孙晴楠环境参数采集与监控系统设计与实现点阵屏设计与制作.doc

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1、江阴职业技术学院项目设计报告项目：环境参数采集系统-点阵屏的设计与实现专业应用电子技术专业学生姓名孙晴楠班级12应用电子(1)班学号指导教师包老师完成日期2014年6月15日摘要随着社会文化的不断发展，人们的消费标准不断提高，户外灯箱广告更是扮演着越来越重要的宣传角色，不论是汽车站，火车站，股票交易市场，还是学校都离不开它，然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求，传统的霓虹灯广告亟待改进。LED显示屏色彩丰富，显示方式变化多样（文字、图形、动画、视频、电视画面等），是集光电子

2、技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。其次，LED显示屏的像素采用LED发光二极管，将多个发光二极管以序列的形式构成LED显示阵列，这种显示屏具有耗电低、成本低、亮度和清晰度高、寿命长等优点，而且LED显示屏其受空间限制较小，并可以根据用户要求设计屏的大小，具有全彩色效果，视角大，是信息传播设施划时代的产品。再次，LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，显示效果清晰稳定，越来越多的地方开始使用LED电子显示屏，有巨大的社会效益和经济

3、效益。本次项目设计为32*64的液晶显示，用于显示终端层采集的温湿度，烟雾，火焰，气压等等。关键词：LED液晶显示屏目录摘要I目录II第一章应用场合11.1LED显示屏的应用场合1第二章功能与性能指标22.1功能描述22.2性能指标2第三章方案设计与选择33.1了解LED内部结构及扫描原理33.2方案对比53.3方案选择53.4数据传送的方法论证53.5串行通信的传送方式6第四章关键器件选择与系统资源分配84.1关键器件选择84.2单片机与上位机的通信：84.3单片机主机系统（STC12C5A60S2）94.4系统资源分

4、配10第五章硬件电路设计115.174HC245简介：115.3LED点阵屏行驱动芯片74HC138的作用：【八位二进制译十进制译码器。】155.4LED点阵屏列驱动芯片74HC595的作用：[LED驱动芯片，8位移位锁存器]175.5AMP4953205.6单片机主机系统（STC12C5A60S2）21第六章软件设计246.1总流程图246.2显示流程图256.3列处理26第七章系统调试337.1调试33第八章课题展望348.1展望34致谢35参考资料361.谭浩强《参考C语言程序设计（第二版）》362.唐继闲《51单

5、片机应用与系统开发（实例精讲）》363.张永枫《主编单片机应用实教程》36第一章应用场合1.1LED显示屏的应用场合（1）汽车站，火车站，股票交易市场，还是学校都离不开它，LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，显示效果清晰稳定。有巨大的社会效益和经济效益。它以其超大画面、超宽视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势。(2)本课题设计的是32*64的LED点阵屏用于物联网显示数据采集终端（也就是设备层），显示温湿度，空气质量，气压，火焰等。图1-1LED的应用场合第二章功能与性能指标2.1功能

6、描述（1）数据汇总与通信调理器（中间层）自定协议终端参数采集系统（底层）采集到的数据打包发送给数据汇总与通信调理器（应用层），数据汇总与通信调理器（应用层）终端参数采集系统再将数据取出来显示.（2）能实时显示由终端参数采集系统（底层）资源采集到的环境参数如(温湿度、烟雾、光强、火焰、气压等)。2.2性能指标1.要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，文字稳定、清晰无干扰。可显示符号和文字。2.可以显示符号和文字或文字显示有静止和移入移出等显示方式。3.通过串行口通讯的方式发送与接受命令，并将接受到的数据显示在LE

7、D液晶显示屏上。第三章方案设计与选择3.1了解LED内部结构及扫描原理（1）LED点阵屏的内部结构可以分为共阴型和共阳型[5]两种类型，本系统设计采用的是共阳型的LED点阵屏。其硬件电路如（图1.1）所示，我们只选取了一个8*8的LED矩阵做模型，当行上有一行选通信号时，列选端四位数据为0的发光二极管便导通点亮。根据这个原理，当我们需要某图形或文字时，只需要将要显示的文字或图形的编码作为列信号跟对应的行信号进行逐次扫描[1]，就可以逐行点亮点阵。当扫描速度大于24Hz，由于扫描时间很快，人眼的视觉有暂留效应，就可以看到显

8、示的是完整的图形或文字，这样就达到了显示的效果。图3-2LED液晶显示屏的内部结构（2）硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路以及LED点阵阵列三大部分图3-2系统总体框图3.2方案对比方案一：从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件