基于单片机的led点阵显示控制器设计

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1、摘要本课题使用AT89C51系列单片机作为主控制模块，用简单外围电路驱动16x16点阵的LED显示屏。能利用软件方便的进行显示内容的多样变化。由于点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应用性【1】。本LED显示屏能够以动态扫描的方式滚动显示汉字，把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间，支持所有的国标字符和ASCII标准字符的显示及自定义图片的显示。本文从LED的显示原理入手，详细阐述了LED动态显示的过程，以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。关键词：动态显示；单片机；点阵字库39AbstractThisdesignusesAT89C51

2、seriesMCUasamaincontroller,anddependsonasimpleexternalcircuittodrive16x16thelatticeLEDdisplay.datatransmissionequipment,anditalsocanbeusedconvenientlytoshowavarietyofcontentchanges.Therefore,thedesignhasastrongpracticalapplication.TheLEDDisplaydynamicscancanshow16x16dotmatrixChinesecharacter

3、s,Becauseserialtransmissionused,sothatthesystemcanbeenhancedscalability,foranumberofdisplayunitsofthecascade.ThisarticlefromthestartLEDdisplayprinciple,elaboratedontheLEDdisplaydynamicprocess,aswellashardwarecircuitdesign,computingandsoftwarealgorithms.KeyWords:MCU；SerialDataTransfer；Lattice

4、Library39目录第1章LED概述61.1LED电子显示屏概述61.2LED电子显示屏的分类6第2章显示原理及控制方式分析82.1LED点阵模块结构82.2LED动态显示原理92.3LED常见的控制方式10第3章硬件电路设计123.1系统硬件概述123.216x16LED点阵显示制作133.2.116x16LED点阵的内部结构及工作原理133.2.2用8x8LED点阵构成16x16LED点阵143.3主控单片机的接口说明163.4LED显示驱动电路17第4章字模生成194.1字模简介194.1.1LED显示屏领域字模实现技术194.1.2软件控制系统字模提取的分析与设计19

5、4.2字模存储技术214.3字库生成21第5章软件设计235.1程序设计总体思路和结构235.1.1程序设计总体思路235.1.2程序流程图235.2各模块程序设计245.2.1系统初始化245.2.2LED动态显示245.2.3汉字显示的原理25第6章编程及写入简介27总结29参考文献31附录3239绪论LightEmittingDiode，发光二极管，简称LED，是一种能将电能转化为可见光的固态半导体元件，可以把电转化为光，LED的核心是一个半导体晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极使整个晶片被环氧树脂封装起来，半导体晶片由两部分组成，一部分是P

6、型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子，但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是发光的原理【2】。多个LED发光灯组成固定的字符或图形进行显示，即形成LED点阵图文显示屏。特征是只控制各发光器件的通断，而不控制发光强弱。LED点阵的汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵（如16x16点阵），将点阵文件存入ROM，形成新的汉字编码；而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语句，再由MCU根据新编码提取相应的点

7、阵进行汉字显示。LED点阵显示具有如下特点：（1）电压：LED使用低压电源，供电电压在6~24V，根据产品不同而异，是一中比较安全的电源。（2）效能：消耗能量比同光效的白炽灯减少80%。（3）适用性：每个单元LED是3-5mm的正方形，可以制备成各种形状的元件，适合各种环境。（4）稳定性：10万小时，光衰为初始的50%。（5）响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级。（6）对环境污染：无有害金属汞。由于LED的众多优势，在市场中得到了广泛的应用，主要应用领域有：（1）