LED点阵广告牌的设计(史诗级完整版)

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课程设计报告

题目：LED点阵广告牌的设计

专业：电子信息工程

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完成日期： 2013 年 5 月 25 日

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8×8的点阵LED点阵显示屏。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显示8×8点阵数字，摸拟电梯数字显示,并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。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；LED点阵

ABSTRACT

This design USES AT89C51 series high speed single chip microcomputer as the main control module, the use of simple peripheral circuit to drive the 8 x 8 dot matrix LED dot matrix display screen. USES AT89C51 series high-speed microcontroller itself powerful function, can easily achieve data transmission between MCU and PC and storage, and use software can easily display the content of diversity change, on the other hand of dot matrix display screen is widely used in hospitals, airports, Banks and other public places, so this design has a strong practical applicability.

The LED display can be displayed in a dynamic scanning way 8 x 8 dot matrix digital, and can pass the PC software to modify the display content and effect and so on. This article obtains from the principle of LED display, LED dynamic display process were introduced in detail, and the hardware circuit and software algorithm. The design and calculation of

Key Words:Dynamic display; Single chip microcomputer; The LED lattice

目录

摘要 (1)

ABSTRACT (2)

1 设计要求及方案选择 (4)

1.1设计要求 (4)

1.2方案选择 (4)

2 理论分析与设计 (5)

2.1 LED点阵模块结构 (5)

2.2 LED动态显示原理 (6)

2.38*8 LED点阵广告牌电路的分析及设计 (7)

3电路设计 (7)

3.1硬件电路的设计 (7)

3.2 软件设计 (11)

4 系统测试 (15)

4.1调试所用的基本仪器清单 (15)

4.2调试结果 (15)

4.3 测试结果分析 (15)

5 总结 (16)

参考文献 (17)

1 设计要求及方案选择

1.1设计要求

（1）LED点阵显示采用单色模块；

（2）能够显示不同的字符；

（3）设计不同的字符切换效果（如闪烁，静止，平移等）；

（4）设计控制按钮，可以在不同的效果间切换；

（5）所用到的电路板必须有作者的名字和学号（制作PCB板时候放置，不能用笔写）。（6）设计在2013年5月30日前完成。

1.2方案选择

1-1 结构图

（1）根据设计要求，本设计选择AT89C52芯片为核心控制器件。

（2）用来字符显示的LED点阵屏采用8*8点阵屏，它的管脚与89C52的P0、P2口相连，其中P0口作为字符数据输出口，P2为字符显示扫描输出口。

（3）功能选择部分由按键控制，5个按键分别连P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4。（4）其他方面，89C52第31脚（EA）接电源，第19、18（XTAL2、XTAL1）脚接晶振电路，第9脚接复位电路。

（5）软件设计方面用C语言编写控制程序。

2 理论分析与设计

2.1 LED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2－1 8×8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。