LED点阵广告牌

目录

1引言 (1)

1.1设计意义 (1)

1.2系统功能要求 (2)

2 方案设计 (3)

2.1本设计采取的方案 (3)

2.2总体设计 (3)

2.3 工作原理 (4)

3硬件设计 (4)

3.1 AT89C52芯片的介绍 (4)

3.2 74LS154芯片的介绍 (5)

3.3 点阵式汉字LED显示屏设计 (7)

4 软件设计 (10)

5 系统调试 (12)

5.1 PROTEUS简介 (13)

5.2 KEIL简介 (13)

5.3 仿真效果 (14)

6个人小结 (15)

7参考文献 (16)

8附录A：源程序 (16)

9附录B；电路原理总图 (28)

LED点阵广告牌的设计

1引言

1.1设计意义

在现代化和信息化社会的高速发展过程中，最具意义的莫过于LED大屏幕点阵显示已经渗透到各行各业的信息显示中。随着宽带网络的快速发展，数字化的多媒体内容将在信息世界中占据主流，新型的大屏幕显示设备将代替传统电视机成为人们享受信息和多媒体内容的中心。与传统的显示设备相比，正是这种未来的巨大需求让LED大屏幕点阵显示技术成为众人目光的焦点。

在各大商场、车站以及各类办事窗口甚至在我们学校校门口、食堂门口和移动营业厅门口都装了LED点阵显示屏来发布一些通知或广告。随着信息产业的高速发展，LED点阵显示作为信息传播的一种重要手段，已成为一个飞速发展的新兴产业，市场空间巨大，发展前景广阔，并已广泛应用于各种需要进行信息宣传的公众场所，例如各大商场里的广告宣传、火车站为旅客提供售票信息显示、公交车辆报站显示、证券与银行信息显示、交通信号灯的亮灭等。因此，LED点阵显示已成为现代化和信息化社会的一个重要标志。

LED点阵设计主要应用于LED点阵显示屏，它是利用发光二极管点阵模块组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光效率高、使用寿命长、节能、组态灵活、色彩丰富、显示方式变化多样以及无电离辐射等优点，在国内外得到了极为广泛的应用。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、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。

现代信息社会中，作为人一机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展。高亮度、全彩化蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。基础材料的产业化。使LED全彩色显示产品成本下降，应用加快。LED产品性能的提高，使全彩色显

示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，同时，由于全彩色显示屏性价比的优势，预计在未来几年的发展中，全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。

未来LED显示屏会向着标准化、规范化，产品结构多样化的方向发展[2]。

该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED 显示屏这个行业能有更为深刻的了解和认识。并且对本学期所学习的单片机课程理论进行了实践，使我们对单片机原理与应用课程的理论知识有了新的更深的认识，并且通过此次设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越来越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国LED 显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。

1.2系统功能要求

本设计的理论基础是单片机原理与应用，模电和数电。比如AT89C51芯片的一些工作原理是在MCS—51的基础上通过改进完成的。74LS154的工作原理数电里也学习过。

设计一款能够显示不同字符的LED点阵广告牌；不同的字符切换效果（如闪烁，静止，平移等）；设计控制按钮，可以在不同的效果间切换；本设计完成了16*16LED点阵动态显示两个以上汉字，并可以利用按键控制其左右移动。

主要硬件设备：AT89C52单片机、16*16点阵模块4个等

通过本设计不仅可以复习之前学过的知识，而且可以通过查阅课外资料学到书本上没有的知识，还锻炼了我们的动手能力。通过这次课程设计把我们在学校学习的理论知识和实际应用有机地结合起来，把理论跟实践相结合，培养了我们的专研精神。

2 方案设计

2.1本设计采取的方案

（1）根据实验指导书的要求确定系统应该具有的功能

（2）按照系统功能将系统分模块组合起来

（3）根据系统功能与结构编写实验程序，并通过keil 软件进行编译并

找出程序中的错误，改正这些错误

（4）确定所需的元器件，然后利用proteus 软件画出系统电路图并进

行仿真

（5）仿真成功后根据仿真图制作实际硬件图

（6）最终能在LED 电路板上显示实验指导书上所要求的汉字显示形式。

2.2总体设计

由上述工作原理，我们画出了该系统的总体框图见图2-1

2.1系统总体框图 7 4 L S 1 5 4

系统框图 A T 8 9 C 5 2 按键控制移动方向 LED 大屏幕显示 行送显示数据 列扫描控制

2.3 工作原理

利用AT89C52单片机进行LED点阵显示屏的设计与制作是利用单片机控制技术，编写程序，通过程序控制LED的显示，显示所要显示的内容与形式。技术线路为通过程序控制AT89C52芯片输出高低电平，高低电平控制分别控制LED的亮和灭，最终达到所要显示的内容。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示形式的切换。

我们将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口，至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74LS154来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个I/O口，节约了很多I/O资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用1 kΩ排电阻作为上拉电阻。

3硬件设计

本设计采用以AT89C52单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C52芯片、时钟电路、列扫描驱动电路(74LS154)、16*16 LED点阵5部分组成。

3.1 AT89C52芯片的介绍

因为在程序中，所使用的内部存储器的空间较大，对于51系列单片机，高128B被特殊功能寄存器占用，对于52系列单片机，高128B与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的，故使用了AT891C52芯片。

AT89C52是一种带8kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS 型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL公司高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1 000次写／擦循环，数据保留时间为10年。它是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活