小型LED显示屏设计 单片机开发试验.doc
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小型LED显示屏设计 单片机开发试验 本实验涉及LED显示、单片机控制等方面知识,通过本实验能够让学生了解LED点阵显示原理和单片机应用设计的基本步骤,锻炼学生动手能力。 一、LED基础知识 LED(Light Emitting Diode;发光二极管)是一种运用半导体材料制作的装置,提到半导体,大家都会想到大规模集成电路等电子元器件,但LED主要功能是发光。纯净的半导体材料电阻很大,电流不容易通过。但是如果在其中添加一些杂质(如硅Si中添加一定量的磷P或者砷As)之后,由于杂质引入的载流子(电子和空穴)能够参与导电。在P型半导体中,主要是靠空穴(晶体中缺少电子的空位,能自由移动,可视同为正电荷导电)的移动,在N型半导体中,主要靠的是电子的移动来传导电流。至于属于P型还是N型,则由掺入杂质的种类决定,硅Si或者锗Ge中掺入五价元素(如磷P、砷As)则为N型半导体,掺入三价元素(如硼B、铝Al、镓Ga)则为P型半导体。 二、LED点阵结构原理 图三为一8×8LED点阵外形,其共有64个LED组成,每行二极管的正输入连接在一起,每列二极管的负输出连接在一起。所以,8×8LED点阵共有16个引脚。引脚连接内部结构 及外形如图四所示。 三、LED点阵显示方法 由于LED点阵的行列二极管具有前面所说的行列连线特性,所以8×8LED点阵同时只能自由控制一行或者一列自由显示,如要同时显示两行或者两列,则两行或者两列显示只能完全相同。 四、8051单片机控制 在本实验中,8051单片机将作为控制LED点阵的核心器件。学生需要了解8051单片机的基本结构和管脚构成,并能够连接基本实验,例如连接走马灯等。通过编程设计,学生能够控制LED点阵的动态显示。 五、实验要求 1. 通过12学时实验设计出动态显示英文或者数字的8*16LED显示屏。 2. 学生对大街上电子广告牌等有一定兴趣。 3. 要求学生对二进制基础知识有一定了解。 4. 不需要学生掌握单片机基础知识,但要对其有一定兴趣。 5. 只要选做本实验,则必须认真完成,不得应付了事,如有应付心理,请即行退出。 通过本实验,学生能够了解LED点阵显示原理和单片机应用设计的基本步骤,锻炼学生动手能力,并为将来从事电子行业或相关领域奠定基础。
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