基于某单片机的多点阵LED字符显示屏的设计

2014 届毕业设计说明书

基于单片机的多点阵LED字符显示屏的设

计与制作

院、部：电气与信息工程学院

学生：饶伟

指导教师：桂友超职称讲师

肖金凤职称副教授

专业：电气工程及其自动化

班级：电气本1004班

完成时间：2014年5月

摘要

随着显示器件与显示技术的进而发展，作为一种重要的传媒，屏幕显示系统已经广泛应用于国民经济中。LED显示屏是由LED点阵模块或像素单元构成的。计算机技术的飞速发展，使得LED数码管能够在减少驱动器的情况下直接被驱动。LED数码管具有高可靠性、长寿命、高性价比、低成本、强适应能力等特点，使得它在平板显示领域一直扮演着举足轻重的角色，而且它今后的发展空间还相当大。

本次毕业设计是以单片机为基础控制核心，用4块8×8 LED点阵组合制作了一个能显示16x16 点阵LED电子显示屏。要求显示屏的各发光二极管的亮度足够并且均匀，显示稳定、清晰的图形或者文字，其显示出的图形或者文字应能有静止、移入移出的效果。点阵显示屏采用动态显示方式，动态扫描逐行轮流点亮。点阵显示数据的传输采用串行传输方法。本文重点讲述的是LED显示屏的硬件电路的组成及软件部分的编程、LED点阵显示屏的功能实现。

关键字：16×16点阵；单片机；LED显示屏

ABSTRACT

With the further development of display devices and display technologies , as an important media -screen display system has been widely used in the national economy. LED display is a LED dot matrix module or pixel units. The rapid development of computer technology , makes digital LED can be driven directly in the drive to reduce the case . LED digital tube with high reliability, long life , cost-effective , low-cost, adaptable characteristics, making it the field of flat panel display has been playing a pivotal role in the future development of space and it is also quite large.

The graduation project is a microcontroller -based control center, with four 8 ×8 LED dot matrix display combination can produce a 16x16 dot matrix LED display . Requirements of each light-emitting diode display brightness and uniform enough , shows a steady , clear graphics or text, which shows a graphic or text should be able to have a rest , moved out of the results. Dot matrix display with a dynamic display, dynamic progressive scan turns lights. Dot matrix display using serial transmission of data transfer methods. This article focuses on the LED display is composed of programming hardware and software parts of the circuit , LED dot matrix display function realization .

Key words: 16 ×16 dot matrix; SCM；LED display

目录

1 绪论 (1)

1.1设计的背景 (1)

1.2 LED点阵显示屏的发展趋势 (2)

2 整体设计方案 (3)

2.1 设计所实现的功能及构成 (3)

2.2 显示模块的方案 (3)

2.2.1静态显示方式 (3)

2.2.2动态显示方式 (3)

2.3数据传输方案论证 (4)

3 硬件电路的构成 (5)

3.1设计框图及介绍 (5)

3.2 51系列单片机 (5)

3.3单片机的最小应用系统 (8)

3.4 LED点阵 (9)

3.5 LED显示方式 (10)

3.6点阵的移动 (11)

3.7 点阵颜色的转换 (14)

3.8 LED点阵列驱动电路 (15)

4软件设计 (18)

4.1单片机延时子程序 (18)

4.2点阵左移显示的流程图及分析 (19)

4.3 PROTEUS ISIS仿真 (21)

参考文献 (22)

致谢 (23)

附录 (24)

附录1 (24)

附录2 (34)

附录3 (37)

1 绪论

1.1设计的背景

随着显示器件与显示技术的进而发展，作为一种重要的传媒，屏幕显示系统已经广泛应用于国民经济中。LED显示屏是由LED点阵模块或像素单元构成的。计算机技术的飞速发展，使得LED数码管能够在减少驱动器的情况下直接被驱动。LED数码管由于具有高可靠性、长寿命、高性价比、低成本、强适应能力等特点，使得它在平板显示领域一直扮演着举足轻重的角色，而且它今后的发展空间还相当大。因此，LED数码管广泛用于我们日常生活中，并扮演着的信息显示与广告宣传的角色。

组合型LED点阵显示器是开始出现于20世纪末，它具有很高的亮度、较低的能耗、广阔的视角、长久的使用时间及引脚少和耐高温极寒，耐腐蚀的多种特点。点阵显示器有单色的点阵显示器和双色的点阵显示器，可显示红，橙、黄、绿等多种不同颜色。LED点阵具有多种不同的点阵；本文设计制作的就是16×16的LED显示屏，在下文会详细概述。LED点阵显示器以像素的数目可将其区分为双基色和三基色等类型。根据不同像素颜色所显示的图文等信息的颜色也不尽相同，单色色彩的显示是使用单基色的点阵，如红、黄、绿等，其都是固定的。将颜色不同的发光二极管组合点亮使得显示出不同颜色的点阵。如红蓝都亮时即可显示紫色，要想实现256或更高级的灰度的这种真彩色显示，就需使用脉冲方式来决定二极管点亮的时间。

一般的数码管能显示阿拉伯数字和其他的一些中西文字与符号，这种数码管还可以用一个单块的LED点阵显示器来替代。常用的英文字母可以使用5×7点阵显示器来显示，显示中英文就可以用5×8点阵显示，显示文本和图形可以采用8×8点阵来显示。要形成大屏幕的显示，它需组合使用多个点阵显示器。像这种大屏幕点阵显示器是通过单片机或者微型计算机控制其驱动来实现多种信息的显示。