智能电子公告牌设计

目录

1 选题背景 (1)

2 方案论证 (1)

2.1 方案应用特点 (1)

2.2 方案设计原则 (1)

3 过程论述 (2)

3.1 基本概述 (2)

3.1.1 设计任务及要求 (2)

3.1.2 单片机的简介 (2)

3.1.3 LED简介 (3)

3.2 设计原理 (4)

3.2.1 MCS-51的引脚及相关功能 (4)

3.2.2 LED显示原理 (5)

3.3 硬件电路方案设计 (7)

3.3.1 单片机系统及外围电路 (7)

3.3.2 16×16LED点阵显示制作 (9)

3.4 软件设计 (10)

3.4.1 程序设计总体思路 (10)

3.4.2 程序流程图 (11)

3.4.3 仿真电路图 (13)

3.5 系统功能测试 (14)

3.5.1 单元模块电路测试 (14)

3.5.2 系统整体功能测试 (14)

4 结果分析 (15)

5 总结 (15)

附录 (16)

参考文献资料

1 选题背景

科学技术是第一生产力，社会进步和社会发展推动着先进技术的产生及应用。伴随着社会的发展和进步，人民的生活方式也正在被深深的影响着。而智能电子公告牌即是当今适应不断变化的市场所必备的手段。

电子公告牌可以由商场自行管理，根据商场的需求及供应商的要求，自主地编辑播放内容，如商场宣传片、商场活动推广、商场紧急通知，以及各类供应商的视频和文字广告。这种方式不仅可以提升商场的企业形象，提高其网络化、信息化的管理水平，而且能够使商场收到相当数量的广告播出费用，实现广告创收，在竞争中保持领先还可以用于公交车的站牌上，当人们焦急等车时，公告牌可以显示出即将到来的车辆，使坐车的人们有所准备。

根据要求，本课题要设计一款智能电子公告牌，可以显示变化的数字、文字等，系统采用单片机控制点阵发光二极管加热，采用扫描方式进行编程控制，实现电子广告牌的功能，同时也可以根据用户需求进行有关参数的设置。

2 方案论证

2.1 方案应用特点

(1)降低劳动成本，提高工作效率。

(2)安全可靠。

(3)系统扩展性强。

(4)设备功耗小；设计中采用的开关电源，工作效率高，一般可达到80％以上，故在其输出电流可以很好的满足用电设备的最大吸收电流，从而使系统在电能应用上更加合理，节省。

2.2 方案设计原则

先进性：现代科学技术发展中最活跃的领域之一是现代信息技术的发展，新科技、新产品日新月异，每一项新技术的出现都极大的影响着我的生活方式，极大的推动了我的工作效率。因此设计必须采用先进的设备和技术，这一方面使得系统具有强大的发展潜力，另一方面又反映了系统所具有的先进水平。所以，如果在有条件的情况下应当充分运用现有最新技术和最可靠的产品以使系统的尽可能长的时间作用于社会，从长远考虑，既高效又经济。

开放性：为了保证各供应商产品之间协同运作，并且考虑到投资者的长远利益，本设计应有一定的开放性，要结合相关的国际标准或工业标准执行。

可扩充性：系统应满足用户不断的需求，可灵活增减或更新各个子系统。

易维护性原则：设计、生产上使用好的配件，使系统的故障率达到最低。系统出现故障时通过简单的工具即可进行维护。

3 过程论述

3.1 基本概述

3.1.1 设计任务及要求

(1)掌握LED显示屏控制系统的显示原理，学习LED点阵显示数字和字符的编程方法。

(2)结合单片机技术知识，查阅有关资料，设计一个以单片机为核心的LED点阵显示器系统，采用点阵LED作为显示器显示汉字。

3.1.2 单片机的简介

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU 表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。Intel的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可。用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能。

单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。1971年Intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一。1971年11月，Intel推出MCS-4微型计算机系统（包括4001 ROM芯片、4002 RAM 芯片、4003移位寄存器芯片和4004微处理器）其中4004包含2300个晶体管，尺寸规格

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