基于 LabVIEW 与单片机控制的 LED汉字显示屏
基于 LabVIEW 与单片机控制的 LED汉字显示屏
摘要：针对实际应用设计出一种基于 LabVIEW 与单片机控制的LED汉字显示屏，特点是通过在 LabV I EW 中进行图像信息扫描的方式，得到任意汉字的字模，然后经串口传递给单片机控制显示汉字。
该方法字模由上位机生成,省去了字模库，简化了显示过程，实用性强。
.文中介绍了一种直接利用 LabV I EW 的图片处理功能自动生成字符点阵的方法，利用该程序无需使用专门的字库可自动得到各种字符的点阵，然后将显示信息通过串行传输方式发送到单片机，通过单片机驱动相应的二极管发光，显示信息。
硬件由计算机、单片机、驱动电路和 LED 显示屏构成，结构如图 1所示。
图 1总体结构框图。
1. 基于 LabV I EW 的汉字字模的提取1.1. 基于 LabV IEW 的汉字字模的提取方法现在比较流行的方法是基于汉字字符的编码方式形成字模。
汉字机内码与区位码的关系为：区位码=机内码- 160（1）对于 16*16点阵字库，每个汉字占用 32 b i t 其首字节的起始位置的计算公式为：首字节= [ (区码- 1)*94+位码- 1]*32 ( 2)以此为基点连续读取 32 b i t就是此汉字的点阵字模。
在 LabV IEW 编程中基本流程为: 以字符串形式输入一个汉字，按照上述运算规则找出汉字字模首字节在汉字库文件HZK16中的位置，从 HZ K 16中以首地址开始连续读取 32 b i t的数据，这样就得到了一个容量为 32的数组，即输入汉字的点阵字模。
然后再按照下位机的构建运用数组的算术运算控件对数组修改，将最终结果通过串口发送给单片机，以进行显示。
本系统利用 LabV I EW 的图片处理功能生成字模,包括汉字、数字、英文以及各种特殊符号等等，提高工作效率和灵活性。
1.2. 利用 LabV I EW 的图片处理功能生成字模的设计首先设置一个白色的按钮，通过属性节点，把输入的字符作为这个按钮的文本显示。
在通过调用节点,获取这个布尔的图像数据。
基于单片机的LED点阵汉字显示器的设计
基于单片机的LED点阵汉字显示器的设计Ⅰ.绪论汉字是我国的传统文化之一，也是世界上唯一的使用人类音值语音文字，因此具有非常重要的意义。
在现代科技发展的时代，使用LED点阵来显示汉字已经变得非常普遍，在日常生活中应用非常广泛，不仅提高了信息传递效率，而且也为人们的生活带来了极大的便利。
本文主要针对基于单片机的LED点阵汉字显示器的设计做出了一定的探讨。
Ⅱ. 硬件设计（一）LED点阵选型由于LED点阵作为显示器主要的显示组件，所以其选型非常关键。
在选型时应该综合考虑到其显示效果、显示亮度、电压电流特性等各种因素进行选择。
（二）控制芯片选型为了控制LED点阵，需要选用一款适合的控制芯片，目前市场上应用比较广泛的控制芯片有TM1638、MAX7219、74HC595等，这里选择MAX7219控制芯片，以其具有控制显示屏数量多、控制精细、显示稳定等优点。
在设计中还需要使用一个555定时器作为时基生成器，用于产生一种稳定的脉冲信号用于刷新LED点阵。
（三）电路连接在硬件设计中需要将 LED点阵、MAX7219、单片机等进行连接，其中LED点阵由于其结构简单，只需将正极连接到正极电源，负极连接到MAX7219的输出端口；MAX7219与单片机之间连接采用SPI通信方式进行连接。
Ⅲ. 软件设计（一）单片机选型由于单片机要完成汉字转移为点阵数据的任务，需要具有较强的处理能力和高速的数据传输能力，因此本设计中采用STM32F103单片机进行开发。
（二）驱动程序开发将汉字转化为LED点阵数据是软件设计中最为核心的部分，本设计选用了BMP图像转点阵工具配合字符库数据手动转化的方法，将字符或汉字转化为点阵数据，然后通过MAX7219进行数据显示。
（三）显示程序开发在开发显示程序过程中，首先需要设置显示屏编号、图像旋转、扫描限制等参数，然后再将汉字转化为点阵数据进行显示。
其中，涉及到的汉字点阵转换算法主要有横向扫描算法、格点变算法等。
基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作
基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作一、本文概述随着科技的快速发展和普及，LED显示屏在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，从大型户外广告牌到小型手持设备，无处不在。
而单片机作为一种功能强大的微型计算机，具有集成度高、功耗低、控制能力强等优点，因此被广泛应用于各种电子设备中。
本文将探讨如何基于单片机设计和制作一个LED汉字显示屏，旨在为读者提供一个了解LED显示技术和单片机应用的实践平台。
本文首先简要介绍了LED显示屏的基本原理和单片机的相关知识，为后续的设计和制作打下基础。
接着，详细阐述了LED汉字显示屏的硬件设计，包括LED点阵的选择、驱动电路的设计以及单片机的选型等。
在此基础上，进一步介绍了LED汉字显示屏的软件设计，包括汉字的编码方式、显示效果的优化以及程序的编写等。
本文还将分享在设计和制作过程中遇到的一些问题和解决方案，以便读者在遇到类似问题时能够有所参考。
通过展示一个实际制作的LED汉字显示屏样机，验证了设计的可行性和实用性。
通过阅读本文，读者不仅能够了解LED汉字显示屏的基本原理和设计方法，还能够掌握单片机在LED显示技术中的应用技巧。
本文也为从事LED显示技术研究和应用的工程师和技术人员提供了一定的参考和借鉴价值。
二、LED汉字显示屏的基本原理LED汉字显示屏，也称为LED点阵显示屏或LED电子显示屏，是一种通过控制LED灯的亮灭来显示文字和图案的电子设备。
其基本原理可以归结为电子技术与视觉艺术的完美结合。
LED汉字显示屏的核心由LED灯阵列组成，每个LED灯都可以独立控制其亮灭状态。
通常，LED点阵显示屏由多个8x16x16或更大规模的LED灯阵列组成，每个LED灯代表一个像素点。
通过精确控制每个LED灯的亮灭状态，就可以显示出不同的图案或文字。
在LED汉字显示屏中，汉字的显示是通过将每个汉字分解为一系列的像素点来实现的。
每个汉字都有一个对应的点阵字模，这个点阵字模描述了汉字由哪些像素点组成，以及这些像素点的亮灭状态。
基于单片机可编程LED汉字显示屏的设计与实现
ＤＢ ０ ０ Ｈ， ２ ０ Ｈ， ３ Ｆ Ｈ， Ｆ０ Ｈ， ０２ Ｈ， ０ ０ Ｈ， Ｏ ２ Ｈ， ０ ０ Ｈ， ０ ２ Ｈ， ０ ０ Ｈ， ０ ２ Ｈ
，
０ ８ Ｈ， ７ ＦＨ， Ｆ ＣＨ， ０ ２ Ｈ， ８ ０ Ｈ， ＤＢ ０ ２ Ｈ， ８ ０ Ｈ， ０ ４ Ｈ， ８ ０ Ｈ， ０ ４ Ｈ， ８ ０ Ｈ， ０ ８ Ｈ， ８ ０ Ｈ， ０ ８ Ｈ， ８ ２ Ｈ， １ ０ Ｈ
ＯＲＧ ０ ０ ３ ０ Ｈ
囊 。 ｌ ； 鎏 鬟 ■参 一 ■ ■ ■ ■ ＿ ■ ■ ■ Ｉ 冀
图１硬件 电路 图
ＭＡＩ Ｎ： ＭＯＶ Ｄ Ｒ， ＃ Ｔ ＡＢ ， ／ 字 码表 初址 赋值
Ｍ ＯＶ Ｒ１ ． ＃ ０ ０ Ｈ Ｍ ０Ｖ Ｒ４ ． ｝ ｝ ９ ６
应 用研发
软件设计
基于单片机可编程Ｌ Ｅ Ｄ汉字显示屏 的设计与实现
由＃ 叶苎 №袋
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陶 翠霞 ， 徐 金 增 ／山东力 明科 技职 业学 院
摘 要：如今 ，汉字电子显示屏应用非常广泛，大街小巷随处都可以看到。本文以单片机控制Ｌ Ｅ Ｄ 显 示汉字为例从硬件 和软件两方面介绍汉字电子显示屏的制作过程 ，电子爱好者可以在此基础上设计出显示任何汉字的电子显示屏 关键词：单 片机 ；Ｌ Ｅ Ｄ 汉字；电子显示屏
ＣＭ ： Ｍ ＯＶ Ｒ３ 。 ＃ｌ ６
Ｃ１ ： ＭＯＶ Ｒ ２ ， ≠ ｝ ０
／ ／ 取码 指针
Ｃ １ ６ ： Ｍ ０Ｖ Ｐ ０ ． ＃ ０ ０ Ｈ
ＭＯＶ Ｐ ２ ， ＃ ０ ０ Ｈ ／ ／ 关 显示
ＣＬ Ｒ Ｐ３ ． ０ Ｍ ＯＶ Ａ． Ｒ２
ＭＯＶＣ Ａ， ＠Ａ＋ ＤＦ ｒ ｒ Ｒ ， ／ 取 当前列 显示码 的第一个
基于单片机的LED汉字显示屏设计设计
目录摘要 (2)ABSRACT (3)1 绪论 (4)1.1 LED 显示屏的研究背景及意义 (4)1.2 LED 显示屏的技术现状及发展趋势 (5)1.3 论文主要研究内容 (5)1.3.1 问题的提出： (5)1.3.2 论文的主要研究内容： (5)2 设计要求 (6)2.1原理图设计 (6)2.2程序调计 (6)2.3 程序调试将设计完的程序输入，汇编，排除语法错误，生成*OBJ文件 .. 6 3功能要求 (6)4 方案论证 (7)5 系统硬件电路的设计 (8)6 系统程序设计 (11)6.1 初始化程序 (11)6.2 主程序 (11)6.3 显示子程序： (13)6.4 中断服务子程序： (14)7 调试与性能分析 (14)7.1 调试与测试 (14)7.2性能分析 (14)8 控制源程序清单...........................................................错误!未定义书签。
致谢 (18)参考文献 (19)1论文题目：基于单片机的LED汉字显示屏设计专业：应用电子技术二班姓名：李志辉学号：093001484摘要LED 显示屏是一种新型信息显示媒体，集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统。
以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作性能稳定特点，广泛应用于广告、证券、信息传播、新闻发布等方面。
本文设计了基于单片机的LED汉字显示屏。
给出了系统框图，硬件模块设计图、软件流程图和程序。
硬件模块设计方面，主控制系统采用单片机控制方式，实现点阵 LED显示屏的驱动及信息的保存与显示。
LED显示点阵主要由LED、字模及其电路构成。
通过单片机的控制驱动电路，采用扫描方式进行显示。
用C 语言进行软件设计，增加了程序的可读性和可移植性。
为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。
通过试验实现了汉字的滚动显示功能，达到了预期效果。
(完整版)基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计毕业设计
毕业设计设计题目：基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计摘要本文介绍了LED汉字点阵显示屏的设计及实现过程。
通过Proteus仿真详细介绍了显示的原理和显示屏驱动电路的设计，仿真效果的实现为后续实际硬件电路的焊接和调试提供了理论基础。
该系统通过单片机来控制整个系统的运行，采用逐行扫描的方式实现汉字的显示，主要分为三大部分：上位机软件部分、控制部分、LED点阵显示屏。
上位机软件部分主要通过VB软件编写一个字模转换发送的界面，实现上位机与下位机的通信；控制部分主芯片是STC89C52RC，是系统的核心，再利用C语言编程下载实现对单片机各引脚的控制；LED点阵显示屏包括驱动电路和显示屏，74LS138译码器输出控制显示屏的行扫描，74HC595（八位并行输出移位寄存器）控制显示屏的列，由于人眼视觉的滞留现象，行列驱动电路通过动态控制便实现了汉字的显示。
基于单片机的LED点阵显示屏与普通的平面静态广告相比，可以动态显示信息，可以随时更换显示信息，与视频广告相比，造价低，信息显示地点随意性高。
因此，无论商业广告，还是一般的信息公告显示，LED点阵显示屏都有着广泛的应用。
关键词：单片机LED点阵显示屏Proteus仿真显示屏驱动电路Design of LED dot matrix display Chinese characters Based on MCUAbstractThis article introduces the design and implementation of the dot matrix display of LED Chinese characters. It introduces the principle of display and the design of display drive circuit through Proteus simulation. The results of simulation provides theory basis for the welding and debugging of the actual hardware circuit.It controls the operation of the whole system through the MCU，it displays Chinese information by progressive scan, it mainly divided into three sections: PC software parts, control part, display screen of LED dot matrix. PC software parts mainly are writed through VB software, it writes a interface of the font conversion and sending, so as to achieve PC and MCU communications; The main chip of the control part is STC89C52RC,it is the core of the system, and then downloaded the C programming language to MCU to control its pins; The display screen of LED dot matrix includes drive circuit and display screen,74LS138 decoder controls the line scanning,74HC595(shift register that outputs eight parallel data) controls the column scanning. Because of human visual retention phenomenon, driving circuit achieves the display of the Chinese characters through the ranks of the dynamic control.Compared with LED dot matrix display of Chinese characters based on MCU, it can display dynamic information, change information at any time, compared with video advertising, low cost, arbitrary of the information display site is high. So whether commercial advertising or general information announcement, thedisplay screen of LED is applied wildly.Keywords: MCU ; display screen of LED dot matrix; Proteus simulation; drive circuit of display screen目录1 引言................................................................................................................................1.1课题背景...............................................................................................................1.2系统功能概述.......................................................................................................1.2.1总体设计框架.............................................................................................1.2.2上位机(PC) .................................................................................................1.2.3串行通信接收器.........................................................................................1.2.4单片机.........................................................................................................1.2.5外扩存储器.................................................................................................1.2.6 LED显示屏行列驱动电路........................................................................1.2.7 LED点阵显示屏........................................................................................2 Proteus模拟仿真...........................................................................................................2.1 Proteus介绍.........................................................................................................2.2 Keil u Vision3介绍..............................................................................................2.3 Keil u Vision3与Proteus的连接.......................................................................2.4硬件仿真电路.......................................................................................................2.4.1下位机汉字显示的仿真.............................................................................2.4.2 EEPROM外扩存储器读写的仿真 ..........................................................2.4.3下位机接收上位机传输数据的仿真.........................................................2.5调试过程...............................................................................................................3 硬件部分........................................................................................................................3.1单片机简介...........................................................................................................3.1.1单片机的发展及应用 (1)3.1.2单片机的应用............................................................................................3.1.3单片机的开发平台....................................................................................3.2控制部分 (1)3.2.1芯片简介 (1)3.2.2硬件电路 (1)3.2.3电路说明 (1)3.2.4调试过程 (1)3.3显示屏部分 (1)3.3.1芯片简介 (1)3.3.2硬件电路 (2)3.3.3电路说明 (2)3.3.4调试过程 (2)3.4设计硬件电路过程总结 (2)3.4.1仿真阶段 (2)3.4.2实物阶段 (2)4 软件部分 (2)4.1汇编语言与C语言 (2)4.2 C语言的突出优点 (3)4.3汉字显示的原理 (3)4.4汉字点阵码的生成 (3)4.5程序设计流程 (3)4.5.1静态显示汉字信息 (3)4.5.2动态显示汉字信息 (3)4.5.3 EEPROM外扩存储器的读写 (3)4.5.4下位机接收上位机发送的数据 (3)4.5.5外部中断的测试 (3)4.5.6总程序 (3)5 VB（上位机） (3)5.1 VB软件简介 (3)5.2人机界面设计 (3)5.3发送界面调试 (4)6 结论 (4)谢辞 (4)参考文献 (4)附录 (4)附录1 原理图 (4)附录2 下位机程序 (4)附录3 上位机程序 (5)外文资料 (6)1 引言1.1课题背景LED汉字点阵显示屏作为一种信息传递方式，主要应用在需要显示内容较少的公共场所，基于单片机的LED汉字点阵显示成本低，效果好，可以满足大部分用户需求，因此被广泛应用。
基于单片机的LED汉字显示屏设计
编号：南京信息职业技术学院毕业设计论文作者学号系部电子信息学院专业电子信息工程（检测与应用）题目基于单片机的LED汉字显示屏设计指导教师评阅教师完成时间： 2012年月日毕业设计（论文）中文摘要基于单片机的LED汉字显示屏设计摘要：随着社会的进步和发展，人们对生活的需求越来越高，购物欲望越来越强。
许多商家为了吸引顾客的眼球，大多采用社会最前沿的技术来做宣传，LED显示屏以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作性能稳定，节能等优点，是一个很好的宣传途径，是大型娱乐、体育赛事、广场装点主题显示信息传播等方面的重要组成部分，在装饰显示市场LED屏将起到积极的作用。
本文设计基于单片机的LED汉字显示屏，LED屏是种新型的显示媒体，是结合电子信息技术各个方面于一体的大型显示系统。
本文设计包含系统框图，硬件模块设计图，软件流程图和程序。
主控制系统采用单片机控制方式，实现LED显示屏的驱动及信息的保存与显示：通过单片机的控制驱动电路，采用扫描方式进行显示；LED显示点阵主要由LED、字模及电路构成。
C语言进行软件设计，增加了程序的可读性和可移植性。
而软件的设计模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。
通过实验实现了汉字的滚动显示功能，达到了预测效果。
关键词：LED显示屏，单片机驱动，字模，C语言毕业设计（论文）外文摘要Based on SCM LED Chinese characters display design Abstract：with the social progress and development, people livingon the increasingly high demand, the shopping desire more and more strong. Many businesses in order to attract customers eye, mostly with social the most cutting-edge technology to do publicity, LED display with its colorful, wide dynamic range, high brightness, long life, stable performance, energy-saving advantages, is a very good way of promotion, is a large entertainment, sporting events, Plaza decorating theme display information dissemination and other aspects of the important part in the LED screen, decorative display market will play a positive role.In this paper the design based on MCU LED Chinese characters display screen, LED screen is a new type of display media, is the combination of electronic information technology aspects in one of the large-scale display system. This design includes the system block diagram, hardware design, software flow chart and the procedure. The main control system using single chip microcomputer control mode, realization of LED display driver and information preservation and display: through the single-chip control driving circuit, the use of scanning display; display mainly composed of LED, LED dot matrix font and circuit. C language software design, increase the readability and portability. The software design of the modular structure, make the logic relation of designingprogram more concise. Through the experimental realization of the Chinese characters rolling display function, the predicted effect.Key words: LED display, microprocessor, fonts, C language目录1 引言 (6)1.1 开发意义及背景 (6)1.1.1 设计要求 (6)2 课题分析及方案论证 (6)2.1 课题分析 (6)2.1.1 设计方案 (7)3 电路设计 (6)3.1 原理图设计 (8)3.1.1 工作原理： (8)3.2 元器件的选择与介绍 (10)3.2.1 元器件检测 (11)结论 (12)致谢 (14)参考文献 (15)1 引言1.1 开发意义及背景LED被公认为21世纪“绿色照明”，具有“高节能”“寿命长”“多变幻”“利环保”“高新尖”等特点，LED通用照明成为最具市场潜力的行业热点。
利用LabVIEW产生字模的LED显示屏设计
利用LabVIEW产生字模的LED显示屏设计
赵佳;刘蕴红
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2010(023)011
【摘要】针对实际应用设计出一种基于LabVIEW与单片机控制的LED汉字显示屏,特点是通过在LabVIEW中进行图像信息扫描的方式,得到任意汉字的字模,然后经串口传递给单片机控制显示汉字.该方法字模由上位机生成,省去了字模库,简化了显示过程,实用性强.
【总页数】3页(P74-76)
【作者】赵佳;刘蕴红
【作者单位】大连理工大学,电气学院,辽宁,大连,116024;大连理工大学,电气学院,辽宁,大连,116024
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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基于LabVIEW与单片机的多功能LED点阵显示屏设计
基于LabVIEW与单片机的多功能LED点阵显示屏设计孙立辉;王海【摘要】With the rapid development of electronic technology,thedot⁃matrix display device is widely used in various fields. The designed multi⁃function LED dot⁃matrix display screen is composed of the upper computer and lower computer. The Chinese character matrixes are extracted by the upper computer from the Chinese character matrix library in computer by means of LabVIEW,and converted into hex matrix data. The corresponding Chinese character matrixes are obtained by image scanning in LabVIEW,and transmitted to the lower computer through the serial port to drive LED dot⁃matrix display screen for displaying the corresponding Chinese characters. The hardwares of the lower computer are composed of clock circuit,LED dot⁃matrix screen display circuit,temperature acquisition circuit and master controller,which can realize the display of Chinese charac⁃ters,temperature and time. The system has a high application value due to the advantages of convenience display content modifi⁃cation,stable display,clear luminance,etc.%设计的多功能LED点阵显示屏由上位机和下位机两部分组成。
基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作
基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作本文基于单片机(AT89C51)讲述了16×16 LED汉字点阵显示的基本原理、硬件构成与设计、程序编译与下载等基本环节与有关技术。
2 硬件电路构成及工作原理本产品拟使用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，要紧由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74HC154)、16×16 LED点阵5部分构成，如图1所示。
其中，AT89C51是一种带4 kB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。
该器件使用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集与输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU与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。
他是一种高效微操纵器，为很多嵌入式操纵系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。
时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)与12 MHz晶振X1、电容C2，C3构成，使用片内振荡方式。
复位电路使用简易的上电复位电路，要紧由电阻R1，R2，电容C1，开关K1构成，分别接至AT89C51的RST复位输入端。
LED点阵显示屏使用16×16共256个象素的点阵，通过万用表检测发光二极管的方法测试推断出该点阵的引脚分布，如图2所示。
我们把行列总线接在单片机的IO口，然后把上面分析到的扫描代码送人总线，就能够得到显示的汉字了。
但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89S51单片机，则需要使用32条IO口，这样会造成IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。
因此，我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口与P2口，至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74HC154来选择操纵，这样一来列选操纵只使用了单片机的4个IO口，节约了很多IO资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。
基于Labview与单片机的LED电子屏幕
基于Labview与单片机的LED电子屏幕
余运昌;李绣峰;向鹏;邓锦炽;吴建
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2007(000)012
【摘要】目前,LED点阵显示文字图形的控制系统,价格昂贵,功能难以扩展,使用不便.文中对LED电子屏幕的主要控制技术及其应用领域作了简要介绍,针对实际应用需要设计出一种基于Labview与单片机控制的LED电子屏幕.在提出系统整体设计方案基础上详细阐述了由Labview实现UCDOS下字库点阵数据提取方法,并设计出信息编辑与管理系统,论述了LED点阵显示原理及单片机控制系统硬件与软件设计思想.
【总页数】3页(P64-66)
【作者】余运昌;李绣峰;向鹏;邓锦炽;吴建
【作者单位】五邑大学,机电工程系,广东,江门,529020;五邑大学,机电工程系,广东,江门,529020;五邑大学,机电工程系,广东,江门,529020;五邑大学,机电工程系,广东,江门,529020;五邑大学,机电工程系,广东,江门,529020
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
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基于单片机的LED显示屏的汉字显示
灭，ＣＡ２ 灭， ＣＡ３ 灭 ＣＡ４ 灭， ＣＡ５ 灭，ＣＡ６ 灭，ＣＡ７ 灭 ＣＡ８ 亮。即二进制 ０００００００１，转换 为 １６ 进制为 ０１ｈ．。
上半部第一行完成后，继续扫描右半部的 第一行，为了接线的方便，我们仍设计成由左往 右扫描，即从 Ｃ １ 向 Ｃ ８ 方向扫描，从上图可以 看到，这一行全部为不亮，即为 ００００００００，１６ 进 制则为 ００ｈ。
ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜１６；ｉ＋＋） ｛ ｉｆ（ｉ＜８）
ＲＯＷ＿１＝ｔｅｍｐ； ｅｌｓｅ ｛ ＲＯＷ＿１＝０ｘ００； ＲＯＷ＿２＝ｔｅｍｐ； ｝
ＬＩＮＥ＿Ａ１＝ＭｏｄｅＴａｂｌｅ［ｉｎｄｅｘ＊１６＋ｉ＊２］； ／ ／ 左红
ＬＩＮＥ＿Ｂ１＝ＭｏｄｅＴａｂｌｅ［ｉｎｄｅｘ＊１６＋ｉ＊２］； ／ ／ 左绿
然后单片机转向左半部第二行，仍为 Ｃ８ 点 亮，为 ０００００００１，即 １６ 进制０１ｈ．这一行完成后 继续进行下部分的扫描。依照这个方法，继续进 行下面的扫描，一共扫描 ３２ 个 ８ 位， 可以得出 汉字“大”的扫描代码为以下数组里的值。
图２
３．汉字显示的程序实现
以下是笔者用 Ｃ 语言对 Ｌ Ｅ Ｄ 显示屏实现 ‘大’字显示
我们用 ８９Ｃ５１ 单片机来控制显示屏， 由于 单片机的总线为 ８ 位，一个字需要拆分为 ４ 个部 分即上下左右，分别由 ８＊８ 点阵组成。
在本例图 ２ 中单片机首先显示的是左上角 的第一行的左半部分，即第 ０ 行的 ＣＡ１－－－ＣＡ８ 或 ＣＢ１ — ＣＢ８。方向为 Ｃ１ 到 Ｃ８ ，显示汉字“大” 时，Ｃ Ａ ７ 或 Ｃ Ｂ ７ 点亮， 由左到右排列，为 Ｃ Ａ １
－１１２－
ＬＩＮＥ＿Ａ２＝ＭｏｄｅＴａｂｌｅ［ｉｎｄｅｘ＊１６＋１＋ｉ＊２］； ／／ 右红
基于单片机的LED汉字显示屏设计
目录摘要 (1)1绪论 (4)1.1课题的研究背景 (4)1.2课题的研究目的与意义 (4)1.3火灾报警器的发展与现状 (5)1.4课题的研究内容 (6)2火灾报警器的总体方案设计 (6)2.1系统的功能要求 (6)2.2系统的技术要求 (7)2.3系统的组成及方案设计 (8)3系统的硬件设计 (10)3.1温度探测电路的设计 (11)3.2烟雾探测电路的设计 (12)3.3气体探测电路的设计 (13)3.4无线发送电路的设计 (14)3.5无线接收电路的设计 (15)4系统的软件设计 (16)4.1控制程序的设计思路 (16)4.2编码程序的设计思路 (18)4.3接收模块程序的设计思路 (20)5无线多功能火灾报警器的测试结果及结论 (23)5.1调试 (23)5.2结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)1总程序 (27)1.1控制程序 (27)1.2编码程序 (28)1.3解码程序 (33)2器件简介 (34)2.1温度传感器DS18B20介绍 (34)2.2自制烟雾传感器简介 (36)2.3双运算放大器LM358介绍 (37)2.4MQ-2简介 (38)2.5发送模块F05P简介 (40)2.6超再生接收模块J04V简介 (42)摘要随着现代家庭用电量、用火正在逐年的增加，家庭火灾发生的频率也越来越高，无线多功能火灾报警器也随之被广泛应用于各种场合。
本课题所研究的无线多功能火灾报警器采用STC89C51为核心控制器，根据不同火情选择多款适宜的火灾传感器，本课题中采用的是温度传感器DS18B20、气体传感器MQ-2、自制的烟雾传感器等。
通过这些传感器，当环境中温度、烟雾浓度、可燃气体浓度等发生变化时系统会发出灯光报警信号，以此来实现有线报警，并在有线报警器的基础上加进无线通信模块，从而实现无线报警，让人们及时发现火灾。
关键词：温度传感器DS18b20；气体传感器MQ-2；火灾报警；无线数传绪论火灾早已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。
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摘要：针对实际应用设计出一种基于 LabVIEW 与单片机控制的LED汉字显示屏，特点是通过在 LabV I EW 中进行图像信息扫描的方式，得到任意汉字的字模，然后经串口传递给单片机控制显示汉字。
该方法字模由上位机生成,省去了字模库，简化了显示过程，实用性强。
.文中介绍了一种直接利用 LabV I EW 的图片处理功能自动生成字符点阵的方法，利用该程序无需使用专门的字库可自动得到各种字符的点阵，然后将显示信息通过串行传输方式发送到单片机，通过单片机驱动相应的二极管发光，显示信息。
硬件由计算机、单片机、驱动电路和 LED 显示屏构成，结构如图 1所示。
图 1总体结构框图。
1. 基于 LabV I EW 的汉字字模的提取
1.1. 基于 LabV IEW 的汉字字模的提取方法
现在比较流行的方法是基于汉字字符的编码方式形成字模。
汉字机内码与区位码的关系为：
区位码=机内码- 160（1）
对于 16*16点阵字库，每个汉字占用 32 b i t 其首字节的起始位置的计算公式为：
首字节= [ (区码- 1)*94+位码- 1]*32 ( 2)
以此为基点连续读取 32 b i t就是此汉字的点阵字模。
在 LabV IEW 编程中基本流程为: 以字符串形式输入一个汉字，按照上述运算规则找出汉字字模首字节在汉字库文件HZK16中的位置，从 HZ K 16中以首地址开始连续读取 32 b i t的数据，这样就得到了一个容量为 32的数组，即输入汉字的点阵字模。
然后再按照下位机的构建运用数组的算术运算控件对数组修改，将最终结果通过串口发送给单片机，以进行显示。
本系统利用 LabV I EW 的图片处理功能生成字模,包括汉字、数字、英文以及各种特殊符号等等，提高工作效率和灵活性。
1.2. 利用 LabV I EW 的图片处理功能生成字模的设计
首先设置一个白色的按钮，通过属性节点，把输入的字符作为这个按钮的文本显示。
在通过调用节点,获取这个布尔的图像数据。
将图像数据转化为 8位像素矩阵。
同样的方法获得一个同样大小但没有布尔
文本的纯白色按钮的像素矩阵。
将 2个矩阵做异或比较。
得到一个二维布尔矩阵，直接输出这个矩阵就得到了该字符的点阵。
生成字符矩阵框图程序如图 2
所示。
采用比较的方法获得点阵，因此可以采用这种方法在同一系统中产生数字、汉字、英文或各种特殊符号的字模点阵，简化了编程过程，使用方便灵活。
由于 LabV IEW 有很强的格式转化功能，将生成的点阵按照下位机的驱动方式运用其中数组的运算控件对点阵进行修改，得到符合要求的字符串。
程序框图，如图 3所示。
图中的字模 1为用于上位机显示
的字符串形式，字模 2为用于串口通信的字符串形式。
LabV IEW 中用于串行通讯的节点实际上是 V IS节点，为了方便用户使用，LabV IEW 将这些节点单独组成 1个子模板，共包含 6个节点。
字模 2通过LabV IEW 的控件 V I SA与单片机的串口进行传输。
LabV IEW 本身也具有写入电子表格文件功能可以将生成的字模储存为任意格式的文件，相当于一个字模提取软件，用于普通 LED显示屏设计。
最终的字模提取操作界面即前面板如图 4所示。
图 4. 字模提取操作界面。
2. 单片机控制电路设计
LED显示屏的设计采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由 AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路 74 HC154、1616 LED点阵等部分组成，电路图如图 5所示。
图 5 硬件电路原理图。
本设计所使用的 16*16 LED矩阵是由 4块 8*8LED共阳极矩阵拼接组成。
把行列总线接在单片机 I /O口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。
但是若将 LED 点阵的行列端口全部直接接入AT89C51单片机，则需要使用 32条 I /O 口，这样会
造成 I/O资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。
因此，在实际应用中只将 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74HC154来选择控制，这样列选控制只使用了单片机的 4个 I /O口，节约了 I /O资源,为单片机系统扩充使用功能提供了条件。
由于 P0口做通用数据 I/O端口驱动负载时，必须外接上拉电阻，因此使用 4.7 k. 排电阻作为 P0 口的上拉电阻。
单片机上电后由于没有事先存储字模而处于黑屏等待状态，当接收到串口传来的字模数据后，单片机按照设定的程序在P 0和P 2接口输出汉字对应的代码电平送至 LED 点阵的行选线，同时在 P1.1，
P1.2,P1.3，P1.4接口输出列选扫描信号，从而选中相应的LED发光，并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。
3. 控制系统的软件设计
软件程序主要由初始化、主程序、中断程序等构成，采用汇编语言编写。
主程序用于 LED显示，程序流程如图 6所示。
中断程序主要用于接收上位机传送的字模信息，由于 LabV I EW 和下位机传递的数据是 ASC II形式的，需要转换为 16进制数，具体程序流程如图 7所示。
采用中断的方式接收数据可以提高数据传输的时效性。
4. 结束语
设计研究的基于 LabV IEW 和单片机结合控制的LED电子屏幕。
采用 LabV I EW 编程方法产生字模,通过串口传递给单片机，简化了编程、节省了单片机程序运行的时间，且可实现动态输入，也可根据需要随时修改所需显示的内容，具有较高的实用价值。
虽然本设计只使用了一块 16*16 LED点阵，电路简单，但是包涵了 LED显示屏的电路基本原理和基本编程思想，如要进行扩展，只需扩展单片机的I/O接口，增加一些 LED点阵和相关芯片，就能设计出更大面积、更多花样的 LED显示屏。