课程设计（论文）-基于单片机扩展的led点阵显示

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1、基于单片机的LED点阵显示屏课程设计说明书基于单片机扩展的LED点阵显示专业学生姓名班级学号指导教师完成日期-30-基于单片机的LED点阵显示屏目录1概述21.1LED点阵显示概述21.2LED显示屏控制技术情况21.21串行传输与并行传输技术21.3课题要求与内容21.3．1设计控制要求21.3．2设计要求22.方案的设计与选择32.1、LED驱动模块32.2、数据存储模块33.系统主要元器件介绍33.1AT89C51单片机的结构43.1.1管脚说明53.1.2振荡器特性53.2LED点阵显示屏63.2.1动态扫描与静态

2、锁存技术63.2.2阵屏原理图及说明64硬件电路设计74.1总体硬件组成框图74.2设计方案确定与设计74.2.1、数据存储电路设计84.2.2PC机通信模块的设计94.2.3系统硬件选择94.2.4硬件电路实现——列驱动电路94.3硬件原理图105．系统软件设计115.1系统软件总体设计115.2下位机软件流程图及说明116系统调试与测试结果分析136.1使用的仪器仪表136.2系统调试136.2.1硬件调试136.2.2软件调试136.2.3硬件软件联调137．结束语14参考文献16附录17附录1程序清单18附录2使用

3、元件清单28附录3：多片I/O口应用和扩展系统设计图29-30-基于单片机的LED点阵显示屏1概述1.1LED点阵显示屏概述LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更

4、换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点。1.2LED显示屏控制技术状况显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换

5、和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。1.2.1串行传输与并行传输技术LED显示屏的数据传输方式主要有串行和并行两种。日前普遍采用串行控制技术，显示屏每个单元内部的不同驱动电路和各级联单元之间，每个时钟仅传送一位数据。采用这种方式的驱动IC种类较多，不同显示单元之间的联线较少，可减少显示单元的数据传输驱动元件，从而提高整个系统的可靠性和性价比，具体工程实现也较为容易。1．3课题要求与内容：1．3．1、设计控制要求(1)由

6、点阵显示汉字并轮回滚动，P0、P3口控制行扫描，P1口控制译码运行后显示程序字库中的汉字。(2)列驱动采用74LS154，列驱动采用分立元件实现。1．3.2、设计要求(1)要求本次设计的控制装置采用单片机技术实现；(2)要能完全满足控制要求；(3)能随时修改汉字（编码过程需画图示意，用查表法来编程。）-30-基于单片机的LED点阵显示屏(4)掌握本次设计最小应用系统电气原理示意图。（电源、复位、晶振、16＊16点阵、74LS154）2、系统方案设计与选择：2.1LED驱动模块方案一：采用静态锁存方式，将每一个LED发光管的

7、一端接至单片机的一个I/O口，另一端通过电阻接电源。这种方法可以直接驱动LED，原理简单，驱动能力强，LED的亮度也可以通过限流电阻调节，非常方便，但此种方法太浪费单片机的I/O口，只适合于较小的系统。方案二：采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。比较以上两种方案，系统设计中采用方案二。2.2、数据存储模块方案一：采用静态RAM存储显示屏的显示内容，静态数据存储器具有存储

8、容量大，传输速度快等优点。但其存储的数据掉电后会消失，因此不适合用于存储长时间不变的数据。方案二：采用ROM芯片存储LED显示屏要显示的信息，采用ROM芯片可以长时间的存储信息，而且掉电数据不丢失，此种方式适合于存储不变的数据。方案三：采用串行EEPROM（如24C256等）存储LED显示屏要显示的信息