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1、河南师范大学本科毕业论文学号 :16X32点阵显示屏毕业论文学院名称：物理与电子工程学院专业名称：电子信息工程技术年级班别：10级电子名：指导教师：2014年5月摘要本设计是一16x32点阵LED电子显示屏的设计。整机以单片机AT89C51为核心， 介绍了以它为控制系统的 LED 点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。全屏能显示2个 汉字，采用8块8x8点阵LED显示模块来组成16x32点阵显示模式。显示采用动态显示， 使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。文中介绍了 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。单片机控制系
2、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，也可从标准字库中提取。LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、 寿命长、技术成熟、成本低廉等特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内 /外显示场合的信息发布，公益宣传，环境参数实时，重大活动倒计时等等得到广泛的 应用。关键词：AT89C51单片机；LED;点阵显示；C语言。AbstractThe paper deals with a 16 x 32 dot matrix LED electronic display design.
3、Complete machine 40 foot monolithic integrated circuit AT89C51 which produces by American ATMEL Corporation is a core, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the performance history.Controls good driver 74HC154 and four row driver 74HC595 thr
4、ough this chip actuates the display monitor demonstration.This electronic display monitor may demonstrate each kind of language or the monochrome picture, the entire screen can demonstrate 2 Chinese characters, use 8 8x8 lattice LED demonstration module to compose 16 x32 the lattice demonstration pa
5、ttern.The demonstration uses the dynamic demonstration, causes the graph or the writing can realize static, moves in the emigration and so on many kinds of display mode.In the article in detail introduced the LED lattice demonstration hardware design mentality, hardware electric circuit each part of
6、 function and the principle, the corresponding software programming, as well as operating instructions and so on.SCM control system using microcontroller C language program for editing, the corresponding LED anode and cathode terminal programmed to control the level of each display point, you can ef
7、fectively control each display point of light off. The dot matrix display data characters can prepare themselves (ie direct dot drawing), can also be extracted from the standard font.LED display with its flexible fabric, show stable, low power consumption, long service life, mature technology, low c
8、ost, etc in the station, securities, sports venues, the traffic trunk road, and various kinds of indoor/outdoor display of information release, public welfare propaganda, environmental parameters in real-time, major events countdown, etc widely used.The practice has proved that the system displays e
9、rror is small, stable performance, reasonable structure, strong expansion capability.Keywords: AT89C51 monolithic integrated circuit; LED; Lattice demonstration; Dynamic demonstration; C language.目录第1章 绪 论 11.1设计课题背景及意义 11.2设计的主要内容 2第2章 设计框图及介绍第3章 硬件设计 43.1电源电路 43.2复位电路 43.3单片机应用系统 53.4 LED点阵屏的设计53.
10、4.1 LED点阵显示模块的扫描53.4.2 列驱动电路 83.4.2 行驱动电路 9第4章 软件设计 9第5章 仿真与调试 11第6章 总结与展望 12谢辞 13参考文献 14附 录 15程序代码15第 1 章 绪 论1.1 设计课题背景及意义现代 LED 的发展很快，很多研究领域得到广泛的应用，很多相关的知识已经远远 超出我们在校学生的能力范围，所以在此只是简单的研究一下用单片机驱动的 LED 显 示移动的汉字。汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵，将点阵文件存入 ROM，形成新的汉字编码;而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语句，再由MCU 根据新编码提取相应的点阵进行汉字显示
11、。不论显示图形还是文字，都是控制与组成这 些图形或文字的各个点所在位置相对应的 LED 器件发光。通常事先把需要显示的图形 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。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。这样依照所需显示的图形文字， 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。显示图形的数 据文件，其格式相对自由，只要能够满足显示控制的要求即可。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。用点阵方式构成图形或文字，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
12、采用点阵式图文显示屏显示 经常需要变化的信息，是非常有效的。最简单的显示模式是静态显示。与静态显示模式 相对应，就有各种动态显示模式，它们所显示的图文都是能够动的。LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与它本身所具有的优点分不开的。这 些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳 定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、 更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。LED 显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以 用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。1.2 设计的主要内
13、容本设计是一16x32点阵LED电子显示屏的设计。整机以单片机AT89C51为核心， 介绍了以它为控制系统的 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和四个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。该电子显示屏 可以显示各种文字或单色图像，全屏能显示2个汉字，采用8块8x8点阵LED显示模块 来组成16x32点阵显示模式。显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、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。单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑，
14、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。LED 显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等 特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内 /外显示场合的信息发布，公益 宣传，环境参数实时，重大活动倒计时等等得到广泛的应用。第 2 章 设计框图及介绍点阵电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。 控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路。在整个电路当中此控制电路部分相当 于一个上位机，它负责控制整个电路以及相应的程序的
15、运行、与PC机的串行通讯、以 及给屏体电路部分发送命令。点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。由于两 部分的电路在制板时可以放到一起，所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯 方式来与屏体电路部分进行数据和命令的传送。LED点阵总体框图如图2-1所示此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一 个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫 描（把该行与电源的一端接通）。另一方而，根据各列锁存的数据，确定相应的列驱动器 是否将该列与电源的另一端接通。接通的列，就在该行该列点燃相应的LED ；未接通的 列所对应的 LED 熄灭。
16、可通过扫描输出口的控制实现颜色的转换。第3章 硬件设计3.1 电源电路单向半波整流电路输出电压：U广0.45 u 2单向桥式整流电路输出电压： U - 09U2单向桥式整流滤波电路输出电压：U = LU2o2o本设计采用单相桥式整流滤波电路，电源利用率最高，C4, C5, C6, C7在电路中起 滤波作用当变压器输出电压大于5V时电源电路正常工作。每种类型由于内部电流的限制，以及过热保护和安全工作区的保护，使它基本上不 会损坏。如果能够提供足够的散热片，它们就能够提供大于 1.5A 输出电流。当接入适 当的外部器件后，就能获得各种不同的电压和电流。特点: 1最大输出电流为1.5A;输 出电压为5v;热过载保护;短
