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基于单片机控制的led点阵显示屏设计本科学位论文.doc
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基于单片机控制的led点阵显示屏设计本科学位论文.doc
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XXXXXXX
毕 业 论 文
作 者: XXXX 学 号: XXXXXXXX .
学 系: XXXXXXXXX .
专 业: XXXXXXXXXXXXXXX .
题 目: 基于单片机控制的 LED 点阵显示屏设计
指导者: XXXXX 讲师
2011 年 5 月 南 京
目 次
1 引言 ………………………………………………………………………… 1
1.1 广告屏的现状 …………………………………………………………… 1
1.2 设计任务 ……………………………………………………………… 2
1.3 数学模型 ………………………………………………………………… 2
1.4 方案论证…………………………………………………………………… 3
2 电路设计 ………………………………………………………………………… 6
2.1 电源电路…………………………………………………………………… 6
2.2 单片机系统…………………………………………………………………… 7
2.2.1 复位电路………………………………………………………………… 8
2.3 驱动电路…………………………………………………………………… 8
2.3.1 移位寄存器 74HC595 ……………………………………………………… 9
2.3.2 移位寄存器 74HC164 ………………………………………………………10
3 系统软件设计 …………………………………………………………………… 10
3.1 显示驱动程序 ……………………………………………………………… 11
3.2 系统主程序 ………………………………………………………………… 12
结论 …………………………………………………………………………………24
致谢…………………………………………………………………………………… 25
参考文献………………………………………………………………………………26
毕 业 论 文 中 文 摘 要
摘 要
本文阐明用单片机控制单色显示屏的方法,对 LED 显示模块单元如何进行行列
信号控制及信号传输的驱动问题进行了研究。讨论了单片机控制系统中关键的数据
处理以及发送问题,结果表明采用并行数据输入、串行数据及同步时钟输出的专业
电路可大大减少 CPU 的辅助时间,提高数据的发送速度。
本 LED 显示屏能够以动态扫描的方式同时显示 2 个 16*16 点阵图形,并能通过
上位机软件修改显示内容和显示效果等等。把图形内码存储在空闲的单片机程序存
储器空间。因为采用串行传输方式,使本系统的可扩展性得到提升,便于多个显示
单元的级联。
本文从 LED 的显示原理入手,详细阐述了 LED 动态显示过程,以及硬件电路的
设计.
关键词 LED;单片机;显示屏;驱动;扫描
毕 业 论 文 外 文 摘 要
Title A LED Display System Control Base On MCU
Abstract
This text clarifies to use a singlechip control monochrome manifestation to
hold of method, show the mold piece how the unit carry on the row or column
signal control and signal to deliver to the LED medium of drove a problem
to research. Discussing a problem of singlechip in a control system how dose
it processing the key data and sending out,result indicate adoption parallel
communication, string data in line and synchronous the clock output's
appropriation electric circuit can reduce CPU assistant time consumedly, the
exaltation data sends out speed.
The LED display dynameic scan can show the way at the same time six 16*16
dot matrix chinese characters, and pc software can modify the content and
effect shows,and so on. IAP used in the application of programmable
technology ,the characters within the code stored in the SCM free program
memory space.so that the system can be enhanced scalability,for a number of
display units of the cascade.
This article from the start LED display principle,elaborated on LED display
dynamic process,as well as hardware circuit design,computing and software
algorithms.
Keywords; LED; Surface Mount Assembilies; Display; Driver; Scan
0
1 引言
LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体地大
型显示屏系统,随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展而形成的一种
新型信息显示媒体。它以其色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可
靠等优点而成为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择,在短短的十年中迅速
成长为平板显示的主流产品。由于 LED 电子显示方式图文并茂等特点,因此被广泛
地应用于军事、车站、宾馆、机场、邮局、金融、证券、广告以及交通运输等许多
行业。
1.1 广告屏的现状
随着社会文化的不断发展,人们的消费标准不断改变,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,股市交易市场,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。
由于单片机技术的不断发展和高亮度 LED 发光管的出现使得大屏幕高亮度 LED
电子广告屏成为可能,与传统的霓虹灯广告在显示效果以及可修改上都有着无法比
拟的优势,而且单片机的日益平民化以及 LED 技术不断创新,使得高亮度高清晰的
LED 点阵广告牌与传统霓虹灯广告牌的成本日益接近。另外,SMT 技术的飞速发展,
开关电源的大规模使用,使其无论在体积上还是在可靠性都比传统的霓虹灯广告有
明显的优势,为其在特殊领域的应用奠定了基础。
这种新兴的大屏幕显示技术成为众人目光的焦点。与传统的显示设备相比,首
先,LED 显示屏色彩丰富,3 基色的放光管的可以显示全彩色,显示方式变化多样
(文字、图形、动画、视频、电视画面等)、亮度高,是集光电子技术、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省、成本低、亮度清晰度高、寿
命长等优点,而且 LED 显示屏以其受空间限制较小,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
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