《基于单片机的led显示屏设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的led显示屏设计（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 绪论随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到LED灯。在大型商场车站，地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示汉字或者图像。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。LED显示屏是利用发光二极管点阵模型或者像素单元组成平面的显示屏幕。不但拥有色彩丰富，组态灵活，能够适应室内外各种环境的特点，还具有发光效率高，使用寿命长的优势。LED显示屏经历了初期的不可更换显示内容，单色，双色的图文显示到如今的可随时更换显示内容，全彩色的视频显示，历经发展，LED显示屏得到了广泛的应用和发展。1.1 LED点阵显示屏概述目前，国内的LED点阵显示屏大部分
2、是单显示，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已经写入显示屏控制系统中的EPROM芯片中，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内还有另一种LED显示屏可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富，信息量大，信息更换速度快的特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代社会的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换更灵活等优点。LED点阵显示屏是通过PC机
3、将要显示的汉字字模提取出来，并发送给单片机，然后显示在点阵屏上。单片机具有优异的性价比、体积小、可靠性高、控制功能强，广泛应用在智能仪表、机电一体化、实时过程控制、机器人、家用电器、模糊控制、通信系统等领域。1.2 LED显示屏控制技术状况LED汉字显示的控制系统主要有输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及其输出接口电路等，虽然包括的相关技术比较多，但关键技术是串行传输与并行传输技术、动态扫描和静态锁存技术等。1.2.1串行传输与并行传输技术LED汉字显示屏的数据传输方式有串行和并行两种。，目前主要采用的是串行控制技术，即显示屏每个单元内部的不同驱动电路和各级联动单元之间，每个时钟只传
4、送一位数据，此方式可有效减少显示单元的数据传输驱动元件，从而提高整个系统的可靠性和性价比。动态扫描与静态锁存技术LED汉字显示屏实现显示信息的刷新技术有动态扫描和静态锁存两种方式。安装在室内的显示屏一般宜采用动态扫描技术，也即是一行放光二极管共用一行驱动寄存器，根据共用一行驱动寄存器的发光二极管像素数目，可以分为1/4,1/16扫描等等。而安装在室外的显示屏大多使用静态锁存技术，也就是每一个发光一级管都对应一个驱动寄存器，这样就不需要分时工作，保证了每一个发光一级管的亮度占空比为100%。因为动态扫描法可以有效减少控制器的I/O口，应用广发，本毕业设计也采用动态扫描。自动检测与远程控制控制技术
5、LED汉字显示屏的构成复杂，安装位置，供电、周围亮度、环境温度等条件都直接影响着显示屏的正常工作与否。所以，在LED汉字显示屏的控制系统中，不但需要对以上条件进行自动检测控制，还要实现能够远程对显示屏的亮度，色度，垂直位置，显示内容和工作方式的转换的控制。2 总体方案论证及设计本毕业设计要求利用单片机设计出LED汉字显示屏的控制系统，本设计由四个部分构成：LED点阵显示条屏（LED驱动模块）、译码驱动电路和移位寄存系统（数据存储模块）、单片机控制系统（PC机通信模块）。下面对各个模块的设计逐一进行论证比较。2.1 LED驱动模块方案一：采用静态锁存方式，每一个LED发光管的一端接至单片机的一个
6、I/O口，另一端通过电阻连接到电源。此方案可以直接驱动LED，原理简单，驱动能力很强，LED的亮度也可以通过限流电阻进行适当的调节，非常方便，但此方案过于浪费单片机的I/O口，只适合适用于较小的系统。 方案二：采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端（共阴或者共2端），LED发光管的另一脚连接通用I/O口，来控制LED亮灭。这种方法能同时驱动较多的LED，方式灵活，可以节省单片机的I/O口资源。比较两种方案，本设计采用方案二。灾2屑.2胳律数据伪存储子模块赞方案桌一：申采用渔静态翁RA扮M存雷储需霞要显洁示的贸内容与，尽卫管静顶态存绞储器互具有茄存储炮内容而大，傍传输方速
7、度担快的唱优点碰，但冷是断汪电后棵，其棋存储差的数纤据就朗会消彼失，嫂所以轨不适艘合用挡于存澡储固荣定或阴者长价时间普不变完的数公据。耕方案流二：扮采用百RO碎M存裤储需考要显部示的置内容蕉，R扛OM冤可以不长时及间的辰存储猜信息档，并铺且掉非电后孝数据径不丢求失，诊此种范方案叨适合很存储雹不变老的数挑据。看 方翼案三嗽：采膀用串左行E准EP射RO还M存砍储需姥要显昌示的云内容黎。串污行E优EP忙RO拘M技辆术几眉乎拥抄有了动所有却类型郊存储书器的努优点携：不编易丢洽失、回可更验新、把高性恳价比剖、低发功耗醋。普病遍适厅合应干用于喘各类匆工业兼测控黎系统卡。在晕速度弄要求脑不是私很高播的情距况
8、下流，串景行E蜜EP拨RO康M（于暂定挺使用胸24聪C疑25暖6）麻是比肝较理奸想的觉选择迁。骗以上红方案早，第抱三种卷方案册有明旬显的很优点动，所第以选涨择方斥案三简。桑2.饥3 袄本设驶计任窜务伯逐综合福以上今技术雨选择映的论凑述和船LE贸D的由发展帐趋势薪，本仪设计安将以郊AT秩89叔C扰51聋单片绑机为丘核心霞，采堆用串纤行传戴输、新动态老扫描李技术鹿、制泄作一毕款拥依有P椅C机批通信截功能截的，址模块恳化L环ED倚多功先能汉塔字显蚁示屏愉。发2.喊4 大总体撤硬件倒组成矮框图对3 涛系统纲硬件钳设计续为使恢该模归块化附LE欲D显步示屏贺显示列屏控从制系马统具管有更葱加方搬便的挎实用错
9、性和暂灵活侮性，险需要形对系惨统的寨各个约硬件彩进行仙精心灵设计漫。其孩中硬兼件电泉路包丸括L痰ED心点阵圾显示稀条屏老、译假码驱蚀动电鸭路、拖移位闪寄存遭系统轿、单绣片机秒控制乔系统哄等。庄3.冬1 窄LE它D点兰阵显慎示条播屏的鲁硬件锄设计踪LE态D驱周动模哈块是捉LE财D显献示屏峰设计验的关事键部抢分，教其驱府动电烧路的伯设计管合理百与否拴直接池关系夕到L警ED找显示纹屏的仪亮度凯、稳熟定的暖重要过指标厕。本影设计排中L窝ED斜的驱市动采趋用三新极管舟和7浴4L眨S1塔54打实现名的。断3.达1.匹1堡74品LS瑞15归4救的简果单介买绍亩74事LS射15升4眼是一式个4恋连16亲译码尤
10、器，莲主要为电特产性的僻典型厨值如盐下：或tp僻d泡Pd丝AB蒸CD蹈-慧ou秃tp太ut蔽G1绞、G预2-铺o驱ut槽pu样t向23傻ns早19酸ns辫17校0m喊W箱当选客通端陶（G锅1、弦G2梨）均姥为低兼电平熊时，伸可将俱地址挺端（挤AB忘CD贩）的缸二进浸制编暂码在利一个熟对应辆的输锣出端饲，以俯低电妥平译率出。环若将统 G厨1 赠和G印2 垫中的侮一个讲作为赏数据否输入朗端，代由A郊BC昏D 略对输艇出寻雾址，蓬54添/7泡41垦54断 还捐可作商1 灭线现16修 线愉数据崇分配帆器缓真值撑表如咸下：庸输入怨输出祥G1为G2吃D幼C殿B彩A强0谎1谨2闻3蜘4羞5托6植7聚8暗9兴
11、1房0匀11呼12击13脸14锤15榆L焰L前L内L慢L色L蜡L征H肯H陷H饺H逗H腥H慨H添H扰H蓄H穴H院H滔H先H疲H邻L搭L采L万L岔L径H剂H漆L凭H按H漏H危H判H沙H往H黄H群H耽H燃H早H捉H薯H钻L访L元L贝L陷H默L讲H我H狠L蛮H脱H块H绝H续H浩H竭H辟H穿H燃H性H灵H扑H烧L悠L娇L栋L湿H爷H如H嘴H酿H个L正H词H伍H守H澡H李H野H建H淡H扛H旗H奴H拾L办L船L值H午L劈L屑H封H仿H伐H弱L觉H语H附H品H折H尘H王H忆H津H叠H悠H休L佛L哭L砌H醋L弱H愤H绕H袍H齐H西H洲L卵H复H痒H攻H有H芦H张H品H疏H嫌H舱L倚L阅L桑H窑H卸L库H彩H击H
12、废H级H欲H滨L柳H之H捆H女H露H晕H哭H秒H秋H注L千L巨L藏H咬H稳H催H猴H豆H姑H睛H吹H效H鞠L储H饭H酸H斩H辛H寨H召H痒H英L诵L套H饭L羽L绕L技H张H嗓H里H怜H西H戒H座H料L超H万H肾H愧H来H华H散H塌L酒L傍H尤L密L兽H甲H帐H拍H孩H径H能H能H咱H饰H形L斜H披H称H腐H垦H颂H游L胞L散H闭L脆H刚L卖H魄H闪H盟H捎H娇H梦H赛H柄H旬H销L点H坊H航H蜻H禁H惊L洞L黎H自L侨H喊H脂H独H舱H芳H苍H却H筝H驳H岗H捏H召H膊L墙H饱H荐H叙H汉L吉L厨H茶H惨L费L帝H吐H圈H蜻H悬H餐H弹H里H坊H砍H欺H扁H即L础H串H卖H坡L点L地H团H愿L
13、李H昆H牢H笼H炸H泽H旷H姓H割H迫H蜡H今H帅H辫H虽L哀H妙H疫L窗L险H川H叔H烧L朱H贩H乎H鹊H秀H骑H掌H拣H招H罢H胶H沟H殖H询H弄L壮H络L狱L筝H命H四H填H侮H坑H哨H堤H馋H开H聪H间H烈H摧H矮H啦H轨H叔H春H姥L辫L袍H今X巴X致X政X挖H辅H萌H句H外H码H冷H仆H设H潜H骆H尾H碍H睡H利H钢H旗H煮L刮X斤X及X偿X炎H由H辛H塘H粗H山H阀H吗H杯H区H秀H尺H搅H溜H帅H猎H蜘H峰H寸X除X袋X慕X当H惰H炭H统H君H信H馅H卵H勒H除H艰H象H诉H钻H答H盯H卧74究LS宜15钉4的孩真值酸表哀3.扶1.新2眼驱动累电路爱的设怪计蔬该系鸟统的投驱动文电路丧由7亲4L国S1船54罪与三档极管泻共同日组成上的，减原理葛图如史下：撑如上元图所断示，汤首先拉采用设AT兽89践C剖51枪为本赔系统氧的单上片机血型号枕。其堡中，脉AT康89相C岭51炭是一诱种带宜4 且kb俭闪烁苗可
