基于单片机的LED电子显示屏的设计【开题报告】

开题报告

电气工程及其自动化

基于单片机的LED电子显示屏的设计

一、课题研究意义及现状

LED是发光二极管的简称（Light Emetting Diodeo）。由于它具有亮度高、响应速度快、功耗小、低电压、耐冲击、耐震动、寿命长等优点，使其成为室内外信息显示终端的主要发光器件。

由于LED省电，其耗电量只有传统灯泡的1成，故各国政府极力推广。台湾方面，如果以 LED 取代传统照明光源，估计每年可省下1座核能电厂电力。以交通号志为例，若由原有白炽灯泡改成LED，则每日的耗电量可从55度变成10度，用电节省 8成。未来全球的交通号志全面改建为LED 产业的重要商机之一，目前台北市政府的交通管制工程，已于去年6月份在仁爱及光复南路口试用LED号志，估计未来若以台北市1650处号志路口来计算，全年约可节省2710万度电，而全台湾交通号志若全面改建，其商机可高达80亿元台币。基于LED显示屏诸多优点，研究LED对我国是非常重要的。

1970年代最早的GaP、GaAsP同质结红、黄、绿色低发光效率的LED已开始应用于指示灯、数字和文字显示。从此LED开始进入多种应用领域，包括宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等，遍及国民经济各部门和千家万户。最近十年，高亮度化、全色化一直是LED材料和器件工艺技术研究的前沿课题。超高亮度(UHB)是指发光强度达到或超过100mcd的LED，又称坎德拉(cd)级LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研制进展十分迅速，现已达到常规材料GaA1As、GaAsP、GaP 不可能达到的性能水平。1991年日本东芝公司和美国HP公司研制成InGaA1P 620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1p590nm黄色超高亮度LED实用化。同年，东芝公司研制InGaA1P 573nm黄绿色超高亮度LED，法向光强达2cd。1994年日本日亚公司研制成InGaN 450nm蓝(绿)色超高亮度LED。至此，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的LED都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使发光管的户外全色显示成为现实。我国发展LED起步于七十年代，产业出现于八十年代。全国约有100多家企业，95%的厂家都从事后道封装生产，所需管芯几乎全部从国外进口。通过几个“五年计划”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术，使我国LED的生产技术已向前跨进了一步。

当前充磁设备待于解决几个主要问题。高亮度LED为未来趋势：高亮度LED的三大市场为：汽车车灯市场、交通号志市场及全彩LED显示屏。

二、课题研究的主要内容和预期目标

采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码，单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动LED点阵显示屏的扫描显示。

毕业设计的具体内容与要求：

（1）采用51单片机作为微控制器；

（2）通过四个16*16的点阵LED进行文字显示；

（3）在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰;

（4）文字显示具有每排字有滚动和逐排等显示反式

预期目标：

（1）能在目测条件下屏体各亮点均匀，稳定，清晰；

（2）能支持中英文输入;

(3每排能以滚动和逐排等显示方式；

三、课题研究的方法及措施

解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时，传送下一列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有所存功能。经过上述分析，就可以归纳出列驱动器电路应具有的功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并处的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。下图为显示屏电路实现的结构框图。

四、课题研究进度计划

毕业设计期限：自2010年10月16至2010年4月。

2010年10月16日至2010年10月30日:明确任务，查找资料，确定系统总体设计方案；

2010年11月1日至2010年11月15日:写文献综述，外文翻译

2010年11月15至2010年11月20日：完成开题报告，准备开题答辩

2010年12月5日至2010年12月25日：完成换能电路设计；

2010年12月25日至2011年1月15日：完成PLCLED控制系统硬件和源代码设计；

2011年1月13日至2011年2月13日：完成控制系统的软件设计；

2011年2月13日至2011年4月：撰写毕业论文，完善与修改毕业论文；做好论文答辩的PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。。

五、参考文献

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