基于单片机的Led点阵广告牌设计1毕业论文.docx
- 文档编号:2377481
- 上传时间:2022-10-29
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:665.08KB
基于单片机的Led点阵广告牌设计1毕业论文.docx
《基于单片机的Led点阵广告牌设计1毕业论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于单片机的Led点阵广告牌设计1毕业论文.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
基于单片机的Led点阵广告牌设计1毕业论文
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!
)
基于单片机的Led点阵广告牌设计
初始条件
本设计既可以使用集成集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等。
也可以使用单片机系统构建。
要求完成的主要任务:
1、课程设计工作量:
2周
2、技术要求:
(1)采用单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分,配以各种显示、驱动模块,实现对点阵模块的显示和测量。
(2)确定设计方案,按功能模块的划分选择元、器件和集成电路,设计分电路,阐述基本原理。
(3)绘制总体电路原理图。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
目录
摘要1
AbstractII
1LED概述1
1.1LED电子显示屏概述1
1.2LED电子显示屏的分类1
2显示原理及控制方式分析3
2.1LED点阵模块结构3
2.2LED动态显示原理4
2.3LED常见的控制方式5
3硬件电路设计6
3.1系统硬件概述6
3.216×16LED点阵显示制作8
3.2.116×16LED点阵的内部结构及工作原理8
3.2.2用8×8LED点阵构成16×16LED点阵9
3.3主控单片机的接口说明10
3.4LED显示驱动电路11
4字模生成12
4.1字模简介12
4.1.1LED显示屏领域字模实现技术12
4.1.2软件控制系统字模提取的分析与设计12
4.2字模存储技术13
4.3字库生成14
5软件设计16
5.1程序设计总体思路和结构16
5.1.1程序设计总体思路16
5.1.2程序流程图16
5.2各模块程序设计17
5.2.1系统初始化17
5.2.2LED动态显示17
5.2.3汉字显示的原理18
6系统功能测试19
6.1单元模块电路测试19
6.2系统整体功能测试19
总结20
参考文献21
附录22
摘要
本设计使用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动64×16的点阵LED显示屏。
利用AT89C51系列高速单片机本身强大的功能,可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储,并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化,另一方面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。
本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个16×16点阵汉字,并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。
把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间,使本LED显示系统能掉电存储1024个字符。
设计中采用了SPI接口的GB2312标准字库,支持所有的国标字符和ASC标准字符的显示。
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
Abstract
ThisdesignusesSTC12CseriesMCUasamaincontroller,anddependsonasimpleexternalcircuittodrive96×16thelatticeLEDdisplay.ByusingitsownpowerfulfunctionsandcapacityofinternalE2PROM,itiseasytoaccomplishtheMCUandPCandE2PROMforinternalstorage,datatransmissionequipment,anditalsocanbeusedconvenientlytoshowavarietyofcontentchanges.Theotherdotmatrixdisplayiswidelyusedin.
TheLEDDisplaydynamicscancanshowthewayatthesametimesix16×16dotmatrixChinesecharacters,andPCsoftwarecanmodifythecontentandeffectshows,andsoon.IAPusedintheapplicationofprogrammabletechnology,thecharacterswithinthecodestoredintheSCMfreeprogrammemoryspace,sothattheLEDdisplaysystemcanstore1,024brown-outcharacters.SPIusedinthedesignoftheinterfacestandardGB2312character,tosupportalltheGB2312standardASCIIcharactersandcharactersoftheshow.Becauseserialtransmissionused,sothatthesystemcanbeenhancedscalability,foranumberofdisplayunitsofthecascade.
ThisarticlefromthestartLEDdisplayprinciple,elaboratedontheLEDdisplaydynamicprocess,aswellas,computingandsoftwarealgorithms.
KeyWords:
MCU;SerialDataTransfer;LlatticeLlibrary
1LED概述
1.1LED电子显示屏概述
LED电子显示屏(LightEmittingDiodePanel)是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点,按矩阵均匀排列组成。
利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式,来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏,均由LED矩阵块组成。
图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。
LED显示屏因为其像素单元是主动发光的,具有亮度高,视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。
因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。
LED显示屏的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。
1.2LED电子显示屏的分类
按颜色分类:
单基色显示屏:
单一颜色(红色或绿色)。
双基色显示屏:
红和绿双基色,256级灰度、可以显示65536种颜色。
全彩色显示屏:
红、绿、蓝三基色,256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。
按显示器件分类:
LED数码显示屏:
显示器件为7段码数码管,适于制作时钟屏、利率屏等,显示数字的电子显示屏。
LED点阵图文显示屏:
显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块,适于播放文字、图像信息。
按使用场合分类:
室内显示屏:
发光点较小,一般Φ3mm--Φ8mm,显示面积一般零点几至十几平方米。
室外显示屏:
面积一般几十平方米至几百平方米,亮度高,可在阳光下工作,具有防风、防雨、防水功能。
按发光点直径分类:
室内屏:
Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、
室外屏:
Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm
室外屏发光的基本单元为发光筒,发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度。
2显示原理及控制方式分析
2.1LED点阵模块结构
八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器模块,以发光二极管为像素,它用高亮度发光二极管芯阵列组合后,环氧树脂和塑模封装而成。
这种一体化封装的点阵LED模块,具有高亮度、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。
LED点阵规模常见的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。
根据像素颜色的数目可分为单色、双基色、三基色等。
像素颜色不同,所显示的文字、图象等内容的颜色也不同。
单色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色,双基色和三基色点阵显示内容的颜色由像素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定,如红绿都亮时可显示黄色,如果按照脉冲方式控制二极管的点亮时间,则可实现256或更高级灰度显示,即可实现真彩色显示。
图2.1示出最常见的8×8单色LED点阵显示器的内部电路结构和外型规格,其它型号点阵的结构与引脚可试验获得。
图2.18×8单色LED模块内部电路
LED点阵显示器单块使用时,既可代替数码管显示数字,也可显示各种中西文字及符号.如5x7点阵显示器用于显示西文字母.5×8点阵显示器用于显示中西文,8x8点阵可以用于显示简单的中文文字,也可用于简单图形显示。
用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器,但这类实用装置常通过PC机或单片机控制驱动。
2.2LED动态显示原理
LED点阵显示系统中各模块的显示方式:
有静态和动态显示两种。
静态显示原理简单、控制方便,但硬件接线复杂,在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲电压驱动,从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形或文字信息。
点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式,这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。
将连续的几帧画面高速的循环显示,只要帧速率高于24帧秒,人眼看起来就是一个完整的,相对静止的画面。
在电子领域中,因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发光单元的信号线数量,因此在LED显示技术中被广泛使用。
以8×8点阵模块为例,说明一下其使用方法及控制过程。
图2.1中,红色水平线Y0、Y1……Y7叫做行线,接内部发光二极管的阳极,每一行8个LED的阳极都接在本行的行线上。
相邻两行线间绝缘。
同样,蓝色竖直线X0、X1……X7叫做列线,接内部每列8个LED的阴极,相邻两列线间绝缘。
在这种形式的LED点阵模块中,若在某行线上施加高电平(用“1”表示),在某列线上施加低电平(用“0”表示)。
则行线和列线的交叉点处的LED就会有电流流过而发光。
比如,Y7为1,X0为0,则右下角的LED点亮。
再如Y0为1,X0到X7均为0,则最上面一行8个LED全点亮。
现描述一下用动态扫描显示的方式,显示字符“B”的过程。
其过程如图2.2
图2.2用动态扫描显示字符“B”的过程
2.3LED常见的控制方式
目前常见的是并行传输方式(见附录1.1),通过8位锁存器将8位总线上的列数据进行锁存显示,各8位锁存器的片选信号由译码器提供。
此种方式的优点是传输速度快,对微控制器(MCU)的通信速度要求较
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 单片机 Led 点阵 广告牌 设计 毕业论文
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)