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1、河南师范大学本科毕业论文学号： 1202172012 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 姓 名： 冯彦彦 指导教师： 施艳艳 2014年5月1摘要本设计是一1632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88点阵LED显示模块来组成1632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
2、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，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 32 dot matrix LED electronic d
3、isplay design.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 driv
4、er 74HC595 through 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 88 lattice LED demonstration module to compose 1632 the lattice demon
5、stration pattern.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 e
6、ach part of 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,
7、 you can effectively 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 techno
8、logy, low cost, 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
9、 displays error 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3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
10、设计53.4.1 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。不论显示图形还是文字，都是控制
11、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。因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息，是非常
12、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 设计的主要内容本设计是一1632点阵LED电子显示屏的设计。整机以单片机AT
13、89C51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88点阵LED显示模块来组成1632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，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
14、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
15、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 单片机行驱动电路LED显示点阵列驱动电路电源图2-1 点阵显示的总体框图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。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：单向桥式整流电路输出电压：单向桥式整流滤波电路输出电压：本设计采用单相桥式整流
