LED显示屏控制器的设计与实现

学科分类号本科生毕业论文(设计)

题目（中文）：LED显示屏控制器的设计与实现（英文）：The Design and Implementation of

学生姓名：

学号：

2013年05月15日

本科生论文（设计）作者签名：

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目录

摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Key words (2)

1 前言 (1)

1.1 LED电子显示屏概述 (1)

1.2 LED电子显示屏的分类 (1)

1.3 LED显示屏市场前景 (2)

2 LED显示原理的分析 (3)

2.1 LED点阵模块结构 (3)

2.2 LED动态显示原理 (4)

3 系统设计的任务与方案论证 (6)

3.1 设计任务 (6)

3.2 设计方案论证 (7)

3.2.1 显示单元模块的选择 (7)

3.2.2 主控制器的选择 (7)

3.2.3 点阵数据存储方式的选择 (9)

3.2.4 系统总体结构及原理分析 (10)

3.2.5 工作原理分析 (11)

4 硬件电路设计 (12)

4.1 LED控制卡电路设计 (12)

4.1.1 列驱动电路设计 (13)

4.1.2 行驱动电路设计 (14)

4.2 时钟模块电路设计 (15)

4.3 温度驱动电路设计 (15)

4.4 MAX232串行通信电路设计 (16)

4.5 系统电源及通信电缆的选择 (17)

4.5.1 对于LED显示屏的电源要求 (17)

4.5.2 开关电源在LED屏应用中的优势 (17)

5 系统软件设计 (18)

5.1 上位机软件设计 (18)

5.2 汉字字模的提取方法 (19)

5.3 上位机与单片机通信协议 (20)

5.4 下位机软件设计 (21)

5.5 中断数据处理 (23)

6 测试结果与分析 (24)

6.1 上位机软件测试 (24)

6.2 汉字移动测试 (24)

6.3 结果分析 (25)

7 总结 (25)

参考文献 (26)

致谢 (27)

附录A LED显示屏控制卡原理图 (29)

附录B LED显示屏控制卡PCB电路图 (30)

附录C VB上位机界面 (31)

附录D 本设计显示效果图片 (31)

附录E 程序清单 (32)

LED显示屏控制器的设计与实现

摘要

本设计是以STC12C5A60S2单片机作为核心控制器件，外围存储芯片实现汉字编码的存储，可以实现中英文字符和动态显示，并且可以通过级连的方式来扩展显示屏的尺寸，增加显示内容。本设计采用Visual Basic 6.0编写上位机，上位机与下位机采用RS-232通信标准来实现。上位机向下位机发送控制命令和需要存储的汉字编码，下位机接收数据并处理上位机发送过来的控制命令以及显示编码。由LED控制卡驱动32*64点阵屏显示，利用人眼的滞留现象，达到能够实时修改显示内容的目的。

关键词

上位机；LED显示屏控制卡；32*64单色点阵屏；时钟芯片

The Design and Implementation of LED Display Controller

Abstract

This design is based on STC12C5A60S2 microcomputer as the core control device ,to achieve the storage of the Chinese character coding through external memory chips. The function of the system can be achieved in English characters and dynamic display or can be connected in cascade manner to expand the size and the content of display,. preparation of PC programmed by Visual Basic 6.0, the communication standard between the PC and the microcomputer is RS-232. The preparation of PC send commands and Chinese character coding that needs to be stored to MCU, the next crew processes commands and the data that was sent from preparation of PC and display coding, 32 * 64 dot matrix display driven by the LED display control card. Achieving the purpose of display contents can be modified in time through human eye phenomenon。

Key words

Host computer;LED display control card;32*64 monochrome dot matrix screen;Clock chip

1 前言

1.1 LED电子显示屏概述

LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百至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[1]。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[2]。

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[3]。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[4]。

本文主要研究一种基于STC12C5A60S2单片机的LED点阵屏的控制系统，显示面板为单色32*64点阵屏，控制卡上集成了温度传感器和时钟模块，可以独立显示时间和温度。并且有按键可以直接在下位机上调整时间与显示速度,与上位机采用RS-232通信的方式,控制更加简便。

1.2 LED电子显示屏的分类

(1)、按颜色分类：单基色显示屏:单一颜色（红色或绿色）。双