基于atmega128单片机的点阵广告屏设计

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1、基于ATmega128单片机的点阵广告屏设计摘要：为了实现AVR单片机对LED点阵显示系统的控制，采用ATmega128作为下位机MCU，通过接收上位机发送的显示内容和显示模式的串行信号，实现16×32高亮点阵屏的一行多个文字或符号的显示。系统实际运行稳定，显示效果良好，便于多块点阵屏的扩展，作为高职学生的大学生实践创新有较高的实践意义。关键词：LED显示屏;AVR单片机;上位机;串行通信中图分类号：TN964?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2015）02?0056?03DesignofLEDmatrix

2、advertisementscreenbasedonATmega128MCUZHUZhi?qiang，BAOJun?wei，ZHONGBo，ZHUJing?xia，WANGRui（DepartmentofElectronicInformationEngineering，JiangyinPolytechnicCollege，Jiangyin214400，China）Abstract：InordertocontrolLEDmatrixscreensystemsbyAVRSCM，thedisplayofcharactersand

3、symbolsinonelineon16×32highlightmatrixscreenwasrealizedbyusingATmega128asthelowercomputerMCU，andreceivingthedisplaycontentan10ddisplaymodeserialsignalformhostcomputer.Thesystemisstableanditsdisplayeffectisgood.Itisconvenientforexpansionofmorelatticedisplayscreen，a

4、ndhashighpracticalsignificanceforinnovativepracticeofhighervocationalcollegestudents.Keywords：LEDscreen;AVRMCU;hostcomputer;serialcommunication0引言随着高亮LED技术的发展，LED点阵屏以其使用寿命长，显示内容方便灵活，性能稳定等优势已经逐步替换了传统广告牌，成为主流的广告显示产品[1]。目前高职应用电子技术专业在开设单片机原理课程时大多使用51系列单片机作为载体，但51系列单片机

5、只适合用作常规教学，帮助学生理解单片机基本工作原理。本设计采用AVR单片机做为主控制器，设计并制作16×32点阵屏，不仅提高了学生对单片机的学习兴趣，且作为创新实践项目加深了学生对单片机系统的理解。1系统设计方案10本系统采用PC端上位机通过串口通信控制下位机的方式进行相应内容的显示。通过PC端发送显示方式的控制命令及显示内容的16进制字模编码，下位机实现相应内容的显示。由于下位机是8位系统，为节约资源显示采用了行列扫描的动态显示方式，且通过列线扩展本系统可以方便地构成多块点阵的大屏幕显示。本系统只占用少量I/O口资源，为

6、后续升级预留了空间，系统整体方案如图1所示。<E：＼王芳＼现代电子技术201502＼Image＼02t1.tif>图1系统整体设计方案2硬件系统设计2.1下位机单片机选择单片机是下位机系统的核心器件，也是整个显示系统的核心控制部分。单片机的任务是和上位机进行通信，并处理上位机发送的控制命令和显示的具体内容，再通过合适的扫描显示方式经驱动电路驱动LED点阵屏显示[2]，因此单片机的性能直接决定了该显示系统的先进程度。目前作为教学，51系列的单片机是各大院校教学首选，通过学习51单片机主要让学生理解单片机的片上资源

7、和工作流程，虽此模式从20世纪90年代持续到现在，但仍是一个非常优秀的教学模型。为培养学生的创新实践能力，从系统的先进性、灵活性、稳定性角度出发，应该鼓励学生采用更高级的单片机系统，通过实践，AVR系列单片机中的ATmega128单片机是比较可行的选择。10ATmega128单片机的功能基本上是AVR8位单片机中最强大的一款，学生掌握了这一款，其他型号也能触类旁通。ATmega128单片机特点如下[4]：（1）先进的RISC结构，大多数指令可在1个时钟周期内完成;（2）128KB的可编程FLASHROM，4KB的E2PRO

8、M，4KB的SRAM;（3）通过JTAG接口对FLASH、E2PROM的编程;（4）通过设置寄存器直接PWM输出;（5）8路10位精度的ADC;（6）两个可编程的通用串行口。结合以上优点，下位机系统采用ATmega128能进一步培养学生的创新实践能力。　　2.2显示电路设计LED点阵屏由多个发光二极管组