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1、无线LED显示屏的设计 编号: 湖北文理学院理工学院本科毕业论文（设计）题 目 无线LED显示屏的设计 机械 系 机械设计制造及其自动化 专业学 号 11316405 学生姓名 陈登彪 指导教师 胡 雄 杰 起讫日期 2015.2.20 2015.5.20 1无线LED显示屏的设计内容提要近年来，LED(lighted exciting bode，发光二极管)电子显示屏作为一种高科技产品日益引起人们的重视。它可以实时显示或循环播放文字、图形和图像信息，具有显示方式丰富、观赏性强、显示内容修改方便、亮度高、显示稳定且寿命长等多种优点，被广泛应用于商业广告、体育比赛、交通信息报导等诸多领域。LED
2、显示屏的核心技术主要集中在控制器中。目前，大部分异步显示屏采用的是8位或16位的微控制器，由于受到微处理器的处理速度、体系架构、寻址范围、外围接口资源等诸多限制，已难以在要求显示较多像素、显示内容帧频较高、动态显示效果复杂的情况下得到良好的动态视觉效果。 LED显示屏控制系统性能良好，工作稳定可靠，易于维护升级，具有很高的性价比。 关键词：LED；数据传输；信息发布系统；单片机 AbstractLEDpanelsystemsgainsrapiddevelopmentinthedesign,machineandapplicationfromnine-ritesages.Itwentthornfr
3、omsinglecolorandtwocolorstoimageLEDpanel.Asahightechnologyproduction,LEDpanelcanrealizerealtimeandsequentialdisplayingtextile,graniticandimages.LEDpanelhasmanyspecialfeaturesuchashighreliability、longlife、highperformance、lowcost、andmoreimportanthighacclimatization.Moreover,withthetechniqueofcolorpAnn
4、eperfectincreasingly,LEDpaneliswidelyusedinmanyfields.ThecoretechniqueforaLEDpanelismainlycentralizedonitscontrolled.Themajorityofasynchronousdisplaypanelusethe8orthe16micro-controllers,becausetheprocessingspeed,thesystemconstruction,theaddressingscope,theperipheryconnectionresourcesandonsomanylimit
5、s,inrequestdemonstrationmanypictureelements,thedemonstrationcontentframefrequencyhasbeenwithdifficulthigh,inthedynamicdemonstrationeffectcomplexsituation,obtainsthegooddynamicvisualeffect.themethodwasfavorableforthestabilityandefficiencyofthewholesystem.Thesystemwaseasyinmaintenanceandupdating,anden
6、joyshighperformance/priceratio.Keywords：LED;TransfusionSystem;informationreleasingsystem;single chip目 录目 录3第1章绪论51.1LED显示屏的研究背景及意义51.2LED大屏幕的发展状况与趋势61.2.1LED大屏幕的发展状况61.2.2LED大屏幕的发展趋势61.3LED显示屏的信息发布技术7第二章 LED电子显示屏的介绍82.1 LED显示屏简介82.2LED显示屏的特点82.3LED显示屏的分类93.1 稳压电源的设计方法113.1.1 稳压电源原理113.2 单片机系统及外围电路12
7、3.2.1单片机最小系统介绍123.3单片机的选择133.3.1C8051F020与80C51之间的异同点133.3.2相同点143.3.3主要硬件不同点143.4 8051F020单片机介绍153.4.1系统概述153.4.2片内存储器163.4.3可编程数字I/O 和交叉开关173.4.4 12 位模/数转换器183.4.5 8位模/数转换器183.4.6比较器和DAC193.4.7 C8051F020引脚的定义203.5列驱动电路213.5.1 74HC595芯片的简介223.6行驱动电路2336.1 74HC154芯片的简介233.7 LED的汉字显示原理243.7.1显示模块与PC机
8、接口的连接254.1系统程序的设计274.1.1 显示驱动程序274.1.2 系统主程序274.2设计部分原理图介绍29第五章 总结32致 谢33参考文献34第1章绪论1.1LED显示屏的研究背景及意义发光二极管(LED)，是一种把电能变成光能的特种器件，主要由PN结芯片、电极和光学系统构成。当系统受到外界激发后，会从稳定的低能态跃迁到不稳定的高能态，当系统由不稳定的高能态重新回到稳定的低能态时，能量差以光的形式辐射出来，就会产生发光现象。当在PN结上加以正向电压之后，P区的空穴注入至N区，N区的电子注入至P区，相互注入的电子与空穴相遇后即产生复合，这些多数载流子在结的注入和复合中产生辐射而发
9、光。它是自发辐射发光，不需要较高的注入电流产生粒子数反转分布，也不需要光学谐振腔，发射的是非相干光。LED大约是在80年代中期开始在电子显示屏中使用的。进入90年代以后，由于半导体工业的迅猛发展，带动了LED制造材料和工艺的改进，在颜色与亮度方面都有了质的飞跃。早期的LED显示屏，由于受材料和工艺的限制，视角仅有200一300左右，从而制约了LED显示屏的发展。在分辨率方而，由于受当时数字技术、集成电路技术和控制技术等技术的限制，很难作出高密度的LED显示屏。今后随着半导体工业的不断发展，无论是材料，还是加工工艺，都会不断地提高，LED显示屏在颜色、视角、亮度、密度、寿命等方面也会逐步完善，价
10、格也会进一步降低。近年来，随着高亮度发光二极管技术的发展，LED显示屏从室内走到室外，其显示内容也从没有层次的计算文字动画发展到能显示有层次的电视图像。国家信息产业部委托蓝通电子科技有限责任公司制定的LED显示屏技术条件也于1998年正式颁布实施。LED显示屏的关键控制技术随着新型超大规模集成电路(VLSI)的发展也必将有新的提高。通用VLSI在产品性能提高的同时成本也在呈下降趋势，新一代LED显示控制集成电路也已开始得到推广和应用。随着我国经济发展迅猛，对信息传播有越来越高的要求。进入新世纪，光电子产业得到广泛的重视，中国加入WTO、北京奥运成功举办等，成为LED显示屏产业发展的契机，我国L
11、ED显示屏及相关的技术必将得到飞跃发展。1.2LED大屏幕的发展状况与趋势1.2.1LED大屏幕的发展状况我国在LED领域的研究开发工作成绩斐然。目前普绿和高亮度纯红LED已经实现商品化，国内的LED显示屏发展经历了三个阶段：1.1990年以前是LED显示屏的成长形成期，受LED材料的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开。而且，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显示屏在国内外应用广泛，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，产品的成本比较高。2.1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。全球信息
12、产业高速增长，信息技术在各个领域不断突破，LED显示屏在材料和控制技术方面不断出现新的成果。蓝色LED芯片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场，LED显示屏在国内的发展速度非常迅速，LED显示屏在平板显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。3.1995年至今，LED显示屏应用领域更为广阔。全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制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显示屏控制专用大规模集成电路已由国内企业开发生产并得到利用。我国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平。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的
13、重要组成部分。1.2.2LED大屏幕的发展趋势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将有更大的发展，并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。白光LED是LED产业中最被看好的新兴产品，在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，白光LED在照明市场的前景备受瞩目。欧、美及日本等先进技术国家也投注许多人力，成立专门的机构推动白光LED研发工作。可见国外LED显示屏技术主要集中在新材料的开发上，以新发光材料来提高显示屏的视觉效果、能耗等各种性能。随着能源紧缺问题越来越突出，LED的重要性和市场空间更加显著。鉴于我国LED产业的现状，不论技术还是产能短期内达
14、到世界先进水平都有相当大的难度。要在国内发展高亮LED产业，可以充分利用国内现有的研发和生产力量，走合作发展的道路。半导体产业的全球化发展，是每个企业都要面对和无法回避的。国内企业通过规范股权架构、加大研发，采取并购和合作的方式将海外先进技术引入国内，可争取与国际大厂基本在同一技术水平进行产业竞争。继上海、厦门、大连、南昌和深圳成为首批五个国家半导体产业化基地，国内封装和应用企业形成快速的市场适应能力和价格优势，我国大陆已经成为世界上重要的LED封装生产基地。封装及应用，尤其是国际应用产品加工有向我国转移的趋势。在封装和应用领域中国已经完全有可能、有能力在高端市场占据一席之地，但必须加大产品的创新、加强品牌的培育。目前全世界都在寻求解决经济发展和能源短缺的矛盾，给整个绿色照明生产行业带来广阔的市场前景与新的机遇。1.3LED显示屏的信
