基于arm的led广告牌系统设计

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1、课程设计嵌入式系统课程设计报告题目：基于ARM的LED广告牌系统设计班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系6基于ARM的LED广告牌系统设计1.摘要本文研究了用ARM控制单色显示屏的方法，并对LED显示单元模块如何进行列信号扫描、行列信号控制及驱动问题进行了分析。用LED点阵连接形成一个显示模块，用ARM控制系统和行列扫描驱动电路控制。2.系统功能分析2.1LED电子显示屏LED电子显示屏是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导

2、体材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形，而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广，工作电压低，功耗小，寿命长，耐冲击和性能稳定等优点

3、。2.2显示原理及控制方式分析2.2.1LED点阵模块结构八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器模块，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯数组组合后，环氧树脂和塑模封装而成。这种一体化封装的点阵LED模块，具有高亮度、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。LED点阵规模常见的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。根据像素颜色的数目可分为单色、双基色、三基色等。像素颜色不同，所显示的文字、图像等内容的颜色也不同。单色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色。双基色和

4、三基色点阵显示内容的颜色由像素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色。如果按照脉冲方式控制二极管的点亮时间，则可实现256或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。62.2.2LED显示原理无论是单个LED发光二极管还是LED七段码显示器数码管都不能显示字符含汉字及更为复杂的图形信息主要是因为它们没有足够的信息显示单位。LED点阵显示是把很多的LED按矩阵方式排列在一起，通过对各LED发光与不发光的控制完成各种字符或图形的显示。在一定面积的矩阵中集成的LED点数越多显示的文字或图像就会

5、越清晰。当需要显示相关的文字时就只要点亮相应的LED灯管的正极加高电压，在负极加低电压即可。一般的LED屏是由一个个小模块组成的，常见的有8*8矩阵模块等。通过将这些模块级联就会得到所需大小的LED显示屏。屏幕显示可分为静态显示和动态扫描显示两种。静态显示每一个像素需要一套驱动电路，如果显示屏为n×m个像素，则需要n×m套驱动电路。动态扫描显示则采用多路复用技术，如果是P路复用，则每P个像素需一套驱动电路。n×m个像素仅需n×m套驱动电路。对动态扫描显示而言，P越大驱动电路就越少，成本也就越低，引线也大

6、大减少，更有利于高密度显示屏的制造。在实际使用的LED大屏幕显示器中，很少采用静态驱动。由LED器件的发光原理可知，只要在LED器件上加上足够的正向电压，那么流过它的电流就会使它发光，这就是LED器件的驱动。在实际应用中，往往需要调节LED器件的发光强度，通常我们是通过调节流经LED器件的电流的平均时间来实现的。常见的LED器件的驱动方式有:直流驱动，脉冲驱动和扫描驱动。(1)脉冲驱动。所谓脉冲驱动方式，就是利用人眼的视觉暂留效应，以脉冲的方式对LED器件进行供电，使之间歇性地点亮。采用这种驱动方式需要

7、对以下两个方面进行考虑脉冲电流的幅值和其重复颇率。首先，脉冲电流幅值的选择，当脉冲驱动的平均值与直流驱动的电流值相等时，我们人眼的感觉是相同的，也就是说两者的发光强度相当。由于人眼的视觉暂留现象不能低与24HZ每秒，故采用该驱动方法时，驱动频率不能小于24次每秒。(2)扫描驱动。扫描驱动是通过数字逻辑电路，使若干LED器件轮流导通，用以节省控制驱动电路。LED显示屏是将发光灯按行按列布置的，驱动时也就按行按列驱动。在扫描驱动方式下可以按行扫描，按列控制，也可以按列扫描，按行控制。所谓“扫描”的含义，就是

8、指一行一行地循环接通整行的LED器件，而不问这一行的哪一列的LED器件是否应该点亮，某一列的LED器件是否应该点亮，由所谓的列控制电路来负责。(3)直流驱动。这是最简单的驱动方式只要对LED直接通以直流电即可62.2.3传输方式目前常见的是并行传输方式，通过8位锁存器将8位总线上的列数据进行锁存显示各8位锁存器的片选信号由译码器提供。此种方式的优点是传输速度快，对微控制器的通信速度要求较低。但是这种方案最大的缺点是不便于随意扩展显示单元的