MCSx点阵LED电子显示屏.doc

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1、目录１０引言点阵式LED显示屏低功耗，价格便宜，显示清晰，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。因要显示汉字，本设计选用16ｘ16的点阵LED图文显示屏，图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。1.背景介绍1.1课题的提出        单片机的出现将近有三十年的历史，可以说单片机技术已成为当今科学技术现代化的重要工具。单片机课程是实践性和实用性很强的专业

2、课，而在单片机教学过程中，实验的例子都是针对单片机的各个模块，或者是连接有一两个其它芯片的简单实验，相互间并没有太多关联，需要设计一个综合性的应用系统加强对单片机技术的理解。    因此，通过LED点阵显示屏系统的制作而去了解系统设计的流程，对系统开发有宏观的把握。而近年结合了单片机技术的LED点阵显示屏由于内容更新方便、显示方式多样和视觉效果理想，倍受用户欢迎。可见，制作LED点阵显示屏有更多的现实意义。    本课题制作一个可显示汉字(16*16点阵)的LED点阵显示屏。1.2课题的内容     

3、   本课题的主要内容是设计一个LED点阵显示屏系统，在PC机方提供一个输入界面，供用户输入需要显示的汉字。PC机程序将待显示的汉字字模(点阵数据)通过串行口送往以单片机为核心的LED点阵显示屏系统。    具体来说，课题要实现的内容包括如下几个方面：    (1)LED点阵显示屏的硬件设计，硬件设计首先要进行系统的规划，在分析确定好功能需求后再选择性价比高的通用元器件，必要时要对各个没有把握的器件或模块进行搭试、功能检验和性能测试。从模块到系统找到相对优化的方案。    (2)单片机在LED点阵显示

4、系统中主要负责数据的接收，存储和扫描显示LED点阵屏。    (3)PC机方的程序设计主要有两个方面：一个是对汉字字库的提取显示；另一个是串口通信，主控计算机对显示屏的控制显示功能主要是通过计算机的串口实现。此外，PC机方还要完成文字的预显功能。    (4)进行软硬件综合测试。1.3开发目标        本课题的开发目标主要包括如下三个方面：    (1)LED点阵显示屏的外壳要求美观，显示要稳定：显示电路采用并行驱动的方式；LED点阵屏用逐行扫描的方式，即从屏幕的第一行开始顺次扫描到最后一行，这

5、样整个屏幕不会随着屏幕扩展而降低刷新频率，造成图文显示的闪烁。    (2)单片机方要求51系列，减少外围元件的使用：本系统所使用的是AT89C51，其I/O口数量、RAM和FLASH的大小都能满足LED点阵显示屏的设计要求，单片机程序是用C编程实现的，可以控制显示的方式。    (3)，用户可以在PC机输入想要显示的文字并提取字模，并将程序通过串行口烧入单片机，简单明了，易于操作。1.4课题的意义        (1)LED在通讯产品、显示器、车用和照明等方面有着广泛的用途，尤其是LED点阵显示屏，

6、它的制作已经形成一种产业，正处于高速发展中，而且LED点阵显示屏的制作有相当的技术含量，选择LED点阵汉字显示屏的制作非常有意义。    (2)１０充分体会到启动一个硬件开发项目的流程：首先，根据需求确定硬件方案，如考虑内存大小、内部结构、对外接口的数量及类型等等细节；开始设计原理图，当主要的芯片选定后，也不容忽视外围电路的设计，根据原理图设计PCB图，加工出PCB板后，进行装配和硬件调试；上述工作完成后，才开始软件的设计。2.方案论证2.1LED及点阵式LED显示屏在某些半导体材料的PN结中，注入的

7、少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管（LightEmittingDiode），通称LED。点阵式LED显示屏是通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形等各种信息的显示屏幕。它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。、2.251系列单片机及其特点(1)可靠性高：因为芯片是按工业测控环境

8、要求设计的，故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如：程序指令，常数，表格)固化在ROM中，不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内，故运作时系统稳定可靠。(2)便于扩展：片内具有计算机正常运行所必需的部件，片外有很多供扩展用的(总线，并行和串行的输入/输出)管脚，很容易组成一定规模的计算机应用系统。(3)控制功能强：具有丰富的控制指令：如：条件分支转移指令，I/O口的逻辑操作指令，位处理指令。(4)实用性好：体积小，功耗低，价格便宜，易于产品化。2.