《LED显示系统研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LED显示系统研究.doc（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 学士学位论文 LED显示系统研究摘要进入21世纪，LED显示成为显示屏主要发展趋势，越来越多的应用到各行各业，各种广告传媒都采用LED显示。随着技术的进一步提升，他将带来巨大的社会效益和丰富的经济效益。本文研究了用单片机控制单色显示屏的方法，并对LED显示单元模块如何进行信号扫描、行列信号控制及信号传输中的驱动问题进行了分析。用100*80LED点阵连接形成一个显示模块，通过对显示模块进行了研究，设计了显示模块的硬件电路，包括一个单片机和一个列扫描电路。在此基础上，将多个显示模块拼接实现了一个大尺寸LED广告显示牌。经过硬件和软件的实现过程，证明了LED显示屏显示文字是可行的，单片机和驱动芯
2、片也是可行的。关键词：LED；单片机；显示屏；驱动；扫描 英文摘要Research on LED Display SystemSince the 21st century, LED demonstrated into the display monitor main trend of development, more and more application various trades and occupations, each kind of advertisement media uses the LED demonstration. Along with the technical
3、further promotion, he will bring the huge social efficiency and the rich economic efficiency. This article has studied with the monolithic integrated circuit control monochromatic display monitors method, and how to the LED display unit module clear signal scanning, in the ranks signal control and s
4、ignalings actuation question has carried on the analysis. Forms a display module with the 100*80LED lattice connection, through has conducted the research to the display module, has designed the display module hardware circuit, including a monolithic integrated circuit and a row sweep circuit. Based
5、 on this, will be many display module splicing to realize a great size LED advertisement demonstration sign. Realize the process after the hardware and the software, had proven the LED display monitor demonstration writing is feasible, the monolithic integrated circuit and the actuation chip are als
6、o feasible. Key Words: LED Surface Mount Assemblies Display Driver Scan目录中文摘要I英文摘要II2 LED广告牌显示系统设计方法.错误!未定义书签。5. LED显示屏实现技术.错误!未定义书签。1 绪论IV1.1 前言IV1.2 国内外LED显示屏的研究现状IV1.3 LED显示屏的发展趋势VI1.4 本课题主要研究内容VI2 LED广告牌显示系统设计方法VI2.1 设计任务VI2.2 LED点阵显示屏驱动设计VII2.2.1 常规驱动电路的设计VII2.2.2 点阵显示屏显示VIII2.2.3驱动芯片VIII2.3 设计
7、方案XI3 硬件设计XII3.1硬件框图介绍XII3.2系统主控电路XIII4主要芯片介绍XIV4.1 51系列单片机简介XIV4.2 89C51单片机XVIII5 LED显示屏的实现技术XX6软件设计XXI6.1 程序流程图XXII6.2 程序代码XXIII7 结论与展望XXVI8致 谢19参考文献1 绪论1.1 前言社会日新月异的发展，人们的消费标准不断改变，户外灯箱、广告等更是扮演着越来越重要的宣传角色，不论是汽车站，火车站，股市交易市场，娱乐门牌，还是学校都离不开它，然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求，但随着计算机技术的高速发展，LED
8、（Light Emitting Diode）屏幕显示系统作为继电视、广播、报纸、杂志之后的“第五大媒体”正快速步入社会生活的各个方面1。它集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体，可以将信息通过文字、图案、动画及视频四种形式显示出来。由于单片机技术的不断发展，高亮度LED发光管的出现使得大屏幕高亮度LED电子广告屏成为可能，与传统的霓虹灯广告无论在显示效果、可修改性上都有着无法比拟的优势，而且单片机的日益平民化以及LED技术的不断创新，使得高亮度高清晰的LED点阵广告牌与传统霓虹灯广告牌的成本日益接近。另外，SMT技术的飞速发展，开关电源的大规模使用，使其无论在体积上还是在可靠性上都比传统
9、的霓虹灯广告有明显的优势，为其在特殊领域的应用奠定了基础。与传统的显示设备相比，正是这种未来的巨大需求让大屏幕显示技术成为众人目光的焦点：（1）LED显示屏色彩丰富，显示方式变化多样（图形、文字、三维动画、电视画面等）、亮度高、寿命长，是信息传播设施划时代的产品。（2）LED显示屏是集光电技术、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，可用来显示文字及计算机屏幕同步的图形。它具有超大画面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势，是目前国际上使用广泛的显示系统。（3）LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，有巨大的社会效益和丰厚的经济效益1。1.2
10、 国内外LED显示屏的研究现状1923年，科学家罗塞夫在研究半导体SiC时，偶然发现了在含有杂质的PN结中有光发射出来，从而为发光二极管的发明奠定了基础，并且随着电子技术及半导体工艺不断发展最终研制出了LED2。LED显示屏八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到广泛的应用。发光二极管（LED）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P-N
11、结形成技术的研究进展，发光二极管在发光颜色、亮度等方面的性能得以提高并迅速进入批量化和实用化。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显示屏发展经历了三个阶段：11990年以前LED显示屏的成长形成时期。一方面，受LED器件材料的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通信控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通信控制，灰度等级为单点4级调灰，产品的成本较高。21990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九
12、十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场；电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高。这一阶段，LED显示屏在我国发展非常迅速，从初期的几个企业、年产值几千万元发展到几十家企业、年产值几亿元，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业的发展更引发了LED显示屏市场的大幅增长。LED显示屏在平板显
13、示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。31995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高和产业格局调整完善的时期。1995年以来，LED显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这方面的工作正在逐步深化。国内LED显示屏发展现状由于半导体发光器件的出现和技术性能方面的不断提高，使得LED显示屏已经占了主导地位，因为LED的光电特性、亮度、色度、功耗及全天候特性都优于其他的光子器件，所以说LED显示技术及产品在未
14、来的相当长时间内将具有很大的市场发展空我国的LED显示屏产业经过这十几年来的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干业。LED显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水90年代初期即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进技术平。近年来在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无线控制、多级群技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现。LED显示屏专用的大规控制集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业正成为我国电子息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足于国内形成的民族高科技产业8。1.3 LED显示屏的发
15、展趋势现代信息社会，作为人机信息视觉传播媒体的显示产品，显示技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展，并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。具体体现在三个方面。1高亮度、全彩化蓝色及绿色超高亮度LED产品出现以来，成本逐年快速降低，使LED全彩色显示屏产品成本下降，推广速度加快。同时，随着控制技术的发展和LED显示屏体稳定性的提高，全彩色LED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，而且图像更清晰、更细腻、更亮丽。2标准化、规范化材料、技术的成熟及市场价格基本均衡之后，LED显示屏的标准化和规范化将成为LED显示屏发展的一个趋势。近几年业内的发展中，几番价格回落调整达到基本均衡后，产品质量、系统的可靠性等将成为主要的竞争
