开题报告_基于单片机的led显示屏设计

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1、南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名曹萍学号101012021038专业电气工程及其自动化(本一)课题名称基于单片机的LED显示屏设计阅读文献情况国内文献17篇开题日期2014.2.28国外文献3篇开题地点1号楼105一文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）1、现状及发展趋势LED点阵显示是一组像素几万至几十万的半导体发光二极管按矩阵均匀排列构成的。不同的颜色取决于不同的半导体材料。目前使用最广泛的颜色红色、绿色、黄色。通过控制半导体发光二极管灯,LED显示屏显示不同的信息[1]。LED因其高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等优

2、点而成为目前最有前景最广阔的绿色照明光源。LED的发展前景很广阔，目前也正向多方向发展，有待实现更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括证券交易、金融信息显示、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示、广告媒体新产品等[2]。随着LED技术日趋成熟，LED的相关产品也越来越多，例如LED数码管、LED交通灯、LED电光源、LED线条装饰灯、LED四线彩虹管、LED显示屏等。在汽车、广告、日常生活、城市照明等诸多领域都可以看见它的身影。现在高亮度LED成为其主要发展趋势，其原因在于它拥有三大市场：汽车车灯市场、交

3、通信号标志市场及LED显示屏。现在各种广告牌不再是白底黑字了，也不再是单一的非电产品，而是用上了丰富多彩的LED电子产品，为城市的增添了一道靓丽的风景。而且它采用低电压扫描驱动，具有耗电少、使用寿命长、成本低、发光效率高、故障少、视角大、可视距离远、可靠耐用、组态灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等特点。近年来LED显示屏市场得到了迅猛的发展,由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大，外形美观大方，操作使用方便灵活，已经广泛应用到银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等需要进行多种公告、宣传的场合。未来LED显

4、示屏会向着标准化、规范化，产品结构多样化的方向发展[2]。该设计广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术，单片机技术，数据通信技术，显示技术，存储技术，系统软件技术，接口及驱动等技术。目前用单片机控制LED显示屏有三种方法：单片机直接驱动LED显示屏、利用单片机外部读写信号驱动LED显示屏、利用单片机SPI接口驱动LED显示屏[3]。首先用单片机直接驱动LED显示屏的一个重要条件是，LED屏的长度和高度都不能很大。对于8位单片机来说，长度是为了满足在384点以内，而高度则与使用的单元板是单色（2条扫描线）还是双色（4条扫描线）有关。8位单片机的数据宽度为8位，因为对于单色单元板来说。高度为138

5、点，双色单元板高度为64点。按显示数据的存储位置可将单片机直接驱动LED显示屏为两种：一是将显示数据存储在程序存储器里；二是将显示数据存储在扩展外部并行或串行数据存储器中。利用单片机外部读写信号驱动LED显示屏的工作原理。对于外部数据存储器的基本读写与一般单片机扩展系统完全相同，唯一的区别是读外部数据存储器的读信号作为LED显示屏单元板的移位信号SCK，这一点是控制电路的关键所在[1]。它的设计理念是从外部数据存储器中读出的显示数据不经过CPU直接输出。单片机的读信号RD为低电平有效，单元板的移位信号上升沿有效，根据外部数据存储器的读时序可以知道：关断外部数据存储器的数据输出是需要时间的，当R

6、D上升沿同时到达外部数据存储器RD端和移位寄存器组时钟端时，移位寄存器组会将外部数据存储器输出的数据移入移位寄存器组。因而达到不经过CPU而直接输出外部数据存储器中显示数据的目的。可以利用SPI接口驱动LED显示屏的原因。SPI接口的核心部分是8位串行移位寄存器，而LED单元板的最基本元件74HC595也是8位串行移位寄存器，因此适当地设计单片机SPI和LED单元板的连接可以高速地显示数据传送到LED显示屏。显然将一个SPI器件对应于单元板的一条扫描线可以最大限度的发挥SPI器件的速度优势[1]。除了单片机之外，在微电脑系列中，目前广泛使用的还有PC。在实际应用中，往往有必要让单片机和PC协同

7、作战，把单片机的数据上传给PC，让PC来存储和处理这些数据，这样能使单片机系统的功能变得更加强大。通常把单片机系统中的PC成为上位机。上位机在单片机系统中应用的关键就是二者之间的数据通信[2]。而目前能实现二者通信的接口也是多样的，例如RS232C串行接口、RS485接口、上位机USB接口等。计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯两种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本