基于51单片机的led显示设计

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1、1绪论1.1国内外研究现状LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成平板显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。LED显示屏[1]的发展可分为以下几个阶段：第一阶段为1990年到1995年，主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片，主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所，作为公共信息显示工具。第二阶段是1995年到1

2、999年，出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。LED显示屏控制专用大规模集成电路芯片也在此时由国内企业开发出来并得以应用。第三阶段从1999年开始，红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国，同时国内企业进行了深入的研发工作，使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏被广泛应用，大量进入体育场馆、会展中心、广场等公共场所，从而将国内的大屏幕带入全彩时代。随着LED原材料市场的迅猛发展，表面贴装器件从2001年面世，主要用在室内全彩屏，并

3、且以其亮度高、色彩鲜艳、温度低的特性，可随意调整的点间距，被不同价位需求者所接受，在短短两年多时间内，产品销售额已超过3亿元，表面贴装全彩色LED显示屏应用市场进入新世纪。为了适应2008年奥运会的“瘦身”计划，利亚德开发了表面贴装双基色显示屏，大量用于训练馆和比赛计时计分系统。在奥运场馆全彩屏方面，为紧缩投资，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奥运期间可作为实况转播工具，赛事结束后可用于租赁，作为演出、国家政策发布等公共场合应用工具，通过这种方式可尽快收回成本。就市场而言，中国加入WTO、北京申奥成功等，成为LED显示屏产

4、业发展的新契机。国内LED显示屏市场保持持续增长，目前在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近95%。国际上LED显示屏的市场容量预计以每年30%的速度在增长。LED显示屏的主要制造厂商集中在日本、北美等地，我国LED制造厂商出口的份额在其中微不足道。据不完全统计，世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏，其中产品齐全，规模较大的公司约有30家左右。目前，经过中国政府对LED产业化的积极推动，国内LED显示屏的生产技术基本与世界同步，国内知名品牌有：奥力兴（ApexKolor)、远亮国际照明、恒宇光电、大眼界光电（T

5、opVision)、元亨光电（yaham）、山木显示（skymax-display）、丽晶光电（Lightking）、洲明（Unilumin）、锐拓（Retop）、爱立德（aled）、联建光电（liantronics）、长方照明（cfled）、明尔杰（MejLed）、德彩光电（dicolor）、联森（lenson）、良辉光电(lhgd)、通普（TOP)、仕兰、雅其光（Art）、金立翔、艾比森（absen）、艾斯威（aswei）、雷森（ledsun）、利亚德（leyard）、科美芯(SBC)、三思、奥科光电等。从LED显

6、示屏的发展过程来看，首先出现的是以显示短小文字信息为主的条形图文显示屏，继而开发出灰度LED图像显示屏。全彩色视频显示屏把LED显示屏的地位提升到一个全新的高度，达到了其它类型显示屏难以匹敌的水平。LED点阵显示根据应用领域和要求不同可以分为很多种。常用的是采用单片机为控制核心的LED点阵显示，显示的数据预先存贮在ROM中，当程序运行时，单片机负责依序将ROM中存储的数据进行读取、传输和显示。为了对显示数据的更新，可以通过RS-232串口，由上位机将要显示的数据传输给单片机，由单片机独立完成显示。1.2课题研究目标和意

7、义本课题研究目标就是实现单片机对16x64点阵LED显示屏[2]的显示进行控制，实现汉字、数字、字母的多样化显示，最终实现点阵显示屏的滚动显示。LED屏显示系统的应用领域十分广泛，从证券交易、金融信息显示到机场、港口、车站旅客引导信息显示，从道路交通信息显示到邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示，这些地方都需要LED显示屏向人们传达信息。随着制造工艺不断提高，同时制造成本逐年快速降低，LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓虹灯、磁翻板等产品。在现代信息社会中，LED显示屏作为甲板显

8、示的主导产品之一无疑会有更大的发展。1.3本设计主要完成以下几方面的工作：（1）学习LED显示屏内部硬件结构；（2）设计单片机最小系统；（3）设计16x64点阵LED显示屏的行驱动和列扫描电路；（4）编写软件部分，通过proteus软件实现单片机对16x64点阵LED显示屏的控制。2LED点阵显示原理2.1LED原理半导体发光器件