基于单片机的LED点阵屏毕业设计.doc

电子系统项目设计总结报告 题 目：基于LED点阵显示屏的广告墙设计 学 院：物理与电子工程学院 专 业：电子信息工程 组员姓名：孟昭阳 马金龙 任柄坤 董君瑀 班 级：2011级电子二班 指导教师：梁西银 宋海声  目 录 第一章 摘要 1 第二章 系统方案论证 2 2．1 需要实现的功能 2 2．2 LED显示特点 2 2．3 设计方案论证 3 2．3．1 显示模式方案 3 2．3．2 数据传输方案 4 第三章 关键电路设计 5 3．1 电源设计 5 3．2 单片机系统及外围电路 6 3．2．1 单片机的选择 6 3．2．2 AT89C51芯片介绍 6 3．2．3 单片机系统外围电路 9 3．3 列驱动电路 10 3．4 行驱动电路 12 3．4．1 行驱动芯片74HC154 介绍 12 3．4．2 行驱动电路 14 3．5 LED显示屏电路 16 第四章 软件流程 18 4．1 系统主程序 18 4．2 显示驱动程序 19 第五章 系统测试及结果分析 21 5．1 软件调试 21 5．2 硬件调试 25 5．3 性能分析 25 第六章 理论分析计算 26 第七章 系统功能及使用方法 27 结束语 28 附录一 实物照片、电路图、PCB图、元器件清单 29 附录二 系统程序源代码 33 附录三 用户使用手册 39 参考文献 40  第一章 摘要 本设计是一16×16点阵LED电子显示屏的设计。 整机以美国ATMEL 公司生产的40脚单片机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和两个列驱动器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1个汉字，采用16*16点阵LED显示模块来组成16×16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（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、技术成熟、成本低廉等特点在证券、运动场馆及各种室内/外显示场合得到广泛的应用。16×16点阵LED图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。 2．2 LED显示特点 LED发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发光灯、电压型发光灯等多种类型。按照发光灯强度又可以分为普通亮度发光灯、高亮度发光灯、超高亮度发光灯等。这种单个的发光灯适宜用做指示灯，如电源指示、电路状态指示灯，进而对能够转变成电信号的各种物理量进行指示。也可以用多个发光灯组成固定的字符或图形进行显示，如大型剧场会堂的出入口及洗手间的显示和很多应用术语一样，图文显示屏并没有一个公认的严格的定义，一般把显示图形和/或文字的显示屏称为图文屏。这里所说的图形，是指由单一亮度线条组成的任意图形，以便于不同亮度（灰度）点阵组成的图像相区别。图文显示屏的主要特征是只控制点阵中各发光器件的通断（发光或熄灭），而不控制的发光强弱。图文显示屏的外观可以做成条形，叫做条形图文显示屏（简称条屏），也可以按一定高度比例做成矩形的平面图文显示屏。其实条屏只不过是其宽度远大于高度的平面显示屏，在显示与控制的原理上并无区别。 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，按照显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。对于只控制通断的图文显示屏来说，每个发光器件占据数据中的1位（1bit），在需要该器件发光的数据中相应的位填1，否则填0。当然，根据控制电路的安排，相反的定义同样可行的。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。组成一个字的点阵，其大小也可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同规格。????? 用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的