它的发展可粗略划分为4个阶段。第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。MCS-48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS48基础上推出了完善的、典型的单片机系列M
13、CS51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。1、完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。2、CPU外围功能单元的集中管理模式。3、体现工控特性的位地址空间及位操作方式。4、指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。
14、随着MCS51系列的推广应用，许多电气厂商竞相使用80C51为内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、多通道A/D转换部件、可靠性技术等应用到单片机中，增强了外围电路功能，强化了智能控制的特征。第四阶段（1990至今）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面、深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。纵观各个系列的单片机产品的特性，可以看出单片机正朝两个方向发展。一方面，单片机的性能不断提高，功能越来越强。该类产品可以满足各种复杂应用系列的要求，如INTEL公司的MCS-96系列、MO68HC11系列等
15、。另一方面，在中小型只能产品中，单片机则朝小型，超低功耗，多品种等发展方向。从工业角度考虑，随着大规模集成电路技术的改进，单片机经历了PMOS、NMOS、CMOS等各个阶段，现在正朝着改进型CMOS工艺的方向发展。低电压化、低噪声与高可靠性、大容量化及高性能化逐渐成为主导。1、低电压化几乎所有的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式。允许使用的电压范围越来越宽，一般在36V范围内工作。低电压供电的单片机电源下限已可达12V。目前0.8V供电的单片机已经问世。2、低噪声与高可靠性为提高单片机的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片机厂家在单片机内部电路中都采用了新的技术措施。3、大容量化以往单片机内的ROM为1KB4KB，RAM为64128B。但在需要复杂控制的场合，该存储容量是不够的，必须进行外接扩充。为了适应这种领域的要求，须运用新的工艺，
