基于单片机控制的LED点阵显示屏设计论文
基于单片机的LED点阵设计(毕业论文)
基于单片机的LED点阵设计（毕业论文）xxxx大学毕业论文,设计,题目: 基于单片机的LED点阵设计名: 姓学院: 机电工程学院专业: 班级: 200602 学号: 20060741 指导教师: 2010年 3 月 18 日毕业论文,设计,诚信声明本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
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论文(设计)作者签名: 日期: 年月日指导教师签名: 日期: 年月日目录摘要 ..................................................................... ........................................................................ .. (I)ABSTRACT ............................................................... ........................................................................ ................. II 1、绪论 ..................................................................... ........................................................................ ................... 1 1.1 课题的意义...................................................................... ........................................................................ ... 1 1.2 国内发展现状 ..................................................................... ........................................................................1 1.3 本课题的任务 ..................................................................... ........................................................................3 1.4 数学模型与方案论证 ..................................................................... ............................................................ 3 2、系统总体方案设计概述 ..................................................................... ............................................................. 7 2.1 单片机的选择及基本功能的概述 ..................................................................... ........................................ 7 2.2 其余硬件的概述 ..................................................................... .................................................................. 9 2.3 软件方案设计的概述 ..................................................................... ..........................................................10 3、LED点阵显示系统硬件的设计...................................................................... .................................................12 3.1 电源电路 ..................................................................... ........................................................................ .....12 3.2 单片机系统及外围电路 ..................................................................... (13)3.2.1 脉冲时钟电路 ..................................................................... .. (13)3.2.2 复位电路 ..................................................................... (13)3.2.3 程序及数据存储器设定 ..................................................................... . (14)3.2.4 串行通讯接口 ..................................................................... ..............................................................15 3.3 列驱动电路...................................................................... ........................................................................ ..183.3.1 总体规划及实验电路 ..................................................................... .. (18)3.3.2 串入并出移位寄存器 ..................................................................... ..................................................19 3.4行驱动电路 ..................................................................... ........................................................................ (20)3.4.1 总体规划及实验电路 ..................................................................... .. (20)3.4.2 3-8线译码器74LS138 ................................................................ (21)3.4.3 双向八位数据缓冲器74LS245 ................................................................ ...........................................22 3.5 小结 ..................................................................... ........................................................................ ..............23 4、系统软件设计 ..................................................................... ........................................................................ ...24 4.1 显示驱动系统 ..................................................................... (25)4.2 部分源程序 ..................................................................... ........................................................................ .264.2.1 .............................................................. (26)移位寄存程序4.2.2 .............................................................. .......................28 将移位寄存器内的数据锁存到输出寄存器4.2.3 将显示数据送入74HC595内部移位寄存器 ..................................................................... ...............28 5、结论 ..................................................................... ........................................................................ ..................29 致谢 ..................................................................... ........................................................................ ....................31 附录1 ...................................................................... ........................................................................ ....................32 附录2 ...................................................................... ........................................................................ .. (34)基于单片机的LED点阵设计摘要随着社会的不断进步，传统的LED灯在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求，然而随着单片机技术的迅速发展，用单片机控制的动态LED灯的出现显示出巨大的优势。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常见的显示设备，它通过控制各个LED的亮灭来显示文字、图形或动画。
在这篇文章中，我们将介绍基于单片机的LED 点阵显示屏的设计。
一、设计目标设计一个基于单片机的LED点阵显示屏，使其能够显示各种文字、图形和动画。
同时，要求显示屏的显示效果清晰、稳定，能够满足日常使用的需求。
二、设计方案1.硬件设计（1）点阵屏：选择合适的点阵屏作为显示屏的输出设备。
点阵屏的种类有很多，常见的有8x8、16x16和32x32等不同尺寸的点阵屏。
根据实际需求选择合适的尺寸。
（2）单片机：选择一块适合的单片机作为控制器。
单片机的选择需要考虑其计算能力、扩展性和易用性等因素。
（3）扩展模块：根据需要，可以选择添加一些额外的扩展模块，如按键模块、声音模块等，以增加显示屏的功能。
（4）电源模块：为显示屏提供稳定的电源，以保证其正常工作。
2.软件设计（1）驱动程序：编写驱动程序，通过单片机控制各个LED的亮灭。
根据点阵屏的不同类型，编写相应的驱动程序。
（2）显示程序：编写显示程序，将要显示的文字、图形或动画转换成相应的点阵数据，然后通过驱动程序显示在点阵屏上。
（3）用户界面：设计一个用户界面，使用户能够方便地输入要显示的文字、选择图形或动画等，然后通过单片机控制显示屏显示出来。
三、实施步骤1.硬件部分（1）按照设计方案选择合适的点阵屏、单片机和扩展模块，并连接它们。
（2）根据点阵屏的引脚定义，设计相应的电路板，并进行制作。
（3）将单片机和扩展模块焊接到电路板上，并连接好相应的引脚。
（4）连接电源模块，为整个系统提供电源。
2.软件部分（1）根据点阵屏的类型，编写相应的驱动程序。
（2）编写显示程序，将要显示的文字、图形或动画转换成点阵数据。
（3）设计用户界面，编写相应的程序，将用户输入的内容转换成可显示的数据。
（4）将驱动程序、显示程序和用户界面程序上传到单片机。
四、测试与调试完成硬件和软件的设计后，进行测试与调试。
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计
基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计摘要：本篇论文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理，并将数据在LED点阵显示屏上进行展示，具有显示效果好、成本低等优点。
论文主要介绍了硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等内容，对基于51单片机的LED点阵显示屏系统的实用性进行了探讨。
关键词：51单片机、LED点阵显示屏、硬件电路设计、程序设计、PCB设计、实验结果一、引言LED点阵显示屏是一种广泛应用于各种场合，如宣传广告、商店展示、显示器等领域的显示设备。
与传统的显示屏相比，LED点阵显示屏具有显示效果好、成本低等优点。
近年来，随着51单片机技术的不断发展，基于51单片机的LED点阵显示屏系统在各个领域得到了广泛的应用。
本文主要介绍基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计方案。
该系统通过51单片机进行数据处理，并将数据在LED点阵显示屏上进行展示，具有良好的实用性和经济效益。
论文主要包括硬件电路设计、程序设计、PCB设计以及实验结果等部分。
二、硬件电路设计1. 系统框图基于51单片机的LED点阵显示屏系统的硬件。
2. 数码管显示电路基于51单片机的LED点阵显示屏系统的中，采用BCD数码管进行数据输入。
BCD数码管共四位，每一位数字独立控制。
数码管显示电路主要包括74HC595移位寄存器、串联$k$向$n$型译码器以及BCD数码管组成。
采用74HC595移位寄存器可以将多个BCD数码通过串联方式连接在一起，从而减少了输出引脚的数量。
通过寄存器的移位方式，可以实现控制数据的输入和输出。
3. LED点阵显示电路在本系统中，采用了8*8共阴极的LED点阵显示屏，并通过双向移位寄存器74HC595将数据的控制信号传输到LED点阵显示屏。
在具体的控制方案中，将LED点阵显示屏划分为8*8个小块，每个小块对应一个控制信号，通过移位寄存器将每一个小块的控制信号输出到LED 点阵上。
16X16点阵LED显示屏(单片机)毕业设计论文
第一章
1.1 设计课题背景知识
单片微型计算机（single chip microcomputer）简称单片机，它是为各类专用控制器而设计的通用或专用微型计算机系统，高密度集成了普通计算机微处理器，一定容量的RAM和ROM以及输入/输出接口，定时器等电路于一块芯片上构成的。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器，广告屏等。所以研究LED显示有实用的意义。
用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组合和变化，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息，是非常有效的。
图文显示屏的颜色，有单色、双色、和多色几种。最常用的是单色图文屏。单色屏多使用红色或橘红色或橙色LED点阵单元。双色图文屏和多色图文屏，在LED点阵的每一个“点”上布置有两个或多个不同颜色的LED发光器件。换句话说，对应于每种颜色都有自己的显示矩阵。显示的时候，各颜色的显示点阵是分开控制的。事先设计好各种颜色的显示数据，显示时分别送到各自的显示点阵，即可实现预期效果。每一种颜色的控制方法和单色的完全相同，因此掌握了单色图文显示屏的原理，双色屏和多色屏就不难理解了。
第二章
2.1
LED点阵总体框图如图1.1所示，点阵电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路。在整个电路当中此控制电路部分相当于一个上位机，它负责控制整个电路以及相应的程序的运行、与PC机的串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令。点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。由于两部分的电路在制板时可以放到一起，所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令的传送。
基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现
基于MCS51单片机的LED显示屏控制器设计与实现一、概述随着科技的飞速发展，LED显示屏已广泛应用于各种公共场合，如商场、车站、广场等，成为信息传播和展示的重要工具。
要使LED 显示屏正常工作并呈现出丰富多彩的视觉效果，就需要一个高效、稳定的控制器。
基于MCS51单片机的LED显示屏控制器，以其性价比高、编程灵活、稳定性强等特点，在LED显示屏控制领域得到了广泛的应用。
MCS51单片机，作为一种经典的8位单片机，自问世以来就在工业自动化、智能仪表、消费类电子等领域发挥着重要作用。
其强大的IO处理能力、灵活的编程方式以及稳定的性能，使得它成为LED显示屏控制器的理想选择。
本文将详细介绍基于MCS51单片机的LED显示屏控制器的设计与实现过程。
我们将对LED显示屏的基本原理和工作方式进行阐述，接着分析MCS51单片机的特点和在LED显示屏控制中的应用优势。
我们将从硬件设计和软件编程两个方面，详细介绍如何构建一个稳定、高效的LED显示屏控制器。
我们将通过实例展示，验证所设计的LED显示屏控制器的实际效果和应用价值。
通过本文的阅读，读者将能够深入了解基于MCS51单片机的LED 显示屏控制器的设计与实现过程，为实际工程项目中的LED显示屏控制器的设计与开发提供有益的参考和借鉴。
1. LED显示屏的发展背景和应用领域随着科技的飞速发展，信息显示技术也取得了巨大的进步。
LED 显示屏作为一种先进的显示技术，以其高亮度、高清晰度、色彩鲜艳、寿命长、功耗低等优点，逐渐在各个领域取代了传统的显示设备。
LED 显示屏的发展背景和应用领域广泛，为现代社会的信息传播和视觉呈现提供了强有力的支持。
在LED显示屏的发展背景方面，其技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。
随着半导体材料和芯片制造技术的不断突破，LED 的性能得到了极大的提升，从而推动了LED显示屏的快速发展。
同时，随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步，LED显示屏的控制技术也得到了显著提升，使得LED显示屏在显示效果、稳定性和可靠性等方面都有了很大的提高。
基于单片机控制LED点阵系统论文
基于单片机控制的LED点阵系统摘要：随着电子技术和信息技术的迅速发展，led的应用范围越来越广泛。
它作为一个重要的宣传平台，已经受到全社会的普遍认可和广泛使用。
如今，它几乎成为各个广场和大型超市的必备品。
然而这些功能的实现离不开单片机的功劳。
单片机是一种微型处理器，负责数据的接收、发送和处理的工作。
led显示屏则可以显示变化的数字、文字、图形和图像等。
它不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏等无法比拟的优点。
点阵显示器的特点是可以按照实物所需要的大小、形状和颜色进行组合，用单片机控制实行各种文字或图形的变化，达到广告宣传和提示的目的。
关键词：80c51；led；点阵中图分类号：tp338 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-03led dot matrix system based on mcu controlxie dong(the far east institute of harbin university of science and technology,harbin 150025,china)abstract:as the electronic technology and the rapid development of information technology,the application range of the led more and more widely.it as an important platform for propaganda,has been widely accepted by the whole societyand widely used.now,it almost makes each square and large supermarket is necessary article.however,the function of single chip without credit.scm is a micro processor,in charge of data receiving,send and processing work.the led display may show that changes the numbers,words,graphics and video.it not only can be used in indoor environment also can be used in outdoor environment,with a projector,tv wall,liquid crystal display screens,etc the incomparable advantages.dot matrix display is characteristic of the real need can according to size,shape and color combination,withsingle-chip microcomputer control of a text or graphics changes to achieve the purpose of advertising and tips.keywords:80c51;led;dot matrix一、at89s51单片机的结构at89s51单片机的结构分为主控单片机模块、译码器选择数据模块、led显示模块这三大模块。
基于单片机的点阵显示设计毕业论文
基于单片机的点阵显示设计毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 论文设计要求 (1)1.3 设计内容 (2)第2章方案论证与选择 (3)1.1 系统硬件方案 (3)2.1.1 显示屏主控制器 (3)2.1.2 通信系统 (4)2.1.3 LED点阵显示屏 (5)2.1.4 硬件设计方案 (6)2.2 系统软件方案 (7)2.2.1 单片机编程语言 (7)2.2.2 系统软件编译器介绍 (8)2.2.3 上位机控制传输软件 (8)第3章系统硬件设计 (9)3.1 硬件整体设计概述及功能分析 (9)3.2 控制单元设计 (9)3.2.1 AT89C51简介 (10)3.2.2 控制系统设计 (13)3.3 译码电路设计 (14)3.3.1 74HC154 4-6 线译码器 (14)3.3.2 74HC154译码电路 (16)3.4 通信系统硬件设计 (16)3.5 电源设计 (17)3.6 大屏幕LED显示屏 (18)第4章系统软件设计 (20)4.1 程序设计 (20)4.2 显示程序的设计 (21)4.2.1 LED显示屏的显示方式 (21)4.2.2 点阵数据表达方式 (21)4.2.3 显示程序的设计 (22)4.3 通信程序的设计 (23)第5章仿真调试 (26)5.1 程序编写 (26)5.2 硬件仿真 (28)5.3 仿真结果 (30)结论 (31)参考文献 (32)附录1：硬件原理图 (33)附录2：设计程序 (34)第1章绪论1.1课题背景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，显示屏由几万至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的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显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常用的显示装置，它由许多LED灯组成的阵列组成，可以显示文字、数字、图像等。
本文将介绍基于单片机的LED点阵显示屏的设计。
首先，我们需要选择适合的单片机来驱动LED点阵显示屏。
目前常用的单片机有AVR、STM32等，这些单片机拥有丰富的外设资源和较高的运算速度。
在选择单片机时，需要考虑到点阵屏的显示分辨率以及需要显示的内容的复杂程度。
接下来，我们需要设计硬件电路，以连接单片机和LED点阵显示屏。
电路主要包括外部晶振、电源电压稳定器、电流驱动芯片、阻抗匹配电路等。
其中，外部晶振用于提供单片机的时钟信号，电源电压稳定器用于为单片机和LED点阵显示屏提供稳定的电压，电流驱动芯片用于控制LED的亮度和颜色，阻抗匹配电路用于匹配单片机和LED点阵显示屏之间的电阻。
接下来，我们需要编写适当的软件程序，以控制单片机来实现对LED点阵显示屏的驱动。
软件程序主要包括以下几个方面：1.初始化：对单片机的外设进行初始化设置，包括串口、定时器等。
2.显示内容的处理：对需要显示的文字、数字、图像等进行处理，转换成适合点阵显示的格式。
比如，将文字转换成对应的字模，将数字转换成对应的数码管显示。
3.显示控制：通过设置相应的引脚电平来控制LED点阵显示屏的亮灭状态。
可以使用行列扫描的方式，逐行点亮LED点阵，从而实现整个屏幕的显示。
同时，需要注意控制LED的亮度和刷新频率，以实现良好的显示效果。
4.外部输入控制：可以考虑添加外部输入设备，如按钮、旋钮等，通过这些设备来控制LED点阵显示屏的显示内容或显示方式。
最后，我们需要进行测试和优化。
测试主要针对硬件电路和软件程序的功能和稳定性进行验证，包括显示内容的正确性、驱动电路的可靠性等。
根据测试结果，可以对硬件电路和软件程序进行调整和优化，以提高整个系统的性能。
总结起来，基于单片机的LED点阵显示屏的设计涉及到单片机的选择、硬件电路的设计、软件程序的编写和优化等多个方面。
基于c51单片机的点阵led屏的设计与实现本科毕业论文
镇江高等职业技术学校毕业设计(论文)基于C51单片机的点阵LED屏的设计与实现Desigen and Realization of the Lattice Screen of LED Basedon AT89C51系名：信息工程系专业班级：计算机应用技术1110班学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：讲师2016年6 月基于C51单片机的点阵LED屏的设计与实现专业班级：1110 学生姓名：指导老师：职称：讲师摘要LED（Light Emitting Diode）行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。
本文介绍了基于单片机的LED显示屏设计。
其中着重介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及详细的使用说明和工作流程。
Proteus软件可进行单片机仿真,本文用Proteus软件设计汉字LED点阵动态显示,给出了完整设计电路和仿真程序源代码,通过仿真运行,在LED点阵中显示汉字。
仿真结果表明Proteus软件在单片机应用设计中具有重要的实用价值,能极大缩短产品开发周期,节约开发成本。
关键词：AT89C51；LED；点阵；ProteusDesigen and Realization of the Lattice Screen of LED Basedon AT89C51Desigen and Realization of the Lattice Screen of LED Based on AT89C51Abstract This design in view of the present LED display monitor, in national dividend's many domains obtain in the widespread quota tion situation, has carried on this paper design after the invest igation. This article elaborated in detail with monolithic integrat ed circuit development LED lattice demonstration in aspect and so on advertisement, propaganda applications, introduced the LED latt ice demonstration hardware design mentality, hardware circuit each part of functions and the principle, the corresponding software's programming emphatically, as well as detailed operating instructions and work flow.This design divides into six parts, the primary coverage is the system macro analysis, the system hardware design, the system so ftware designs three parts. The system macro analysis is this art icle foundation, the system hardware design is this article key, is this design hard core, this part first simply describes the s ystem hardware principle of work, and attaches by the system hard ware design diagram, elaborated various hardware interface technolog y which and each interface module function and the work process this graduation project applies. The system software design is thi s article sublimation. this article composes the guiding ideology is the software and hardware unifies, take the hardware as the f oundation, carries on various functional module the design. This d esign usability is strong, simplicity of operator, extended functio n.Key words ：AT89C51; LED;Proteus目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1选题背景 (2)1.2研究现状及发展趋势 (2)1.2.1我国LED产业发展现状 (2)1.2.2 LED显示屏的发展趋势 (3)1.2.3选题意义 (3)第二章系统总体设计方案 (4)2.1单片机介绍 (4)2.1.1主要性能 (4)2.1.2管脚说明 (4)2.2单片机最小系统 (5)2.2.1时钟电路 (6)2.2.2复位电路 (6)2.2.3 EA/VPP（31 脚）的功能和接法 (6)2.2.4 P0 口外接上拉电阻 (7)2.3 LED 驱动电路 (7)2.4点阵原理介绍 (8)第三章硬件系统设计与实现 (9)3.1硬件框图 (9)3.2 硬件原理图 (9)3.3设计流程图 (9)3.4程序编写 (10)3.5系统的仿真调试 (12)第四章系统测试 (15)4.1系统性能4.2系统测试4.3系统结论参考文献...................................................... 致谢.......................................................... 附录..........................................................第四章内容补充完之后，页码自己对上引言单片机是一种集成微处理芯片，高密度集成了普通计算机的微型处理器，具有8kB的ROM和P0、P1、P2、P3输入输出接口，且集成了定时器等电路。
基于单片机控制的LED点阵显示屏设计论文
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)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Title A LED Display System Control Base On MCUAbstractThis 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; Scan1 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。
基于单片机的LED点阵显示系统的设计
单位代码： 005分类号： TN873 本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的LED点阵显示系统的设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：讲师毕业时间：二零一三年六月基于单片机的LED点阵显示系统的设计摘要:本文是一款以单片机STC89C51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。
该系统选用四块8×8点阵模块构建一个16×16的LED点阵屏，可实现中英文字符的显示及其动态特效显示。
选定STC89C51单片机为核心控制器件，74LS164为译码电路，三极管8550和74HC595做行和列驱动。
STC89C51单片机处理控制命令以及显示代码，将显示内容通过I/O口串行输出并且控制译码电路完成串并转换并行输出，最后由显示驱动电路模块驱动LED点阵显示屏的扫描显示。
由于制作简单，电子显示屏安装方便，成本低，广泛用于各种公共场所，如车站，广告画面和公告栏等。
LED点阵电子显示屏，其功能有固定汉字、字母、数字的显示；平行左移、平行右移、上移、下移；固定内容的循环显示；显示屏的亮度调节等等。
关键词：STC89C51；74HC595；74LS164；16*16点阵；LEDSystem design of LED dot matrix display based on MCUAbstract:This is a LED dot matrix display system controller based on the single chip STC89C51 design. This system adopts four pieces of 8 x 8 dot matrix module to construct a 16 x 16 LED dot matrix display screen, and can realize the dynamic effects of English characters of the show. The selected STC89C51 microcontroller as the core control device, 74LS164 as the decoding circuit, a triode 8550 and 74HC595 as the row and column driver. STC89C51 single-chip processing of control commands and displays the code, will display the content through I/O serial output and control decoding circuit to complete string conversion and parallel output, and finally by the display driving circuit module driver LED dot matrix display scanning display. Because of the simple, electronic display screen, convenient installation, low cost, widely used in various public places, such as the station, the advertisement picture and bulletin. LED dot matrix display, its function is fixed Chinese characters, letters, digital display; parallel shift left, right, up, down parallel; fixed content display; the display brightness adjustment etc..Key words:STC89C51;74HC595;74LS164;16*16dot array;LED目录1. 引言 (1)2. 方案选择 (1)2.1 系统硬件方案 (1)2.1.1 通信系统 (2)2.1.2 硬件设计方案 (2)2.2 系统软件方案 (2)3. 硬件整体设计概述及功能分析 (3)3.1 控制单元设计 (3)3.1.1 控制系统设计 (4)3.2 串并转换器74LS164 (4)3.3 驱动电路设计 (5)3.3.1 行驱动电路设计 (5)3.3.2 列驱动电路设计 (5)3.4 通信系统硬件设计 (6)3.5 电源设计 (7)4. 系统软件设计 (7)4.1 程序设计 (7)4.2 显示程序的设计 (8)4.2.1 点阵数据表达方式 (8)4.2.2 显示程序的流程图 (8)5. 系统调试 (9)5.1 硬件调试 (9)5.2 软件调试 (9)6. 结束语 (10)参考文献 (11)谢辞 (12)附录1程序清单 (13)附录2系统原理图 (18)附录3实物图 (20)1. 引言LED显示屏是八十年代后期在全球快速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列而组成。
基于单片机的LED点阵显示屏设计
第一章
1.1
LED点阵屏是重要的信息传递媒体，在多个行业领域得到应用。如车票销售点的班车信息显示、商业广告显示屏等。LED点阵屏的结构形式有多种，最常见的是把所有显示信息都固化在硬件中，当该屏幕出售后用户就比较难对屏幕信息再次更改。这种点阵屏好处在于设计简单，因此价格也相对较低。也有的点阵屏内置字库，生产商无需预先写入信息，用户在购买后能通过上位机软件方便地向屏幕写入显示信息。这中屏幕可有效提高点阵屏的利用率，让屏幕具有使用的通用性。
Abstract：In this information society, people surge in demand for information communication, dot matrix LED display has become an important media. Financial securities, sports venues, transportation, advertising, post and telecommunications fields of telecommunications and school education have been widely used. Therefore, the dot matrix LED display R & D, design, production for the rapid development and become the industry. LED dot matrix display screen, green power has also been optimized. LED dot matrix display screen with a large amount of information, long life, low power consumption, light weight, small size and cost of space is low. The design of the control by using the MCU core, design a dot matrix LED display. Meanwhile, the use of computer PC VB, dot-matrix display through the serial port communication on the information updated to reflect the speed control.
基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计
编号毕业设计（论文）题目基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计二级学院电子信息与自动化学院专业测控技术与仪器班级测控一班学生姓名丁徽徽学号 ***********指导教师米曾真职称副教授时间 2015年6月6日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 单片机的发展阶段 (1)1.2 单片机的发展趋势 (1)1.3 单片机的特点 (3)1.4 LED简介 (4)1.5 LED的特点 (5)第二章功能要求及方案论证 (6)2.1 功能要求 (6)2.2 显示模块方案论证 (6)第三章系统电路的硬件设计 (9)3.1 设计框图 (9)3.2 单片机的选择 (9)3.3 AT89C51芯片简介 (10)3.4 系统硬件电路的设计 (13)第四章系统的程序设计 (22)4.1程序的编写过程 (22)4.2 程序设计流程图 (24)第五章软件调试及硬件制作 (25)5.1 软件调试及仿真 (25)5.2 硬件制作 (28)结束语 (29)致谢 (30)附录 (37)附录A：16*16点阵显示屏设计程序 (37)附录B：proteus ISIS 软件仿真图 (48)附录C：供电以后16*16点阵实物效果图 (49)附录D：元器件清单列表 (50)摘要本设计是基于单片机AT89C51为核心的由4个8×8的点阵显示屏形成的16×16点阵显示屏设计。
系统的介绍了由AT89C51为控制系统的点阵显示屏动态设计过程。
通过该芯片AT89C51控制一个行驱动器4-16线74HC154译码器和两个列驱动器74HC595级联成串行输入并行输出的移位寄存器来驱动显示屏，该显示屏能显示汉子、字符和图形等。
通过按键控制汉字的滚动切换，能实现汉字的移入移出滚动显示。
文中介绍了led点阵显示屏的设计思路，软件程序编写的过程、调试仿真以及硬件电路的各个部分电路的功能原理等。
单片机控制的系统程序采用的是C语言编写，通过行驱动电路和列驱动电路控制相应led阳极和阴极的电平，就可以有效的控led的亮和灭，所显示的点阵数据可以软件PCtolCD2002标准字库中提取代码。
基于单片机控制的平面旋转LED点阵显示屏设计与制作毕业论文
单片机控制的平面旋转LED点阵显示屏设计与制作郑重申明本人呈交的毕业实习报告（设计），是在导师的指导下，独立进行实习和研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
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学生签名日期2013/3/23毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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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)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Title A LED Display System Control Base On MCUAbstractThis 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; Scan1 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显示屏应1用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，显示效果清晰稳定，越来越多的地方开始使用LED电子显示屏，有巨大的社会效益和经济效益。
它以其超大的画面、超宽视觉、灵活多变的显示方式等独具一格的优势，是目前国际上使用广泛得显示系统。
1．2设计任务设计一个用16*32点阵LED单色图文显示屏，要求在在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀，充足，可显示图形和文字，显示图形或文字稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止和移入移出等显示方式。
本文重点介绍了基于单片机系统的单色LED显示屏的控制电路、驱动电路的设计方法，并针对一个16*32屏的显示特点，对其软件实现的算法给出了具体的分析。
1．3点阵模型对于点阵型LED显示可以采用共阳极或共阴极，本系统采用共阴极，其硬件电路如图1.1所示。
当行上有一正选通信号时，列选端四位数据为1的发放二极管便导通点亮。
这样只需要将图形或文字的显示编码作为列信号跟对应的行信号进行逐次扫描，就可以逐行点亮点阵。
只要扫描速度大于24Hz，由于扫描时间很快，人眼的视觉有暂留效应，就可以看到显示是完整地图形或文字。
2LED点阵显示器单块使用时，既可代替数码显示数字，也可显示各种中西文字及符号。
如5*7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，8*8点阵可以用于显示简单地中文文字，也可用于简单图形显示。
用多块点阵显示组合则可构成大屏幕显示器，但这类使用装置常通过PC机控制驱动。
1．4方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示效果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。
16*32的点阵共有512个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16*32的点阵需要64个锁存器。
这个数字很庞大，而且成本很昂贵，我们仅仅是16*32的8个点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样的锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。
因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。
具体就是16*32的点阵来说，把所有同一列的发光管的阴极连在一起，再去驱动这一列LED，每一列先送出对应第一行发光管对应的数据并锁存，再选通第1行使其点亮一定的时间，然后熄灭；在送出第二行的数据并锁存，再选通第2行使其点亮相同的时间，然后熄灭……第8行之后，又重新点亮第1行，反复轮回。
当这样轮回的速度足够快，由于人眼的视觉暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形了。
采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。
显示数据通常存储在单片机的程序存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。
显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。
从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。
采用串行传输的方法，控制电路可以只用2根线：数据线、时钟线。
将行数据一位一位传往行驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。
但是，串行传输过程较长，3数据按顺序一位一位地输出给行驱动器，只有当一行的各列数据都已传输到位之后，在一行的各列才能并行地进行显示。
这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备和列数据显示两个部分。
对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下，留给显示的时间久太少了，以致影响到LED的亮度。
解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行数据的同时，传送下一行的数据。
为了达到重叠处理的目的，列数据的显示驱动电路就需要具有锁存功能。
经过上述分析，可以归纳处列驱动器电路应具备主要功能：对数据准备来说，它应能实现传入并出的移位功能；对数据显示来说，应具有并行锁存的功能。