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本科毕业设计-基于单片机的LED汉字显示屏设计

论文题目：基于单片机的LED汉字显示屏设计

专业：自动化

本科生：** （签名）

指导教师：** （签名）＿＿＿＿

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。

关键词：LED, 点阵, 字模

Subject：Chinese character display based on MCU and LED Specialty：Automation

Name：Dong Tao （Signature）

Instructor：Huang Xianghui （Signature）

ABSTRACT

LED display is new information shows that the media set microelectronic technology, photonics technology, computer technology, information processing technology in the

large-scale integrated display system. With its colorful, wide dynamic range, high-brightness, long life and performance characteristics of stability, widely used in advertising, securities, information dissemination, press releases, and so on.

This paper was designed based on SCM LED display Chinese characters. By Given system diagram, hardware module design, software, flow charts and procedures, hardware module design, the main control system using SCM control, and dot-matrix LED display driver and the preservation and display of information. LED display lattice mainly by the LED,

word-model and its circuit. SCM control through the drive circuit, a scan showed that way. C language software designed to increase the readability of the procedure and portability. In order to facilitate the expansion and changes, the software design is modular structure, so that the logic of relations much concisely. Through the pilot realized the rolling display Chinese characters, achieved the expected results.

KEY WORDS:Led，field-array, word-model

1 绪论 (1)

1.1 LED 显示屏的研究背景及意义 (1)

1.2 LED 显示屏的技术现状及发展趋势 (2)

1.2.1 LED 显示屏相关定义： (2)

1.2.2 LED 显示屏的分类： (3)

1.2.3 相关技术： (3)

1.3 LED 图文显示屏软件模块工作原理 (6)

1.3.1 主控制界面的工作原理 (6)

1.3.2 效果处理界面原理 (6)

1.3.3 设备通讯界面功能 (6)

1.4 LED 图文显示屏硬件模块工作原理 (6)

1.4.1 屏体部分结构与功能 (7)

1.4.2 控制器结构与功能 (7)

1.4.3 单片机功能 (8)

1.4.4 存储器 (8)

1.4.5 驱动电路 (8)

1.4.6 控制信号模块 (8)

1.4.7 查字模模块 (8)

1.5 论文主要研究内容 (8)

1.5.1 问题的提出： (8)

1.5.2 论文的主要研究内容： (9)

1.6 本章小结: (9)

2 系统分析与设计 (10)

2.1 汉字显示原理 (10)

2.2 LED点阵驱动原理 (12)

2.3系统硬件的总体结构及布局 (15)

2.3.1控制电路设计 (16)

2.3.2 显示驱动电路 (17)

2.4 本章小结 (20)

3 硬件设计与实现 (21)

3.1 单片机系统的设计 (21)

3.2 显示方案的确定 (22)

3.2.1 行显示驱动的设计 (23)

3.2.2 列驱动电路的设计 (24)

3.3 动态扫描时间的分析 (25)

3.4 本章小结 (26)

4 软件的设计与实现 (27)

4.1字模提取 (27)

4.1.1 字模简介 (27)

4.1.2 LED 显示屏领域字模实现技术 (27)

4.1.3 软件控制系统字模提取的分析与设计 (27)

4.2 效果添加与预览功能的设计与实现 (28)

4.2.1 软件模块处理显示模式技术 (29)

4.2.2 软件模块直接加载效果技术 (30)

4.3 显示方案的确定 (30)

4.4软件设计 (31)

4.5系统开发软件介绍 (32)

4.5.1 主界面及编辑界面 (33)

4.6 本章小结 (33)

5 系统调试 (35)

5.1 硬件调试 (35)

5.2 软件部分的调试 (36)

5.3 本章小结 (36)

6 总结与展望 (37)

6.1 工作总结 (37)

6.2 工作展望 (37)

致谢 (39)

参考文献 (40)

附录1 电路原理图 (41)

附录2 硬件实物图 (42)

附录3 程序清单 (43)

1 绪论

LED 显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，是集微电子技术、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。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作性能稳定而日渐成为显示媒体中的佼佼者，广泛应用于广告、证券、信息传播、新闻发布等方面，是目前国际上极为先进的显示媒体。

1.1 LED 显示屏的研究背景及意义

在现代信息化社会的高速发展过程中，最具意义的莫过于大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用开始向消费类多媒体应用渗透。随着宽带网络的发展，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大屏幕显示技术成为众人目光的焦点：

(1) LED 显示屏色彩丰富，显示方式变化多样（图形、文字、三维、二维动画、电视画面等）、亮度高、寿命长，是信息传播设施划时代的产品。

(2) LED 显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步的图形。它以其超大画面、超强视觉、灵活多变的显示方式等独居一格的优势，是目前国际上使用广泛的显示系统。

(3) LED 显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，有巨大的社会效益和丰厚的经济效益。在其历史的演变过程中，出现了多种信息传播媒体：但就其性能看：如阴级管(crt)或石英管(dv)大型电视，成本非常昂贵，在不需要超大画面且在室内使用时效果尚可；彩色液晶显示同样成本昂贵、电路复杂，面积有限，受视频角的影响非常大，可视角度很小；影象投影设备亮度小、清晰度差（画面受光不均匀）；电视墙表面有分割线，视觉上有异物感，室外应用时亮度效果差。而 LED 显示屏以其受空间限制较小，并可以根据用户要求设计屏的大小，具有全彩色效果，视角大，可以用于显示文字、图案、图象、动画、视频、录象信号等各种信息的特点得到了突飞猛进的发展。

LED 显示屏的发展主要经历了三个阶段：

1、 1990 年以前 LED 显示屏的成长时期。一方面，受 LED 材料器件的限制，LED 显示屏的应用领域没有广泛开展；另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，

客观上影响了显示效果。这一时期的 LED 显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度等级为单点 4 级调灰，成本较高。

2 、1990-1995 年，这一段是 LED 显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED 显示屏在 LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色 LED 晶片研制成功，全彩色 LED 显示屏进入市场；电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏灰度等级实现 16 级灰度和 64 级灰度调灰，显示屏的动态显示效果大大提高，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是 199

3 年证券股票业的发展更引发了 LED 显示屏市场的大幅增长。LED 显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。

3 、1995 年以来，LED 显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。进入新世纪，光电子产业得到广泛的重视，中国加入 WTO、北京申奥成功等，成为 LED 显示屏产业发展的契机， LED 显示屏必将得到飞跃发展。

1.2 LED 显示屏的技术现状及发展趋势

LED 显示屏的技术范围包括半导体光电器件技术、电子电路技术、集成电路技术、信息图像处理技术、信息传输技术、计算机网络技术以及电子产品制造和电子产品安装工程相关技术。

1.2.1 LED 显示屏相关定义：

1、LED （light emitting diode）：发光二极管

2、LED 显示屏(LED panel) ：由 LED 器件组成的显示屏幕

3、显示单元（display unit）：由电路及安装结构确定的并具有显示功能的

组成 LED 显示屏的最小单元

4、阴极射线管CRT(Cathode Ray Tube) 同步显示：电脑显示器大多采用 CRT 显象管，因此电脑显示器有时也称为 CRT 显示器。CRT 同步显示是指 LED 显示屏的显示内容能实时、同步地反映电脑 CRT 显示器上的显示内容

5、全彩色 LED 显示屏：all-color LED panel 由红、绿蓝三基色 LED 器件组成并可调出多种色彩的 LED 显示屏

1.2.2 LED 显示屏的分类：

1、根据使用环境，LED 显示屏分为室内显示屏和室外显示屏

2、根据显示颜色，LED 显示屏分为单基色 LED 显示屏，双基色 LED 显示屏和全彩色（三基色）LED 显示屏。按灰度级又可分为 16、32、64、128、256 级灰度 LED 显示屏等。

3、根据显示性能，LED 显示屏分为文本 LED 显示屏、图文 LED 显示屏、计算机视频LED 显示屏，电视视频 LED 显示屏和行情 LED 显示屏（一般包括证券、利率、期货等用途）等。

4、根据基本发光点，室内 LED 显示屏可以按照 LED 单点直径分类；室外 LED 显示屏可以按照采用的象素直径分类。

1.2.3 相关技术：

1、显示颜色、亮度和视角

基础半导体工业的迅猛发展，带动了发光二极管制造材料以及制作工艺的改进，在颜色与亮度方面都有了质的飞跃，高亮度、蓝色及纯绿色发光二极管已产业化并得到应用。首先要按照亮度指标选择LED或者显示模块，其次是根据选择的产品红、绿、蓝颜色的亮度来确定哪一种颜色为基准，一般是将亮度比例低的一种作为亮度基准，当基准的一种已经达到最大亮度时，调整另外一种（双色）或两种（全彩）。显示屏幕是双色时，大多数情况下以绿色为基准，调整红色二极管的工作电流。一般是降低工作电流，一平衡颜色黄色为调整标准，这样就要减小整个显示屏幕的亮度。显示屏的颜色调整至最佳平衡状态，则会使屏的亮度降低。如果显示屏幕为了达到亮度要求，将每一种颜色都达到最大的亮度，那么就失去了颜色的平衡，例如：双色屏幕的黄颜色偏红，或者偏绿。

目前 LED 显示屏从颜色上能满足室内外不同环境下的单色、双基色、全彩色显示要求，四元素的红色LED器件及高亮度蓝色、纯绿色在室外显示屏中得到普遍应用。

在显示屏制作上采用 SMD 表贴技术的 LED 器件，可以获得更好的视角和亮度，目前已在高密度、全彩色室内显示屏中得到应用，但相对成本比较高，随着器件成本的降低，未来会有比较大的市场潜力。

2、灰度控制技术

LED 显示屏在进行图文显示时，对同一基色采用级差间隔亮度，实现颜色的组合，一般可做到 16 级、64 级、256 级灰度。为使显示效果更符合人眼的视觉特性，出现了非线性级差调灰技术，即在低亮度区级差小，增加级数，逐步到高亮度区时增大级差，形成视觉效果上的“级差一致性”。目前 LED 显示屏灰度控制一般都在 256 级，通过采用非线性调灰技术，显示屏的显示效果比较理想。实际上、受数据、图像的信号源的制约，单纯追求大数量级的灰度控制，在使用中的实际价值是值得商讨的。3、驱动电路

LED 正向导通电压的典型值 3.0V~4.0V，驱动电流为 20mA。如果只是用一个固定的正向电压驱动 LED，可能会产生变化范围较大的正向电流，例如用 3.4V 驱动 6 只LED，相应的正向电流差别较大：10mA~44mA，取决于具体的 LED 特性曲线。为保证可靠性，驱动 LED 的电流必须低于LED 额定值的要求，典型最大值一般为 30mA，但是，当环境温度升高时所允许的额定电流会降低，例如，当温度达到 50℃时电流需限制在20mA 以内。

在实际运用中，负载常采用通过串并连形成的 LED 阵列，这会使输出电流随输入电压和环境温度等因素而发生的变化更加显著，并且阵列形式或 LED个数变化，限流电阻也应该相应变化。

LED 显示屏广泛使用的驱动电路是基于通用型集成电路来设计的，原理比较简单，价格便宜，产品的技术开放性比较强。通用 IC 设计的驱动电路在室内外单色、双基色显示屏方面应用成熟，目前仍然是主流的驱动电路。近年恒流驱动 IC 的发展较快并受到重视和广泛应用。恒流驱动技术根据 LED 器件的发光与驱动电流高度相关的特点，大大提高了LED 显示的均匀性，同时，减少了显示驱动电路的阻容元件，降低了故障点，使 LED 显示屏更可靠、亮丽。

LED 显示屏专用的 IC 一直受到关注。一些 IC 制造商相继推出一些用于 LED 显示的专用 IC 驱动芯片，如 TI 公司推出的 LED Driver 等，这类芯片对原来通用驱动 IC 的集成度进行了提高，使显示屏的驱动电路设计简捷方便，功能上也有所提高，

经过研制开发设计适合发展需要的大规模或超大规模专用 LED 驱动电路，这类专用IC 相对复杂，功能较强。LED 专用驱动 IC 简化了显示屏系统设计的复杂程度，在一定程度上增强了显示屏的功能，提高了整体的稳定性，具有积极的意义。

4、系统控制技术

控制系统是为了达到实现用“计算机”来控制“LED 电子显示屏”而专门设计的。

显示屏的控制系统包括了输入接口电路、信号的控制、转换和数字化处理电路、输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其中为业内关注并研究开发和应用的关键技术包括：串行传输与并行传输、动态扫描与静态锁存、输入接口技术、自动检测、远程控制技术等。

显示屏后的单片机、电子部件实现电子显示的功能。其信息的动态变换、刷新，就得通过通讯线，由计算机来控制。“通用图文屏管理系统”就是专门为此而设计的电脑方面使用的软件。能方便实现发布信息的内容输入、编辑排版、动态显示等全部功能。力图实现“所见所得”的效果－－即电脑屏幕所见的效果，就是 LED 电子显示屏所显示的效果！

5、通信传输和网络控制

对于信息的发送方式：一种是用 232 通讯，利用计算机串行口COM1～COM4 通讯，此方式通讯速度较慢，且距离不能太远，只有 30米左右；另一种是采用在计算机上加插一块通讯卡的 422 通讯方式，此方式通讯速度快，且距离远，可达 1000 米左右。

发送功能涉及到上端与下端方面的通讯。在电脑终端的信息数据通过“通讯协议”与单片机实现数据传递，达到电脑智能终端控制电子产品的“电子自动化”的目的。

根据对信息传输显示的实时性，LED 显示屏的通信传输控制有通信传输和视频传输。视频传输方式则是把 LED 显示屏与多媒体技术结合起来，实现了在 LED 显示屏上实时显示计算机监视器上的内容，也可播放录像及电视节目，一般用于播放实时信息的显示屏都采用视频控制方式。具体传输是采用成对的专用长线传输接口电路。

另外，随着计算机网络技术的发展，LED 显示屏在网络环境下的使用情况越来越多，在多媒体、多种显示设备组成的信息显示系统中，采用智能化网络控制，联网控制多屏技术也在实际中得到应用。

现在一般把显示图形或文字的 LED 显示屏称为图文屏，其实 LED 图文显示屏并没有一个公认的严格的定义，这里所谓的图形，是指由单色固定亮度的点阵线条组成

的任意图形，其中 LED 点阵发光器件或发光或熄灭，即只有两种状态。本系统设计正是基于 LED 图文显示屏实际应用，着重实现 LED 显示屏的图文编辑及设备驱动。

1.3 LED 图文显示屏软件模块工作原理

LED 图文显示屏软件系统的功能是实现需要联机动态显示和更新部分或全部 LED 图文显示屏系统显示内容。动态显示只是对文字显示来说的。在应用软件的支持下，录入的文字实时的由计算机下载给主控制器，并实时进行显示；更新显示内容时，计算机将录入的文字或图形数据下载给主控器，并存入存储器中。录入完毕移去计算机后，将显示更新后的内容；也可由计算机下达命令，显示固化的内容。

因此，相应的应用软件主要由主界面、动态显示界面、图象预览界面、串口校验等界面组成。设计的应用软件在 Windows 操作系统下使用。

1.3.1 主控制界面的工作原理

系统采用 Windows 标准风格的下拉菜单主界面，应该实现如下功能：

在窗体菜单栏选择在更新显示内容时的图形、文字的编辑，颜色的选取控制，对于字模的提取与保存的控制以及对于存储的待显示信息的优化处理，动态效果的添加，文件传输前的调整和设备通讯前的设置功能。

1.3.2 效果处理界面原理

系统要求满足：

将保存后的单屏静态显示效果的信息文件打开，通过手工设置，确认将要实现如瞬间显示，由左至右滚动显示的效果；可以通过手工添加实现多屏文件保存成一个文件通过串口传输。

1.3.3 设备通讯界面功能

系统要求满足：

在遵循串口通讯协议基础上，通过设置各项属性参数，实现文件传输功能。界面能够显示传输状态的文件信息，传输状态以及传输进度等。

1.4 LED 图文显示屏硬件模块工作原理

图文显示屏的硬件模块基本结构可以分为屏体和控制器两大部分。

1.4.1 屏体部分结构与功能

屏体部分主要是 LED 和行列驱动电路构成。不论是图形还是文字，都是控制与组成这些图形或文字的各个点所在的位置相对应的 LED 器件发光。根据屏幕所需的平面面积大小，选择一定数量的 LED。像数码管一类的 LED 显示器件只在需要发光的七段位置上布置 LED 器件，其它位置都是空白的，因此相对价格比较便宜。但是，由于数码管显示的信息有限，只有 0--9（或再扩展到 A--F）几个字符，这些字符的变化是靠组合 7 段 LED 的发光与否实现的。由于段数不多，组合形成的字符也不多。

而用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组合和变化，只要设计好合适的数据文件，每个 LED 发光器件占据数据中的一位，通过对点阵上全部的 LED 进行控制，在需要该 LED 器件发光时数据中相应的位填 1，否则填 0，这样依照所需显示的图形文字，按显示屏的各行各列逐点填写显示数据，就可以构成一个显示数据文件，得到满意的显示效果。

由于文字的显示点阵格式比较规范，可以采用现行计算机通用的字库字模，如汉字的宋体、楷体和黑体等多种可供选择的方案；其大小也可以有 8*8、16*16、24*24、32*32、48*48 等不同规格。

图文显示屏的颜色，有单色、双色和多色几种。本系统根据实际应用环境采用的是单色图文屏，采用红色的 LED 点阵单元，具体设计将在后面章节阐述。对于双色图文屏和多色图文屏来说，在 LED 点阵的每一个“点”上布置两个或多个不同颜色的 LED 发光器件，对应于每种颜色都有自己的显示矩阵。显示的时候，各个颜色的显示点阵是分开控制的。事先设计好各种颜色的显示数据，显示时分别送到各自的显示点阵，即可实现预期的效果。每一种颜色的控制方法和单色的完全相同。

在显示效果方面，完全可以通过扫描驱动方式实现可以感知的静止不动的效果---静态显示模式；通过随时间变化不断控制刷新显示数据可以实现各种动态显示模式，如闪烁、平移、旋转、缩放等，但这里对显示的数据进行的刷新并不意味着一定要重新编写显示数据，可以通过一定的算法从原来的显示数据直接生成。

1.4.2 控制器结构与功能

由 M 行 N 列组成的 M*N 图文显示屏其 LED 发光器件数量相当大，不宜使用静态显示驱动电路，而采用多行的同名列共用一套列驱动器。控制电路负责有序的选通各行，在选通每一行之前还要把该行各列的数据准备好。这一行上的 LED 发光器件就可以根据列数据进行显示。这种时序控制电路，可以由布线逻辑完成，但考虑显示数据的存储和设计的灵活性及通用性，一般都采用单片机实现。

1.4.3 单片机功能

控制电路采用单片机，主要负责与上位机的通讯、控制存储显示数据模块、安排控制信号的定时与顺序、控制驱动 LED 显示点阵的电路等。

1.4.4 存储器

一般的设置随机存储器接收上位机的数据进行保存，或者加设存储固化显示数据的存储器。

1.4.5 驱动电路

用来驱动 LED 显示点阵的电路。

1.4.6 控制信号模块

各种控制信号用来使显示屏正常工作，包括行选通信号、列数据移位信号、列数据输出锁存器打入信号、产生上下部分在时间上错开的SRCLK 信号、清屏信号等。

1.4.7 查字模模块

当需要由单片机来控制调用字模时，需要增设汉字模模块保存模块。

1.5 论文主要研究内容

1.5.1 问题的提出：

用于图文显示的 LED 显示屏，如果只显示一些图形、文字，而对图象、动画以及信息的实时显示要求不高，而且信息的内容和屏与屏切换相对比较稳定，不需要固定计算机实时服务，只需要在控制显示屏的单片机中加入存储块，实现信息的保存功能。

1.5.2 论文的主要研究内容：

通过软件编辑实现图文编辑与传输。采用习惯的 Windows 窗体，开启文本编辑区，完成图形和文字的编辑工作。对所编辑的图形、文字做简单的图象处理，加入屏幕信息瞬间变换与滚动方式穿插显示的功能。

通过对点阵模块和控制电路的分析，确定 LED 显示屏的部件构成；通过对单片机及智能控制模块的分析，确定 LED 显示屏的组成结构和驱动方式，实现 LED 显示屏的驱动。

1.6 本章小结:

本章介绍了关于LED的基本概念,包括其工作原理,发展现状及相关技术,与此同时,还述及了LED图文显示屏硬件模块工作原理,控制模块、驱动电路等相关内容,最后归纳了本文研究的基本内容.

2 系统分析与设计

2.1 汉字显示原理

在PC机的文本文件中，汉字是以机内码的形式存储的，每个汉字占用两个字节长度，为了和ASCII码区别，范围从十六进制的0A1H 开始（小于80H的为ASCII码）；将机内码每个字节的最高位屏蔽掉，再以十六进制的形式显示出来，则为国标码；将机内码的每个字节各减去0A0H再以十进制显示出来，即为该汉字的区位码。例如“国”字的机内码国标码和区位码如表2.1 所示：

表2.1：“国”字的机内码、国标码和区位码

类别数值高位字节低位字节

机内码B9FAH 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0

国标码397AH 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0

区位码195AH 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0

即区位码=机内码—0A0AOH, 就“国”字而言,其区位码和机内码的关系为：

195AH（区位码）＝0B9FAH （机内码）—0A0A0H

根据对汉字使用频率程度的研究，可把汉字分成高频字（约100个）常用字（约3000 个），次常用字（约4000字），罕见字（约8000 个）和死字（约45000 个），即正常使用的汉字达15000 个。我国1981年公布了《通讯用汉字字符集(基本集)及其交换码标准GB2312-80 方案，把高频字、常用字和次常用字集合成汉字基本字符集（共6763 个），在该字符集中按汉字使用的频度，又将其分为一级汉字3755个（按拼音排序）、二级汉字3008 个（按部首排序），再加上西文字母、数字、图形符号等700个，国家标准的汉字字符集（GB2312-80）在汉字操作系统中是以汉字库的形式提供的。汉字库结构作了统一规定如图所示：

二级汉字（3008个）

一级汉字（3755个）

扩展ASCII码和保留区

字母、数字、图符和记号区

位码区码

第一字节（区号）

图2.1 国标（GB2312-80）汉字字符集

即将字库分成94个区，每个区有94个汉字（以位作区别），每一个汉字在汉字库中有确定的区和位编号（用两个字节），这就是所谓的区位码（区位码的第一个字节表示区号，第二个字节表示位号，因而只要知道了区位码，就可知道该汉字在字库中的地址，每个汉字在字库中是以点阵字模形式存储的，如一般采用16×16 点阵形式，每个点用一个二进制位表示，存1的点，当显示时，可以在屏上显示一个亮点。存0 的点，则在屏上不显示，这样就把存某字的16×16点阵信息直接用来在显示器上，按上述原则显示则将出现对应的汉字。

如一个“豪”字的16×16点阵字模如图所示，当用存储单元存储该字模信息时，将需32个字节地址，在的右边写出了该字模对应的字节值[3]

。

图2.2 16×16点阵字模图

每一个小方格代表一个点，黑色的为1，白色为0；每一个点看作为一位（bit ）。据此可以描绘出“豪”字的位（bit ）信息。采用行扫描的方式，每八位（bit ）为一个字节，这里采用十六进制表示，这样就得到了字模数据。

汉字的显示和输出，普遍采用点阵方法。由于汉字数量多且字形变化大，对不同字形汉字的输出，就有不同的点阵字形。所谓汉字的点阵码，就是汉字点阵字形的代码。存储在介质中的全部汉字的点阵码又称为字库。16x16点阵的汉字其点阵有16行，每一行上有16个点。如果每一个点用一个二进制位来表示，则每一行有16个二进制位，需用两个字节来存放每一行上的16个点，并且规定其点阵中二进制位0为白点，1为黑点，这样一个16×16点阵的汉字需要用2×16即32个字节来存放。依次类推，24×24点阵和32×32点阵的汉字则依次要用72个字节和128个字节存放一个汉字，构成它在字库中的字模信息。要显示或打印输出一个汉字时，计算机汉字系统根据该汉字的机内码找出其字模信息在字库中的位置，再取出其字模信息作为字形在屏幕上显示或在打印机上打印输出[4]。

2.2 LED 点阵驱动原理

发光二极管的结构主要由PN 结芯片、电极和光学系统构成。我们知道，发光是一种能量转化现象。当系统受到外界激发后，会从稳定的低能态越迁到不稳定的高能态;当系统由不稳定的高能态重新回到稳定的低能态时，能量差以光的形式释放数来，就会产生发光现象。制作半导体发光二极管的材料是重掺杂的，热平衡状态下的N 区有很多迁移率很高的电子，P 区有较多的迁移率较低的空穴。由于PN 结阻挡层的限

制，

图2.3 开启一个LED

在常态下，二者不能发生自然复合。而当给PN 结加以正向电压时，导带中的电子则可越过PN 结的势垒进入到P 区一侧。于是在PN 结附近稍偏于P 区一边的地方，处于高能态的电子与空穴相遇后便产生发光复合。这种发光复合所发出的光属于自发辐射，辐射光的波长决定于材料的禁带宽度Eg 。LED 发光二极管分为正负二个脚当正负之间加入一定的电压时LED 会点亮[5]。

1K R1

+5V

LED 发光电路

LED 符号

-(a)(b)

图2.4 LED 显示原理

LED 发光时一般电流为3 至30mA 左右，LED 有一定的稳压作用点亮时LED 的正负之间的电压为1.8V 至2.1V 左右，LED 加入电压时必须限流，否则会损坏LED 。根据发光亮度的需要，LED 的限流电阻可为1K 至3K 之间这时流过几毫安的电流，当需要较高亮度的显示时，可加入较大的电流。例如使用+5V 供电串接100R 的限流电阻则在100R 的电阻上有3V 的压降，因为LED 压降约为2V 则电流约为30 至50mA ，LED 点阵由数个LED 按一定规律排列而成。LED 显示屏以发光二极管为像素，由LED 点阵显示单元拼接而成。最常见的LED 点阵显示单元有5×7,7×9,8×8结构，前两种主要用于显示各种西文字符，后一种常用于显示各种汉字字符[8]。

下图为常见的单色8×8LED 点阵原理图。该点阵为共阳极红色的点阵模块：

图2.5 双基色8×8 LED点阵原理图

图2.6 8×8 LED点阵外观

其中8个LED 的正极接在一起，一共有8×8共64个LED组成。LED 的正极1至8条线循环加入正电压，这8 个正电压在一定的时间内只有一条有效的，其余都无效。8 条线是逐个加入正电压，8 个为一个周期一般每个周期为10ms 至20ms 左右，称之为扫描周期。利用人眼的视觉暂留，人们会看到8路LED 都会点亮，但其实只有一路是点亮的，当每条扫描线即LED 正极加入电压时，如果在负极也加入负电压则相应的LED 会被点亮，扫描电路就是利用这个原理，通个8条正极及8条负极控制64个LED的点亮及熄灭。现在我们较常用到32×32的LED矩阵控制1024个LED，因为每个LED 是亮的时间只有1/32 ，故在LED点亮时可以加入较大的电流，100R 的电阻可以得到30至50mA的电流。LED 有了1/32 的时间是不点亮的，故可以得到较长的使用寿命。屏体的主要部分是显示点阵，还有行列驱动电路。系统显示点阵采用8×8显示单元，按照每行2个字，共计16 行的方式来组织的2×256 LED 象素的显示屏，因此能够显示2个16×16 点阵汉字。

控制电路采用动态扫描驱动方式驱动 LED 器件，每两行一个控制器，控制完成整个显示电路的行列驱动。

从 LED 器件的发光机理可以知道，当向LED 器件施加正向电压时，通过器件的正向电流使其发光。因此 LED 的驱动就是如何使它的 PN 结处于正偏置。流过LED 的电流i 与其两断电压V 的关系式为[12]：

1mv BkT i Ir e ??

=- ???

(2.1)

其发光亮度基本上正比于通过的电流强度。当对于n 个LED 器件进行扫描驱动时，假定切换电路在切换过程中没有时间延迟，且每个LED 的导通时间是相等的，则占空比为1/n 。此时的驱动电流幅值应该等于相当直流驱动电流的n 倍，才能达到与相当直流驱动一样的效果，且驱动电流幅值不能超过该器件允许的最大脉冲幅值，所以对于本系统应用于室内的LED 显示屏，n 值取为16，能够满足亮度要求。

2.3系统硬件的总体结构及布局

行驱动

16×16点阵

电源

列驱动

单片机

行扫

描电路及控制

列显示数据

图2.7 系统结构框图

2.3.1控制电路设计

由于设计要求系统能独立运行，并能控制中文LED汉字的移位显示，主控板应以单片机为核心的单片机系统。MCS-51 单片机具有扩展性强，功能强大，价格较低等优点，因此，采用Atmel公司的AT89S52 单片机。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。由于该型号单片机内部集成了8KB的FLASH程序存储器，并且采用CMOS 工艺，功耗低，工作速度较快。由于需要具有较快的刷新频率，以获得较高的刷新频率，使显示稳定，所以单片机晶振选用12MHz，既具有较快的时钟频率，又方便进行计算机的通信。

单片机课程设计题目

《单片机原理与应用》课程设计题目 1．基于单片机的电子秒表本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个按键，三位数码管显示，打开电源开关后显示8，每秒循环左移一位，即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…，按A键开始计时，实时显示所经历的时间，按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间，要求精确到0.1秒，量程为0～99.9秒。要求按键输入采用中断方式，按键A接INT0，按键B接INT1。 2．智能电动百叶窗本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转（正转/反转），用一个光敏电阻传感器测量室内光强度，并用两位数码管显示测量结果，设置三个按键：手动/自动切换、手动正转和手动反转，用一个发光二极管显示手动/自动状态，自动状态时二极管亮。设置两个极限位置保护行程开关，用于保护百叶窗叶片：当正转到极限位置压下行程开关时，电机停止正转，但还可以反转；当反转到极限位置压下行程开关时，电机停止反转，但还可以正转。按键输入采用中断方式，按键中断请求信号接INT0. 单片机根据设定光强S1和S2（S2 > S1）和实测光强P控制电机M的动作：当P<=S1时，控制M正转以增加进光量；当P>S2时，控制M反转以减少进光量；当S1S+1时，控制R断开电加热回路；当S-1

单片机课程设计报告模板资料

哈尔滨远东理工学院课题名称专业班级学号学生姓名指导教师 2015年10月14日

1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法（至少两例）。答：（1）问题说明：解决方法：（2）问题说明：解决方法： 2、教师现场提的问题记录在此（不少于2个问题）。

目录 1 设计任务 (1) 2设计方案 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案设计 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1时钟电路设计 (3) 3.2复位电路设计 (3) 3.3 灯控制电路设计 (3) 3.4 倒计时显示电路设计 (4) 3.5 按键控制电路设计 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 1S定时 (6) 4.2 定时程序流程 (6) 4.3交通灯的设计流程图 (6) 4.4定时器0 及中断响应 (7) 5仿真与性能分析 (8) 6心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 系统原理图 .......................................................................错误!未定义书签。附录2 系统PCB图 .....................................................................错误!未定义书签。附录3 程序清单 .. (11) II

1 设计任务支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图1.1所示。设东西向为主干道，南北为支干道。 1. 基本要求（1）主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。（2）主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒，设立30秒、20秒计时、显示电路。（3）在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时，原红灯按1Hz 的频率闪烁。（4）要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设置。 2. 选做（1）可设置紧急按钮，在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态，即主干道和支干道均为红灯亮。（2）实现绿波带。所谓‘绿波带’，是指在一定路段，只要按照规定时速，就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离，自动设置信号灯的点亮时间差，以保证车辆从遇到第一个绿灯开始，只要按照规定速度行驶，之后遇到的信号灯将全是绿灯。

基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计

郑州华信学院课程设计任务书题目: 基于单片机的24×24点阵LED汉字显示系统设计专业: 姓名: 学号: 班级: 完成期限：年月日指导教师签名：课程负责人签名：年月日

主要内容：利用单片机控制24×24点阵LED汉字显示屏，能够实现汉字、数字、字母的多样化显示。基本要求： 1. 实现LED点阵屏核心功能即汉字、数字、字母的多样化显示； 2. 利用proteus软件完成设计电路和仿真，要求显示“郑州华信学院”字样，并且能够调整显示字样； 3. 掌握SPI串口进行数据传输的应用，并学会使用外部芯片辅助项目设计； 4 .通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑、校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。主要参考资料： [1]阳进基于单片机的LED显示屏的汉字显示中国科技信息 [2]韩润萍陈小萍.点阵LED显示屏控制系统微计算机信息 [3]刘曙光 LED电子显示屏真彩显示的几种关键技术北京:国外电子测量技术 [4]李径达基于锁存方式LED显示屏的软件设计沈阳:计算机应用研究 [5]李全利，单片机原理及接口技术[M]，高等教育出版社 [6]王文杰，单片机应用技术[M]，冶金工业出版社 [7]朱清慧，PROTEUS教程——电子线路设计、制版与仿真[M]，清华大学出版社

郑州华信学院课程设计说明书课题： 24*24点阵汉字显示设计姓名: 院系: 专业班级: 学号: 指导老师: 成绩：时间：年月日至年月日

目录 1 引言........................................................................................................................................................................................... - 1 - 1.1研究背景 ................................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 LED显示屏简介..................................................................................................................................................... - 1 - 1.3 功能要求................................................................................................................................................................ - 2 -2设计方案 .................................................................................................................................................................................. - 2 - 2.1 核心元件的选用.................................................................................................................................................... - 2 - 2.2 整体设计思路 ...................................................................................................................................................... - 2 - 3 总体设计及核心元件的简介.......................................................................................................................................... - 2 - 3.1 总体设计结构图.................................................................................................................................................... - 2 - 3.2 硬件分析及设计.................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.1时钟电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.2复位电路..................................................................................................................................................... - 3 - 3.2.3行数据传输电路 ...................................................................................................................................... - 4 - 3.2.4列控制电路 ................................................................................................................................................ - 5 - 3.2.5点阵组合电路 ........................................................................................................................................... - 6 - 3.2.6单片机和按键连接电路........................................................................................................................ - 7 - 3.3 取模软件的应用.................................................................................................................................................... - 7 - 3.4 软件设计分析 ...................................................................................................................................................... - 9 - 3.4.1 软件设计流程图 ..................................................................................................................................... - 9 - 3.4.2 系统源程序 ......................................................................................................................................... - 10 - 4 仿真与调试....................................................................................................................................................................... - 19 - 4.1 建立Keil uVision2工程、文件............................................................................................................... - 19 - 4.2 绘制总体电路图 .............................................................................................................................................. - 20 - 5 心得体会 ........................................................................................................................................................................... - 22 - 6 参考文献 ........................................................................................................................................................................... - 22 -附录一部分元件介绍...................................................................................................................................................... - 23 - 1 AT89C51芯片............................................................................................................................................................ - 23 - 2 8*8点阵LED元件介绍 ................................................................................................................................... - 24 -附录二整体电路 ............................................................................................................................................................... - 26 -

单片机课程设计实习报告

【最新】单片机课程设计实习报告单片机课程设计实习报告实训任务: 做单一灯的左移右移,八个发光二极管l1-l8分别接在单片机的p1.0 p1.2 p1.3┅ p1.7 p1.6 ┅ p1.0亮,重复循环3次.然后左移2次,右移2次,闪烁2次（延时的时间０.2秒）. 一. 实训目的和要求: （1）熟练掌握keil c51集成开发环境的使用方法（2）熟悉keil c51集成开发环境调试功能的使用和dp?https://www.wendangku.net/doc/702469375.html,单片机仿真器.编程器.实验仪三合一综合开发平台的使用. （3）利用单片机的p1口作io口,学会利用p1口作为输入和输出口. （4）了解掌握单片机芯片的烧写方法与步骤. （5）学会用单片机汇编语言编写程序,熟悉掌握常用指令的功能运用. （6）掌握利用protel 99 se绘制电路原理图及pcb图. （7）了解pcb板的制作腐蚀过程. 二.实训器材: pc机（一台）http://shi_i.e_am8/ pcb板（一块） 5_ 电阻（八只） 10k电阻（一只） led发光二极管（八只） 25v 10 f电容（一只）单片机ic座（一块） at89c51单片机芯片（一块）热转印机（一台） dp?https://www.wendangku.net/doc/702469375.html,单片机仿真器.编程器.实验仪三合一综合开发平台（一台）三.实训步骤: （1）根据原理图（下图所示）,用导线把单片机综合开发平台a2区的j61接口与d1区的j52接口相连.

（2）将流水灯程序编写完整并使用tkstudy ice调试运行. （3）使用导线把a2区j61接口的p1口7个口分别与j52接口的八个led 相连. （4）打开电源,将编写好的程序运用tkstudy ice进行全速运行,看能否实现任务要求. （5）观察运行结果,若能实现功能,则将正确编译过的he_文件通过easypro51编程器写入mcu片内存储器,然后将烧写的芯片a2区的圆孔ic座进行最终实验结果的演示. （6）制板.首先利用protel 99 se画好原理图,根据原理图绘制pcb图,然后将绘制好的pcb布线图打印出来,经热转印机转印,将整个布线图印至pcb板上,最后将印有布线图的pcb板投入装有三氯化铁溶液的容器内进行腐蚀,待pcb板上布线图外的铜全部后,将其取出,清洗干净. （7）焊接.将所给元器件根据原理图一一焊至pcb板相应位置. _3下一页

公交车LED显示屏设计

中北大学信息商务学院毕业设计开题报告学生姓名：于丹学号：10050542X09 学院、系：信息商务学院、信息与通信工程系专业：自动化设计题目：公交车LED显示屏硬件设计指导教师: 2014 年月日

毕业设计开题报告 1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述 1.引言当今社会环境污染问题越来越严重，每年的4月22日为世界地球日，每年的6月5日为世界环境日，可见人类对环境污染问题越来越重视。在城市中机动车的尾气成了污染环境的主要污染源，很多国家提倡人们乘坐公共汽车出行以减少污染，有的国家甚至设定某一天为禁止机动车日来告诫人们环境污染的严重性。由此看来，未来公共汽车将充当现代城市生活中的一个重要角色，而且无人售票的公共汽车成为了一个趋势。在当今社会，即使在私家车越来越多的今天，公交车仍然是人们出行的首选，因为公交车具有方便、快捷、车票便宜等优点。公共汽车成为城市人们出行的必备选择后所面临的问题是乘客们如何能够在正确的车站下车，如何知道这辆车开向哪里，途中还会经过哪些车站。因此，LED显示屏显得尤为重要了[1]。 2 LED电子显示屏概述点阵式LED组成的汉字显示屏在公共场所应用非常广泛。例如，车站发车时间提示、股票大厅中的股票价格显示板、商场的活动广告栏、候机厅的起飞时间表。点阵显示器的特点是可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，用单片机控制实行各种文字或图型的变化，达到广告宣传和提示的目的[2]。 2.1LED的的简介 LED是发光二极管Light Emitting Diode 的英文缩写。LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有耗电省、使用寿命长、成本低、亮度高、视角大、可视距离远、规格品种多等优点。 LED显示屏分类：按显示颜色分为：单红色、单绿色、红绿双基色、红绿蓝三色按使用功能分为：图文显示屏、多媒体视频显示屏、行情显示屏、条形显示屏按使用环境分为：室内显示屏、室外显示屏、半户外显示屏[3] LED显示屏技术特点：

智能小车单片机课程设计报告

题目: 智能小车设计打开命令行终端的快捷方式: ctr+al+t:默认的路径在家目录 ctr+shift+n:默认的路径为上一次终端所处在的路径. linux@ubuntu:~$ linux:当前登录用户名. ubuntu:主机名 :和$之间:当前用户所处在的工作路径. windows下的工作路径如C:\Intel\Logs linux下的工作路径是:/.../..../ ~:代表的是/home/linux这个路径.(家目录). ls(list):列出当前路径下的文件名和目录名. ls -a(all):列出当前路径下的所有文件和目录名,包括了隐藏文件. .:当前路径 ..:上一级路径 ls -l:以横排的方式列出文件的详细信息 total 269464(当前这个路径总计所占空间的大小,单位是K) drwxr-xr-x 3 linux linux 4096 Dec 4 19:16 Desktop 第一个位置:代表的是文件的类型. linux系统下的文件类型有以下几种. b:块设备文件 c:字符设备文件 d:directory,目录 -:普通文件. l:连接文件. s:套接字文件. p:管道文件. rwxr-xr-x:权限 r:读权限-:没有相对应的权限 w:写权限

x:可执行权限修改权限: chmod u-或者+r/w/x 文件名 chmod g-或者+r/w/x 文件名 chmod o-或者+r/w/x 文件名第一组:用户权限第二组:用户组的权限第三组:其他用户的权限. chmod 三个数(权限) 文件名首先根据你想要的权限生成二进制数,再根据二进制数转换成十进制的三位数 rwxr-x-wx 111101011 7 5 3 chmod 753 文件名 rwx--xr-x 第二个位置上的数字:对应目录下的子文件个数,如果是非目录,则数字是1 第三个位置:用户名(文件创造者). 第四个位置:用户组的名字(前边的用户所处在的用户组的名字). 第五个位置:对应文件所占的空间大小(单位为b) 第六~八个位置:Dec 4 19:16时间戳(最后一次修改文件的时间) 最后一个位置:文件名操作文件: 1.创建一个普通文件:touch 文件名 2.删除一个文件:rm(remove) 文件名 3.新建一个目录:mkdir(make directory) 目录名递归创建目录:mkdir -p 目录1/目录2/目录3 4.删除一个目录:rmdir 目录名.//仅删除一个空目录 rm -rf 目录名//删除一个非空目录 5.切换目录(change directory):cd 路径 linux下的路径分两种相对路径:以.(当前路径)为起点. 绝对路径:以/(根目录)为起点, 用相对路径的方式进入Music:cd ./Music 用绝对路径的方式进入Desktop:cd /home/linux/Desktop 返回上一级:cd ..

户外全彩LED显示屏设计方案范本

概述 LED 显示屏是集光电子技术，微电子技术，计算机技术和视频技术为一体的高科技产品，它的发光部分由 LED （即光发二极管）拼装组成的，其优点是耗电量少，亮度高，工作电压低，驱动简单，寿命长，性能稳定。显示屏面积可以根据需要由单元模块任意拼装，响应速度快。 LED 显示屏的出现弥补了以往磁翻板，霓虹灯等信息发布媒体效果的缺陷。以其变化丰富的色彩，图案，实时动态的显示模式，完美的多媒体效果和强大的视觉冲击力，将信息、文字、图片、动画及视频等多种方式显示出来，成为信息传播的划时代产品，在铁路、民航、体育场馆、会议厅堂、高速公路、广场、大型商场、银行、证券市场以及多种监控调度中得到了广泛的应用。 LED 电子显示屏是一种显示文字、图像、二维或三维动画及电视、录像、 VCD 等视频信号的理想的公众信息显示媒体，作为当代高科技发展的产物，它与广告牌、灯箱、霓虹灯等传统宣传媒体比较，具有无可比拟的优势： 1、可实时播放无限的信息（每秒钟高达 60 幅图像）； 2、是目前世界上各种宣传媒体中亮度最高的；3、图像清晰、视觉大、功耗低、寿命极长等。现已在城市的各种行政事业单位得到了广泛的应用，在提高形象和知名度及渲染单位主办各项活动的气氛等方面起到了良好的作用。 1、起到方便公众的作用。 2、起到政务公开的作用。 3、起到宣传相关法规、条例的作用。 4、起到普及知识的作用。 5、起到公告板的作用。 6、起到公益广告的作用。通过显示屏幕可播放天气预报、《文明市民公约》及重要新闻等。 7、起到烘托气氛的作用。通过显示屏幕可播放上级领导及各种贵宾莅临参观、指导的欢迎词，各种重大节日的庆祝词等。系统实现设计方案 1、LED 生产流程 2、LED 外观设计公司针对每块显示屏安装的环境，对其进行独特的造型设计，在设计阶段我们认真分析项目的需求，通过与客户的沟通，了解项目的需求关键，根据我们丰富的 LED 大屏幕制作经验以及原厂商的支持、参与，我们制定整个项目的设计方案，确保该方案能够满足系统的功能要求，并具有高实用性、高可靠性、高观赏性。我们的设计原则是功能、结构、外形三位一体，协调统一。既要保证显示屏的功能完善、结构合理、外观现代、大气，同时又要与周围环境很好的融合与呼应，让整个显示屏在所安装的环境中独具匠心。 3、系统软件组成及功能 3.1 系统软件组成系统软件主要由节目编辑软件、播放软件、自动化控制软件、远程通讯软件等几部分组成。软件功能见系统功能部分。

基于51单片机的汉字点阵显示设计

湖南科技大学测控技术与仪器专业
单片机课程设计
题姓学名号
目
指导教师成绩 ____________________
湖南科技大学机电工程学院二〇一五年十二月制

湖南科技大学课程设计
摘要
LED 显示屏在我们的周围随处可见，它的应用已经普及到社会中的方方面面。作为一种新型的显示器件，在许多场合都可以见到它的身影，不仅是它的应用使呈现出来的东西更加美观，更重要的是它的应用方便，成本很低，除了能给人视觉上的冲击外，更能给人一种美的享受。LED 显示屏是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等各种信息。本设计是基于 ATS52 单片机的 16*16 点阵式显示屏，该 LED 显示屏能实现 16*16 个汉字，简单的显示图像, 然后一直循环着显示下去。该设计包含了硬件、软件、调试等方案，只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但要注意不要超过负载能力。本次设计的作品体积小、功能多、方便实用、花费小，电路具有结构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。关键词： LED，ATS51 单片机，显示屏
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湖南科技大学课程设计
目录
摘要…………………………………………………………………………i 第一章系统功能要求 ……………………………………………………1 1.1 系统设计要求 ……………………………………………………1 第二章方案论证 …………………………………………………………1 2.1 方案论证 …………………………………………………………1 第三章系统硬件电路设计 ………………………………………………1 3.1 AT89S51 芯片的介绍 ………………………………………………1 3.1.1 系统单片机选型…………………………………………………1 3.1.2 AT89S51 引脚功能介绍 …………………………………………2 3.2 LED 点阵介绍………………………………………………………2 3.2.1LED 点阵……………………………………………………………2 3.3 系统各硬件电路介绍 ………………………………………………3
3.3.1 系统电源电路设计介绍……………………………………………3 3.3.2 复位电路……………………………………………………………4 3.3.3 晶振电路……………………………………………………………4 3.4 系统的总的原理图……………………………………………………5 第四章系统程序设计 ………………………………………………………5 4.1 基于 PROTEUS 的电路仿真……………………………………………5 4.2 用 PROTEUS 绘制原理 ………………………………………………6
4.3PROTEUS 对单片机内核的仿真 ………………………………………6
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单片机课程设计题目汇总(全)

单片机课程设计题目汇总（一）说明：为便于同学提前探讨开发思路，自学相关内容，特将本课程设计的可选题目发给大家。本次题目为其一部分，稍后会有另一部分。鼓励大家自己设计题目。要求：每个小组2-3人，每个题目最多限两个小组选；课程设计考核内容包括：C51源程序；现场显示结果；设计报告文档（文档的格式稍后公布，请注意查收）。一、基于单片机的交通灯显示系统（一）设计内容：１、东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯；（30分） 2、带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下，恢复正常显示（20分）３、夜间模式按钮按下，所有方向显示黄灯闪烁（20分） 4、实时提醒绿灯亮的剩余时间（30分）图示：二、基于单片机的交通灯显示系统（二）设计内容：1、东西干道和南北干道的通行分左行、右行、直行，其中左行、右行固定15秒；直行固定30秒（40分） 2、信号灯分绿灯（3种）、红灯、黄灯，每次绿灯换红灯时，黄灯亮3秒钟。（30分） 3、东西干道和南北干道交替控制，每次干道绿灯交替时，有3 秒钟所有干道的交通灯都是黄灯闪烁3秒钟，提示已经进入路口的车辆迅速通过。（30分） 4、其他创新内容。（10分）图示：三、基于单片机的波形发生器设计设计内容：1、设计一款能产生3种以上波形的波形发生器（30分） 2、设计波形选择按钮（采用3个独立按键）（10分） 3、点阵显示波形图案（20分） 4、能同时输出两种波形（30分）

5、显示频率（10分）图示：四、基于单片机的LED点阵广告牌设计设计内容：1、能显示不同字符、图形的LED点阵广告牌（30分） 2、用独立按键控制不同字符的切换效果（如闪烁、静止、平移）（30分） 3、可通过串口从电脑下载更新需要显示的字符（30分） 4、其他创新功能（10分）图示：略五、基于单片机的篮球计分器设计设计内容：1、设计LCD显示篮球比分牌（30分） 2、通过加分按钮可以给A队或B队加分（20分） 3、设计对调功能，A队和B队分数互换，意味着中场交换场地。（20分） 4、显示比赛倒计时功能（20分） 5、创新内容：如显示第几小节（10分）显示：六、基于单片机的电子贺卡设计设计内容：1、设计基于单片机的伴奏乐曲（30分） 2、设计基于单片机的彩屏图片（30分） 3、通过矩阵键盘按键显示不同彩屏图片，并伴有不同乐曲（30 分） 4、创新部分（自主设计）（10分）显示：（略）七、电风扇模拟控制系统设计设计内容：1、3个独立按键分别控制“自然风”、“睡眠风”、“常风”，（三者的区别是直流电机的停歇时间不同），并在数显管上显示出区别（30分） 2、每种类型风可以根据按下独立按键次数分为4个档的风力调节。（30分） 3、设计风扇的过热保护，用继电器实现。即当风扇运行一段时间后，暂停10秒。（30分） 4、其他创新内容（如报警提示）（10分）

基于单片机的LED显示屏系统毕业设计

基于单片机的LED显示屏系统毕业设计目录第一章绪论 (1) 1.1课题的背景和意义 (1) 1.2 相关技术发展现状 (1) 1.2.1 LED显示屏发展的简要回顾 (2) 1.2.2 我国LED显示屏的发展现状 (3) 1.2.3 LED显示屏的发展趋势 (3) 1.3 LED显示屏显示原理 (4) 1.4 课题研究的目的 (5) 1.5课题的主要工作 (5) 第二章系统总体设计 (7) 2.1需求分析 (7) 2.2系统组成及功能描述 (7) 2.3系统的功能描述 (8) 2.4系统的工作过程 (8) 第三章基于51单片机的LED显示屏系统设计 (11) 3.1硬件系统总体设计 (11) 3.1.1 STC90C51的硬件结构 (11) 3.1.2 STC90C51主要性能参数 (12) 3.1.4 STC90C51单片机适用领域 (13) 3.2 单片机STC90C51电路及外围电路 (14) 3.3 LED显示屏扫描电路设计 (16) 3.3.1 LED点阵屏部结构及显示原理 (16) 3.3.2 列扫描电路设计 (18) 3.3.3 行驱动扫描电路设计 (19) 第四章软件设计 (21) 4.1系统软件设计思路 (21) 4.2系统主程序设计 (21) 4.3 显示驱动程序设计 (22) 4.3上移程序设计 (23) 4.4扫描程序设计 (25) 第五章系统调试与实验 (27)

5.1实验平台 (27) 5.2软件平台 (28) 5.2.1 字模提取 (28) 5.3实验方案 (30) 5.3.1主控部分测试 (30) 5.3.2 LED显示部分测试 (30) 第六章结束语 (32) 参考文献 (33) 附录 (34) 外文资料 (47) 中文翻译 (54) 谢辞 (59)

单片机课程设计报告

课程设计报告课程名称单片机原理及应用设计题目电子琴的设计专业班级自动化1142 姓名周太永学号1104421242 指导教师蔡长青张卓起止时间2014.6.23-2014.7.11 成绩评定考核内容设计表现设计报告答辩综合评定成绩电气与信息学院

2013/2014学年第二学期《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书指导教师：蔡长青班级：自动化1141、2班地点：机房、单片机实验室（实训中心415）课程设计题目：基于单片机原理的电子琴设计一、课程设计目的 1.灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计，到PCB制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。 2.能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。 3.独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。二、课程设计内容（包括技术指标） 1.焊接。认真、仔细，避免缺焊、漏焊。 2.频率计算。会计算脉冲值与频率的关系。 3.工作过程。开机时，第一步是对定时器T0进行初始化，设定它的工作状态(对于本系统将T0设定为工作方式0)；然后判断是否有键按下，如果没有按键按下，继续判断，如果有按键按下，则判断是哪个键按下；再根据按键的功能将计数初值装入定时器T0中中并启动T0，当T0定时完毕后，重新装入计数初值继续定时并将P3.3取反，再次定时完毕后再一次的装入计数初值继续定时并将P3.3取反，一直循环此操作直到按键释放为止，按键释放后停止T0工作并再次判断是否又有按键按下，并继续执行以前的过程。三、时间安排 1．布置任务、查资料1天 2．硬件电路图设计及PCB制版3天 3．硬件电路图及PCB制版验收、电路板焊接1天 4．软件编程设计3天 5．系统调试3天 6．调试验收1天 7．完成设计报告3天四、基本要求 1.画出硬件电路图，完成PCB制版； 2.画出软件流程图，编写程序（C51语言/汇编语言）； 3.完成系统调试； 4.提交设计报告。

LED显示屏技术方案设计90387

附件二：LED显示屏技术方案第一章产品功能要求 1.1 简述 LED显示屏是近年来应用十分广泛的高科技显示设备，具有清晰度高、质量稳定、寿命长、显示功能灵活多变的特点，十分适用于文字、图形和多媒体节目的播放宣传。在户、内外的显示领域，它甚至占据了不可取代的地位。由于采用了最新的半导体材料和高科技工艺手段，LED的性能有了极大的提高，尤其是在颜色、亮度、可靠性方面具有其它显示光源无法比拟的优势，为户、内外显示技术和产品的发展提供了良好的基础。 1.2 播放显示功能 ◆可以直接接入播放有线电视节目信号、数字高清（HDTV）电视等多种制式和类型的电视节目； ◆可方便地接入现场的摄像机信号，实现各类比赛节目的现场直播功能；画面可达到清晰、无闪烁地显示视频图像； ◆播放录像机、影碟机（TV、VCD、DVD、LD）等视频节目，满足文化活动的基本需求； ◆可以播放AVI、MOV、MPG、DAT、VOB等五种格式的文件； ◆支持多媒体电脑的多种格式文件的播放； 1.3 信息发布功能 ◆可以显示各种计算机信息、图形、图画及二、三维动画等，具有丰富的播放方式，显示滚动信息、通知、标语口号等，存储数据信息容量大； ◆有多种中文字体和字型可供选择，还可以输入英文、法文、德文、希腊文、俄文及日文等诸多的外文； ◆播出系统具有多媒体软件，可灵活输入及播出多种信息；可播放文本信息，播放形式可滚点、滚行、引入引出模式、可上移、左移，消息可循环播出。字体、字号可任意选择、可设置播放速度，另外多条消息可同时播出、或与动画、图像同时播出。 ◆可进行日期、时间显示或字符串、表达式显示； ◆用于国家政策、法规及服务承诺的宣传； ◆天气预报的播放； ◆其它公众信息的发布。

大学本科毕业设计_点阵LED汉字显示系统的设计(硬件部分)

点阵LED汉字显示系统的设计（硬件部分）摘要 LED电子显示屏由于具有所显内容信息量大，外形美观大方，操作方便灵活，制作简单，安装方便，是近年来得到广泛应用的重要信息设备，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。考虑到所需元器件的易购性，本设计使用了8×8的点阵发光管模块，组成16×16发光点阵，显示待定的中文、字符以及数字。由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。所选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外，该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。关键词LED点阵；16X16点阵；单片机；显示屏；扫描

Abstract Because the LED electron display monitor has the institute content information content to be obviously big, the contour elegant appearance, the ease of operation is flexible, the manufacture is simple, the easy installation, was the recent years obtains the widespread application important information equipment, is widely applied in each kind of public area, like the automobile newspaper stood, the advertisement screen as well as the notice board and so on. This article introduced one section take monolithic integrated circuit AT89S51 as controller's LED lattice display monitor system's design. Considered needs primary device's Yi Gou, this design has used 8×8 lattice photo tube module, composition 16×16 illumination lattice, demonstration undetermined Chinese, character as well as digit. Actuates a 16×16 resolution by the demonstration actuation module the LED lattice display monitor's scanning demonstration. Selects at89S51 monolithic integrated circuit has the low in price procedure to read in the convenience the characteristic to cause the overall system convenience maintenance and the overhaul. In addition, this system has only taken the monolithic integrated circuit few I /O mouth and the memory, has left behind the space which for the system the function expands. Keywords LED dot-matrix; 16X16 dot matrix; singlechip; display; scan