基于单片机的Led点阵广告牌设计说明书

单片机原理与应用课程设计报告

课程设计名称：LED点阵广告牌的设计专业班级：

学生姓名：

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指导教师：

设计时间：

成绩：

信电工程学院

摘要

LED的特色之处一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三提高空间利用率。而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。LED 点阵显示系统中各模组的显示方式有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便,但硬体接线复杂,在实际应用中一般採用动态显示方式,动态显示採用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲驱动,从上到下逐次不断地对显示幕的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形或文字资讯的脉冲信号,反復迴圈以上操作,就可显示各种图形或文字资讯。LED点阵显示屏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。

关键词单片机 LED 点阵

目录

1绪论 (1)

1.1 LED点阵显示屏的设计背景及意义 (1)

1.2显示原理及控制方式分析 (3)

1.2.1 LED点阵模块结构 (3)

1.2.2 LED 动态显示原理 (4)

1.2.3 LED常见的控制方式 (4)

1.3 设计目标及采取的方案 (5)

1.3.1 本设计的目标 (5)

1.3.2 本设计采取的方案 (5)

2系统硬件设计 (5)

2.1 AT89C51芯片的介绍 (6)

2.2 74LS154芯片的介绍 (6)

2.3 点阵式汉字LED显示屏设计 (7)

2.3.1 16*16点阵LED原理及应用 (7)

2.3.2 LED点阵的显示文字图形原理 (8)

3.字模生成 (10)

3.1 字模简介 (10)

3.2 LED显示屏领域字模实现技术 (10)

3.3 字模存储技术简介 (11)

4 系统软件设 (11)

4.1 程序设计 (11)

5 调试与仿真 (12)

5.1 仿真效果 (12)

5.2 调试中出现的问题 (12)

结论 (12)

参考文献 (14)

附录 (14)

附录1 16*16的点阵图文显示屏的硬件原理图 (14)

附录2 完整程序 (14)

1 绪论

1.1 LED点阵显示屏的设计背景及意义

LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED 像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED 显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、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。

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。

1.2显示原理及控制方式分析

1.2.1 LED点阵模块结构

八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器模块，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成。这种一体化封装的点阵LED模块，具有高亮度、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。LED点阵规模常见的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。

根据像素颜色的数目可分为单色、双基色、三基色等。像素颜色不同，所显示的文字、图象等内容的颜色也不同。单色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双基色和三基色点阵显示内容的颜色由像素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色，如果按照脉冲方式控制二极管的点亮时间，则可实现256或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。

LED点阵显示器单块使用时，既可代替数码管显示数字，也可显示各种中西文字及符号．如5x7点阵显示器用于显示西文字母．5×8点阵显示器用于显示中西文，8x8点阵可

以用于显示简单的中文文字，也可用于简单图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，但这类实用装置常通过PC机或单片机控制驱动。

1.2.2 LED 动态显示原理

LED点阵显示系统中各模块的显示方式：有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。

点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式，这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将连续的几帧画面高速的循环显示，只要帧速率高于24帧/秒，人眼看起来就是一个完整的，相对静止的画面。在电子领域中，因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发光单元的信号线数量，因此在LED显示技术中被广泛使用。

以8×8点阵模块为例，说明一下其使用方法及控制过程。图2.1中，红色水平线Y0、Y1……Y7叫做行线，接内部发光二极管的阳极，每一行8个LED的阳极都接在本行的行线上。相邻两行线间绝缘。同样，蓝色竖直线X0、X1……X7叫做列线，接内部每列8个LED 的阴极，相邻两列线间绝缘。

在这种形式的LED点阵模块中，若在某行线上施加高电平（用“1”表示），在某列线上施加低电平（用“0”表示）。则行线和列线的交叉点处的LED就会有电流流过而发光。比如，Y7为1，X0为0,则右下角的LED点亮。再如Y0为1，X0到X7均为0，则最上面一行8个LED全点亮。

1.2.3 LED常见的控制方式

目前常见的是并行传输方式（见附录1.1），通过8位锁存器将8位总线上的列数据进行锁存显示，各8位锁存器的片选信号由译码器提供。此种方式的优点是传输速度快，对微控制器（MCU）的通信速度要求较低。但是这种方案最大的缺点是不便于随意扩展显示单元的数目。每增加一个16×16点阵的全角汉字显示单元，就需要在之前的电路上多增加两根地址线，这就要求在PCB布线的时候要留有充足的地址线冗余量。再一个缺点是，每个单元的PCB随着安放位置的不同，布线结构也不相同，不利于厂家批量生产。并行传输需要的芯片较多，因此市场上已经出现用FPGA,CPLD等高密度可编程逻辑器件（PLD）来取代传统锁存器IC的方案。成本有所下降，但可扩展性仍旧较差。因此，并行传输方式适用于显示单元数目确定的条屏。

一．以传统8051单片机为控制器的LED显示屏。因受到单片机运算速度及通信速率的限制，LED动态显示的刷新率不可能做得太高。对显示效果和移动算法的处理也比较吃力，在实际显示效果上有比较明显的闪烁感。除此之外，传统8051单片机的内部资源贫

乏，仅128字节的数据存储器，几K字节的程序存储器，无E2PROM，SPI。这就需要对单片机扩展外设，无疑增加了硬件成本。因此，8051控制的条屏只能用于显示内容及其简单，不需要经常更改显示内容的场合。

二．以PIC单片机为控制器的LED显示屏。因PIC单片机是RISC架构的工业专用单片机，处理指令的速度有所增加，抗干扰能力优秀，型号种类繁多。作为条屏的控制器，可以明显的改善显示效果，同时PIC单片机内部的资源较丰富，可节省外部电路设计难度，同时降低了硬件成本。因此，以PIC单片机为控制器的条屏目前仍是单色条屏市场的主流。

三．以FPGA（复杂可编程逻辑门阵列）为控制器的LED显示屏。FPGA以高速、并行著称。是近年来新兴的可编程逻辑器件。用他作为LED显示屏的控制器，能够高速的处理色阶PWM信号、高速的完成动态扫描逻辑、高速的完成字符移动算法。因此被运用于双基色、三基色的显示系统。但是其成本较高，开发难度较大。

1.3 设计目标及采取的方案

1.3.1 本设计的目标

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。

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。

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。

1.3.2 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 系统硬件设计

本设计采用以AT89C51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。

2.1 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AT89C52芯片。

AT89C52是一个低功耗高性能的单片机，共有40个引脚，32个外部双向输入/输出

（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器和1个全双工串行通

信口，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash

存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

2.2 74LS154芯片的介绍

（1）54/74154 为 4 线－16 线译码器，当选通端（G1、G2）均为低电平时，可将地

址端（ABCD）的二进制编码在一个对应的输出端，以低电平译出。如果将G1和G2中的

一个作为数据输入端，由ABCD对输出寻址，74LS154还可作1线-16线数据分配器，见图

2-1。

图2-1 74LS154芯片

（2）引脚功能介绍

A、B、C、D 译码地址输入端(低电平有效)

G1、G2 选通端(低电平有效) 0－15 输出端(低电平有效)

（3）74LS154真值表，见表2-1

表2-1 74LS154真值表

Inputs输入Outputs输出

G1 G2 D C B A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 L L L L L L L H H H H H H H H H H H H H H H L L L L L H H L H H H H H H H H H H H H H H L L L L H L H H L H H H H H H H H H H H H H L L L L H H H H H L H H H H H H H H H H H H L L L H L L H H H H L H H H H H H H H H H H L L L H L H H H H H H L H H H H H H H H H H L L L H H L H H H H H H L H H H H H H H H H L L L H H H H H H H H H H L H H H H H H H H L L H L L L H H H H H H H H L H H H H H H H L L H L L H H H H H H H H H H L H H H H H H L L H L H L H H H H H H H H H H L H H H H H L L H L H H H H H H H H H H H H H L H H H H L L H H L L H H H H H H H H H H H H L H H H L L H H L H H H H H H H H H H H H H H L H H L L H H H L H H H H H H H H H H H H H H L H L L H H H H H H H H H H H H H H H H H H H L L H X X X X H H H H H H H H H H H H H H H H H L X X X X H H H H H H H H H H H H H H H H H H X X X X H H H H H H H H H H H H H H H H 表中L—表示低电平；

表中H—表示高电平。

(4)与单片机引脚的连接

地址输入端A、B、C、D分别接单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3口来控制选择第几列显示。选通端G1接P1.4口，G2接地。

（5）与点阵引脚的连接

74LS154芯片的1-8脚对应接上面两个点阵引脚的列线，9-17脚（12脚接地）对应接下面两个点阵引脚的列线。点阵引脚图见下图2-1。

2.3 点阵式汉字LED显示屏设计

2.3.1 16*16点阵LED原理及应用

设计LED点阵显示屏时必须掌握点阵工作原理才能进行更深层设计。16*16LED点阵实质上就是4块8*8点阵LED级联而成的，因此特给出 8*8 点阵LED的工作原理。图2-1为8*8点阵LED的等效电路图，只要其对应的X、Y轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如

如果想使左上角LED点亮，则Y0=1，X0=0即可。应用时限流电阻可以放在X轴或Y轴。而16*16就是在8*8原理的基础上将四块8*8级联而成，见图2-2。

图2-1 8*8点阵LED等效电路图

图2-2 四块8x8点阵LED级联成16x16点阵

2.3.2 LED点阵的显示文字图形原理

LED驱动显示采用动态扫描方法，动态扫描方式是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。以16×16点阵为例，把所有同一行的发光管的阴极连在一起，把所有同一列的发光管的阳极连在一起（共阴的接法），先送出对应第1列发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1列使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第2列的数据并锁存，然后选通第2列使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第16列之后，又重新燃亮第1列，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能看到显示屏上的汉字的每一笔都是同时出现的。该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。

显示数据可通过单片机的P0，P2口传输到点阵行引脚。

LED点阵显示模块进行的方法有两种：

（1）水平方向（X方向）扫描，即逐列扫描的方式（简称列扫描方式）：此时用一个P口输出列码决定哪一列能亮（相当于位码），用另一个P口输出行码（列数据），决定该列上哪个LED亮（相当于段码）。能亮的列从左到右扫描完16列（相当于位码循环移动16次）即显示出一个完整的图像。

（2）竖直方向（Y方向）扫描，即逐行扫描方式（简称行扫描方式）：此时用一个P 口输出决定哪一行能亮（相当于位码），另一个P口输出列码（行数据，行数据为将列数据的点阵旋转90度的数据）决定该行上哪些LED灯亮（相当于段码）。能亮的行从上向下扫描完16行（相当于位码循环移位16次）即显示一帧完整的图像。

本设计应用的是第一种的扫描方法，即水平方向（X方向）扫描。

每一个字由16行16列的点阵形成显示，即每个字均由256个点阵来表示，我们可以把每一个点理解为一个像素。一般我们使用的16*16的点阵宋体字库是每一个汉字在纵横各16点的区域内显示的。汉字库从该位置起的32字节信息记录了该字的字模信息。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。

我们以水平方向（x方向）扫描显示汉字的“杨”为例来说明其扫描原理，每一个字由16行16列的点阵组成显示，如下图，如果用8位的AT89S51的单片机来控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分成两个部分。一般我们把它分解成上部分和下部分，上部分由8*16的点阵组成，下部分也由8*16的点阵组成。在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的部分，即第0列的P0.0~P0.7口。方向为P0.7到P0.0，显示汉字“杨”的时候，P0.0到P0.2都是灭的，P0.3亮，因为行接阴极，即二进制11110111，转换为16进制为F7H，如图所示。

上半部分第一列完成之后，继续扫描下半部分的第一列，即从P2.7向P2.0方向扫描，从上图可以看到，这一列P2.2亮，其余全部灭，所以代码为11111011，16进制为FBH，然后单片机转向上半部的第二列，除了P0.3亮，其他的都不亮，即为11110111，16进制为F7H，这一列扫描完成之后继续进行下半部分的扫描，除了P2.0和P2.1亮，其他的为不亮，为二进制11111100，即16进制FCH。按照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“杨”的扫描代码为：F7H，FBH ，F7H ，FCH ，37H ，FFH，00H，00H，B7H，FFH，77H，FEH，F5H，F7H，BDH，DBH，9DH ，ECH，2DH，F7H，B5H，F9H，39H，BEH，BDH，7FH，3FH，80H，FFH，FFH，FFH，FFH。

3 字模生成

3.1 字模简介

文字的字模是一组数字，但它的意义却与数字的意义有着根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状[1]。

在电脑硬件中，根本没有汉字这个概念，也没有英文的概念，其认识的概念只有——内码(将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字，即汉字的内码。而剩下的低128位则留给英文字符使用，即英文的内码)。如果你用启动盘启动系统后用DIR命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那确确实实是汉字，如果你启动UCDOS或其他的汉字系统后，就会看到那是一个个熟悉的汉字。在硬件系统内，英文的字模信息一般固化在ROM里，即使在没有进入系统的CMOS里，也可以让你看到英文字符。而在DOS下，中文的字模信息一般记录在汉字库文件里(将制作好的字模放到一个个标准的库中，这就是点阵字库文件)。

字模生成

3.2 LED显示屏领域字模实现技术

在通过软件实现的技术中，目前有许多字模生成软件，软件打开后输入汉字，点“检取”，十六进制数据的汉字代码即可自动生成，把我们所需要的竖排数据复制到我们的程序中即可。在通过硬件实现字模提取的技术中，有在单片机系统中增加硬汉字库的方法，主控器发送的汉字是其机内码，用两个字节来表示一个汉字。根据机内码，显示单元控制

模块从汉字库中查取显示字模，实现汉字显示。由于带有硬汉字库，进行动态文字显示时，通用智能显示单元仅接受汉字的机内码即可，这样数据通讯量大大减少。因此，“动态文字显示速度快”。

3.3 字模存储技术

目前使用最广泛的技术是，通过上位机软件将待显示的字符串转换为对应的点阵字模数据，通过烧写的方式将这些字模数据按一定的顺序编址后存储在E2PROM中。在条屏显示的过程中按规定的方式取出E2PROM中的字模数据进行处理。对于一个16×16点阵的汉字字模数据，需要连续32字节的E2PROM空间来存储。照此计算，若有256个需要显示的字符，则至少需要32B×256=8192字节（8KB）的E2PROM存储空间。通常的单片机内部没有集成这么大容量的E2PROM。因此这种方案，需要在单片机外部扩展大容量的E2PROM，增加硬件成本。上位机程序设计由于涉及到汉字取模，取模算法的难度较大。在多字下载的时候传输时间也较长。诸多弊端使本设计放弃了传统方案。而本设计创新使用了专用的点阵字库芯片，成本仅为8元，内含各种点阵规格的GB2312、ASCII等标准字库。专用字库芯片采用微型SO-8封装，使用高速同步串行SPI接口进行读写操作，节省了控制器的I/O。在本设计中，单片机内部的小容量E2PROM，用于存储待显示汉字的GB2312标准机内码，每个全角字符的内码占2字节，则在同样需要显示256个汉字的情况下，这种方案仅占用512字节的E2PROM空间。

4 系统软件设计

4.1 程序设计

系统软件采用汇编语言编写，按照模块化的设计思路设计。首先分析程序所要实现的功能，程序要实现动态显示并能左右移动的功能。程序分为主程序和中断程序。

4.1.1 程序设计总体思路

用简短的汇编程序设计，实现LED点阵显示内容，并使显示的内容在屏幕上从左到右的滚动显示。系统采用模块化结构，包括主程序、延时程序、显示子程序和串行口中断程序。用AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154芯片和4个16×16LED点阵显示器构成一个完整的16位点阵LED显示系统。

5.1.2 程序流程图

程序主要由开始、初始化、主程序、字库组成。其中主程序和子程序的流程图如图5.1所示。

图5-1

5 调试与仿真

Proteus仿真时，单片机需要加载程序，，加载程序为.hex文件。本设计利用Keil软件，在新建项目时选择AT89C52单片机作为CPU，将相应程序导入，在“Options For Target”对话窗口中，选中“Output”选项中的“Create Hex File ”,编译链接后就可以生成.hex 文件。在Proteus ISIS中，选中AT89C52并单击鼠标左键，对AT89C52进行设置，设置单片机时钟频率为12MHz，按照正确的文件路径加载.hex文件。对单片机设置完毕后就可以开始仿真了。仿真过程中如有硬件问题可在Proteus ISIS中直接修改，如有软件问题可在keil中直接修改，通过keil与Proteus的联合调试就可以得到预期的结果。Proteus 软件目前版本中没有16*16点阵模块，本设计中采用Proteus软件中现有的4个8*8点阵模块组合成一个16*16点阵模块，利用Proteus软件设计点阵式LED滚动汉字显示屏硬件电路原理图如附录图。

5.1 仿真效果

5.2 调试中出现的问题

延时问题：在显示子程序中需要调用延时子程序，如果延时过短，虽然能提高显示屏的亮度，但是将无法达到预定的效果，每行还没有显示完全就进入了下一行的扫描，甚至锁存器还没有输出到显示屏，便进入到下一个扫描周期，如果时间过长，不但显示屏的亮度会降低，而且扫描的过程变为间断的，人眼看到的不是完整的汉字，这两种情况都是不成功的，要想达到最佳的显示效果，就得根据锁存器的锁存时间，得出扫描一行的最短时间，再结合实践，便能得出延时的最佳时间，这样显示屏才能显示稳定的汉字。

结论

在本设计中我用简短的汇编程序在LED显示屏实现了汉字的左移右移滚动显示。在设计中采用的芯片有AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154和4个8×8LED点阵显示器。其特点：1.内容能从右向左，从左向右浮动显示，有不同的动态效果。2.硬件结构简单，应用广泛。3.LED数码管动态扫描显示，工作效率高，价格低廉等。

通过本次(16×16位点阵LED)的设计，理论知识学习和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富。为后继的学习和工作奠定的基础。

参考文献

[1] 高玉芹.单片机原理与应用及C51编程技术[M].北京:机械工业出版社,2011.6

[2] 严天峰.单片机应用系统设计与仿真调试[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005

[3]李光飞等.单片机课程设计实例指导[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005

[4] 苏平.单片机原理与接口技术[M].北京:电子工业出版社,2003.8

[5] 赵长德,雷田玉.微型计算机原理与接口技术[M].北京:机械工业出版社,1999.10

附录

附录1

整体电路原理图

附录2

完整程序

ORG 0000H

AJMP READY

ORG 000BH

AJMP INT_0

;只需更改点阵数据和要显示的总字数

READY:MOV P0,#0FFH

MOV P1,#0FFH

MOV P2,#0FFH

MOV P3,#0FFH

MOV SP,#70H

MOV 36H,#2D ;控制移动的速度

MOV 37H,#00H

MOV 3AH,#9D ;设置要显示的总字数

LCALL DATA_CHUSHI

SETB EA ;中断初始化

SETB ET0

MOV TMOD,#01H

MOV TH0,#0A6H

MOV TL0,#00H

SETB TR0

;主程序

MAIN:ACALL DISP_READY ;调用显示子程序

ACALL KEY ;调用按键子程序

AJMP MAIN ;循环调用子程序

DATA_CHUSHI:MOV 35H,#00H

MOV 38H,#00H

MOV 39H,#01H ;初始化时已显示第一个字

MOV 3BH,#0A0H ;暂存R0指向地址

MOV DPTR,#DATA1

MOV R0,#0A0H ;点阵数据存放地址

MOV 30H,#32D ;数据字节数

SEND_DATA0:MOV A,#00H ;将表中第一个数据地址存入R0

MOVC A,@A+DPTR

MOV @R0,A

INC R0

INC DPTR

DJNZ 30H,SEND_DATA0 ;共32字节

MOV R0,#0C0H ;点阵数据存放地址

MOV 30H,#32D ;数据字节数

SEND_DATA1:MOV A,#00H ;将左移时所需存储的数据地址存入R0 MOVC A,@A+DPTR

MOV @R0,A

INC R0

INC DPTR

DJNZ 30H,SEND_DATA1

MOV DPTR,#DATA1+32

MOV R0,#80H ;点阵数据存放地址

MOV 30H,#32D ;数据字节数

SEND_DATA2:MOV A,#00H ;将右移时所需存储的数据地址存入R0

MOVC A,@A+DPTR

MOV @R0,A

INC R0

INC DPTR

DJNZ 30H,SEND_DATA2

RET

KEY:MOV P3,#0FFH

MOV A,P3

ANL A,#00000001B ;由一个按键控制（对应单片机P3.0口） CJNE A,#00000001B,KEY_PANDUAN

RET

KEY_PANDUAN:MOV 34H,A ;判断是否确实有键按下

ACALL KEY_DELAY

MOV A,P3

ANL A,#00000001B

CJNE A,34H,KEY_EXIT

ACALL KEY_CHULI

KEY_EXIT: RET

KEY_CHULI:JB ACC.0,KEY_CHULI_EXIT ;有键按下后做相应处理

MOV A,37H ;移动方式的切换

ADD A,#40H ;A加除00H以外的任何值都可

MOV 37H,A

LCALL DATA_CHUSHI

RET

KEY_CHULI_EXIT:RET

KEY_DELAY: ;按键延时

DLY_LP1: MOV R1,#20

MOV R6,#50

DLY_LP2:

NOP

NOP

NOP

DJNZ R6,DLY_LP2

DJNZ R7,DLY_LP1

END_DLYMS:RET

;显示程序

DISP_READY:MOV R0,3BH

MOV 30H,#16D

MOV 31H,#00H

DISP:MOV A,@R0 ;行列扫描显示

MOV P0,A

INC R0

MOV A,@R0

MOV P2,A

MOV P1,31H

ACALL DISP_DELAY

MOV P0,#00H

MOV P1,#0FFH

MOV P2,#00H

INC 31H

INC R0

DJNZ 30H,DISP

DISP_EXIT: RET

;显示延时

DISP_DELAY:MOV 32H,#2

D1:MOV 33H,#150

DJNZ 33H,$

DJNZ 32H,D1

RET

;中断处理程序

INT_0:PUSH ACC

MOV TH0,#0A6H ;重装初值

MOV TL0,#00H

INC 35H

MOV A,35H

CJNE A,36H,INT0_EXIT

MOV 35H,#00H

ACALL WHICH_WAY

INT0_EXIT:POP ACC

RETI

WHICH_WAY:MOV A,37H ;选择左移还是右移 CJNE A,#00H,WAY2

ACALL ZUOYI

RET

WAY2:

ACALL YOUYI

RET

ZUOYI: MOV 50H,#0A1H ;初始化时已显示第一个字 MOV 51H,#0C1H

MOV 3CH,#16D

INC 38H

MOV A,38H

CJNE A,#16D,ZUOYI_THEN1

MOV 38H,#00H

INC 39H

MOV A,39H

CJNE A,3AH,ZUOYI_THEN

MOV 39H,#00H

MOV DPTR,#DATA1

ZUOYI_THEN: MOV 3CH,#32D

MOV R1,#0C0H

ZUOYI_SEND_DATA: MOV A,#00H ;左移将字送入R1

MOVC A,@A+DPTR

MOV @R1,A

INC R1

INC DPTR

DJNZ 3CH,ZUOYI_SEND_DATA

MOV 3CH,#16D

ZUOYI_THEN1:

MOV R1,51H ;将字分上下部分显示 MOV A,@R1

RLC A

MOV @R1,A

DEC R1

MOV A,@R1

RLC A

MOV @R1,A

MOV R1,50H

MOV A,@R1

RLC A

MOV @R1,A

.....

DEC R1

MOV A,@R1

RLC A

MOV @R1,A

INC 50H

INC 50H

INC 51H

INC 51H

DJNZ 3CH,ZUOYI_THEN1

RET

YOUYI: MOV 50H,#0A0H

MOV 51H,#80H

MOV 3CH,#16D

INC 38H

MOV A,38H

CJNE A,#16D,YOUYI_THEN1

MOV 38H,#00H

INC 39H

MOV A,39H

CJNE A,3AH,YOUYI_THEN

MOV 39H,#00H

MOV DPTR,#DATA1

YOUYI_THEN:MOV 3CH,#32D

MOV R1,#80H

YOUYI_SEND_DATA:MOV A,#00H ;右移将字送入R1 MOVC A,@A+DPTR

MOV @R1,A

INC R1

INC DPTR

DJNZ 3CH,YOUYI_SEND_DATA

MOV 3CH,#16D

YOUYI_THEN1:MOV R1,51H ;将字分上下部分显示 MOV A,@R1

RRC A

MOV @R1,A

INC R1

MOV A,@R1

RRC A

MOV @R1,A

LED点阵广告牌设计要点

第1章绪论 1.1 LED的发展及意义 随着社会文化的不断发展，人们的消费标准不断改变，户外灯箱广告更是扮演着越来越重要的宣传角色，不论是汽车站，火车站，股市交易市场，还是学校都离不开它，然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求，传统的霓虹灯广告亟待改进。 由于单片机技术的不断发展和高亮度LED发光管的出现使得大屏幕高亮度LED电子广告屏成为可能，与传统的霓虹灯广告在显示效果以及可修改性上都有着无法比拟的优势，而且单片机的日益平民化以及LED技术的不断创新，使得高亮度高清晰的LED点阵广告牌与传统霓虹灯广告牌的成本日益接近。另外，SMT技术的飞速发展，开关电源的大规模使用，使其无论在体积上还是在可靠性上都比传统的霓虹灯广告有明显的优势，为其在特殊领域的应用奠定了基础。 这种新兴的大屏幕显示技术成为众人目光的焦点。与传统的显示设备相比，首先，LED 显示屏色彩丰富，3基色的发光管的可以显示全彩色，显示显示方式变化多样（文字、图形、动画、视频、电视画面等）、亮度高，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。其次，LED显示屏的象素采用LED发光二极管，将多个发光二极管以序列的形式构成LED 显示阵列，这种显示屏具有耗电省、成本低、亮度清晰度高、寿命长等优点，而且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，是信息传播设施划时代的产品。再次，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，显示效果清晰稳定，越来越多的地方开始使用LED 电子显示屏，有巨大的社会效益和经济效益。它以其超大画面、超宽视觉、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。

单片机课程设计LED点阵电子显示屏的设计

单片机课程设计LED点阵电子显示 屏的设计 1

LED点阵电子显示屏的设计 简述：LED点阵显示系统，由AT89S52单片机、串口通信模块、LED屏幕显示模块等组成，实现了对星期、年月日、时分秒的显示。 关键词：LED点阵电子显示屏单片机键盘控制 一、选用器材 AT89C52单片机1个，74LS138型号3线－8线译码器1个，74LS373三态输出的八D 透明锁存器型号，+5V电源1个，Led8*8点阵屏绿色5个， tPd PD5个，带公共端的8电阻排(排阻)1个，电容30pF3个，电阻10K欧1个，按钮6个，石英晶振1MHz1个 二、设计方案 1、实验功能 本实验要实现的功能就是，显示时分秒，年月日，且可修改。实现实时时间的显示，显示屏数字显示，时：分：秒；星期的显示；年月日的显示。显示屏经过按键切换显示星期，年月日，时间。 2、总体方案 （1）工作原理

用单片机AT89S52控制，写入程序，将数据传输到显示模块，即点阵LED电子显示屏显示器，实现日历的显示。 （2）总体设计 电路图 LED和52单片机配合实现时间显示功能。显示模块为点阵LED电子显示屏显示器，把单片机中的数据显示出来。该电路是经过按键来切换各种显示要求。 3、方案论证 （1）显示部分: 显示部分是本次设计最核心的部分，对于LED8*8点阵显示有以下两种方案：静态显示，即将每个二极管的状态分别用

1和0表示，0则无电流，为暗，1则有电流，为亮。若给每个二极管一个驱动电路，一个图像输入后，所有LED的状态保持到下一个图像。对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而负责，成本高，可靠性也低。动态显示，即对每一个LED屏进行分割，对组成图像的各个部分分别显示，这样利用人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短，也同样能够实现显示功能，这样就能够避免静态显示出现的问题。可是，设计上如果处理不当，容易造成图像闪烁的问题，因此合理的涉及要保证驱动电路容易实现而且保证图像稳定补闪烁。（2）数字时钟 本实验采用软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒、星期的信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则清零且相应的分值加1；若分值达到60，则清零且相应的时值加1；若相应的时值达到24，则清零且相应的日值加1；若相应的日值分别达到29，30，31时，根据判断来增加月值；若相应的月值达到12时，清零且年值加1。 （3）显示接口芯片的选择 采用串口输入，使用少量I/O口，但传输速度稍微慢了一些，可是不影响显示质量。于是我们采用TI公司的DMOS器件

Led点阵广告牌设计显示原理及控制方式分析

2.1 LED点阵模块结构 八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器模块，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成。这种一体化封装的点阵LED模块，具有高亮度、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。LED点阵规模常见的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。 根据像素颜色的数目可分为单色、双基色、三基色等。像素颜色不同，所显示的文字、图象等内容的颜色也不同。单色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双基色和三基色点阵显示内容的颜色由像素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色，如果按照脉冲方式控制二极管的点亮时间，则可实现256或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。 图2.1示出最常见的8×8单色LED点阵显示器的内部电路结构和外型规格，其它型号点阵的结构与引脚可试验获得。 图2.1 8×8单色LED模块内部电路 LED点阵显示器单块使用时，既可代替数码管显示数字，也可显示各种中西文字及符号．如5x7点阵显示器用于显示西文字母．5×8点阵显示器用于显示中西文，8x8点阵可以用于显示简单的中文文字，也可用于简单图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，但这类实用装置常通过PC机或单片机控制驱动。 2.2 LED 动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式：有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。

LED点阵式电子广告牌控制

任务7 LED点阵式电子广告牌控制 1．任务目的 利用单片机控制一块最简单的8x8 LED点阵式电子广告牌，将一些特定的文字或图形以特定的方式显示出来。 2．任务要求 用单片机控制一块8x8 LED点阵式电子广告牌，循环显示的数字为0～9。 3．电路及元器件 用单片机控制一块8x8LED点阵式电子广告牌的硬件电路如图12．1所示。每一块8x8 LED点阵式电子广告牌有8行8列共l6个引脚，采用单片机的Pl口控制8条行线，P0口控制8条列线。 4任务分析

5．程序设计 在8x8 LED点阵上稳定显示一个字符的程序设计思路如下：首先选中8x8 LED的第l行，然后将该行要点亮状态所对应的字型码，送到列控制端口，延时约l ms后，选中下一行，再传送该行对应的显示状态字型码，延时后再选中第3行，重复上述过程，直至8行均显示一遍，时间约为8 ms，即完成一遍扫描显示。然后再从第1行开始循环扫描显示，利用视觉驻留现象，人们看到的是一个稳定的图形。多个字符的显示程序则在一个字符显示程序的基础上再外嵌套一个循环即可。 /程序：ex5_3.c //功能：在8×8LED点阵上循环显示数字0~9 #include "REG51.H"

void delay1ms(); //延时约1ms函数声明 void main() { unsigned char code led[]={0x18,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x24,0x18, //0 0x00,0x18,0x1c,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18, //1 0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x06,0x06,0x3e, //2 0x00,0x1e,0x30,0x30,0x1c,0x30,0x30,0x1e, //3 0x00,0x30,0x38,0x34,0x32,0x3e,0x30,0x30, //4 0x00,0x1e,0x02,0x1e,0x30,0x30,0x30,0x1e, //5 0x00,0x1c,0x06,0x1e,0x36,0x36,0x36,0x1c, //6 0x00,0x3f,0x30,0x18,0x18,0x0c,0x0c,0x0c, //7 0x00,0x1c,0x36,0x36,0x1c,0x36,0x36,0x1c, //8 0x00,0x1c,0x36,0x36,0x36,0x3c,0x30,0x1c}; //9 unsigned char w; unsigned int i,j,k,m; while(1) { for(k=0;k<10;k++) //字符个数控制变量 { for(m=0;m<400;m++) //每个字符扫描显示400次，控制每个字符显示时间 { w=0x01；//行变量w指向第一行 j=k*8; //指向数组led的第k个字符第一个显示码下标 for(i=0;i<8;i++) { P1=w; //行数据送P1口 P0=led[j]; //列数据送P0口 delay1ms();

基于单片机的LED点阵显示课程设计

1 LED电子显示屏原理 1.1 L ED电子显示屏概述 LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。 LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED 显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、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。 1.2 LED显示屏动态显示原理 LED点阵显示系统中各模块的显示方式：有静态和动态显示两种。静态显示原理简单、控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中一般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。 点阵式LED汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式，这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

单片机课程设计——LED8×8点阵实验

单片机原理及应用课程设计 ——LED 8×8点阵的设计作者：王雨轩指导老师：张金花 摘要：本设计主要是利用可编程并行I/O接口芯片8255。8×8点阵共需要64个发光二极管组成，当接高电平的时候则相应的二极管就亮。字模中每一点使用一个二进制位(Bit)表示，如果是1，则说明此处有点，若是0，则说明没有。这样，一个8×8点阵的汉字总共需要8×8/8=8个字节表示。 Abstract:This design mainly is to use programmable parallel I/O interface chip 8255.8×8 dot matrix of total need 64 light-emitting diodes.When meet high level has corresponding diode is bright.Type in every Point of the use of a binary (Bit).If it is 1, then here is a little point.If it is 0, then here is no point.In this way, an 8×8 dot matrix Chinese characters, it will be altogether 8×8/8=8 bytes. 关键字：单片机 8255 发光二极管点阵

目录 说明书总页数：13页LED 8×8点阵的设计 (3) 一、课题要求与内容 (3) （一）课题要求 (3) （二）课题内容 (3) （三）使用设备 (3) 二、系统总体方案设计 (4) （一）系统流程图 (4) 三、系统硬件设计 (5) （一）设计原理图 (5) （二）主机连线说明 (5) （三）硬件调试 (5) 四、系统软件设计 (6) （一）程序清单 (6) （二）软件调试 (8) （三）字码表 (9) 五、结束语 (12) 六、参考文献 (13)

单片机LED点阵式电子广告牌控制

嵌入式系统应用实训报告 课题名称单片机LED点阵式电子广告牌控制班级电信1116 学号45 姓名何金鑫

2013年5月 第一章设计任务和要求 、课程设计目的和要求： 1、本课程是电气工程及其自动化专业、电子信息科学与技术的必修课； 2、通过该实习使学生具有一定的动手能力、维修维护及改造能力、绘图能力，具体表现在：常用分立电子元器件的的识别、检测、使用能力；

3、通过该实习是学生达到如下要求：掌握单片机的工作原理和用途；认识二极管、发光二极管、电解电容等常用电子元器件； 4、学会常用电子元器件的测试、参数读取、质量鉴别、管脚识别等； 5、掌握焊接技术； 第二章主要内容： 1、电路原理分析，掌握单片机最小系统的设计，并自行设计一个最小的控制系统。 2.、焊接技术练习。熟悉电烙铁的基本知识，掌握电

烙铁的使用方法、技巧等，利用提供的印刷电路板、原件等使学生具有一定的焊接水平。 3、电路焊接组装及调试。将元器件按顺序、有步骤地安装在印刷电路板上(熟悉protel)，边安装边测试，最后完成整个最小控制系统的设计。安装正常后根据自行设计的最小系统下载程序并进行调试，根据结果分析硬件电路焊接状态并进行分析报告。 4、整理实习报告。 第三章设计任务 利用AT89C/S52设计电路，上交电路图以及c源程序及hex文件，设计四个功能键，实现每个功能键控制不同的LED灯开关方式。 单片机系统是整个系统的核心部分，它主要用于键盘按键管理、数据处理、实时采样分析系统参数及

对各部分反馈环节进行整体调整。单片机最小系统包括电源电路、时钟电路、复位电路，检查硬件电路时，首先要检查电源是否接上，时钟电路和复位电路是否正常。AVR单片机的复位不同于51系列的高电平复位，是低电平复位，而且由于AVR单片机内部设置了复位电路，外部复位电路可以省去。

LED点阵广告牌的设计(史诗级完整版)

<> 课程设计报告 题目：LED点阵广告牌的设计 专业：电子信息工程 年级： 学号： 学生姓名： 联系电话： 指导老师： 完成日期： 2013 年 5 月 25 日

摘要 本设计使用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动8×8的点阵LED点阵显示屏。利用AT89C51系列高速单片机本身强大的功能，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应用性。 本LED显示屏能够以动态扫描的方式显示8×8点阵数字，摸拟电梯数字显示,并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。本文从LED的显示原理入手，详细阐述了LED动态显示的过程，以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。 关键词：动态显示；单片机；LED点阵

ABSTRACT This design USES AT89C51 series high speed single chip microcomputer as the main control module, the use of simple peripheral circuit to drive the 8 x 8 dot matrix LED dot matrix display screen. USES AT89C51 series high-speed microcontroller itself powerful function, can easily achieve data transmission between MCU and PC and storage, and use software can easily display the content of diversity change, on the other hand of dot matrix display screen is widely used in hospitals, airports, Banks and other public places, so this design has a strong practical applicability. The LED display can be displayed in a dynamic scanning way 8 x 8 dot matrix digital, and can pass the PC software to modify the display content and effect and so on. This article obtains from the principle of LED display, LED dynamic display process were introduced in detail, and the hardware circuit and software algorithm. The design and calculation of Key Words:Dynamic display; Single chip microcomputer; The LED lattice

LED广告牌系统设计

课程设计 嵌入式系统 课程设计报告 题目：基于ARM的LED 广告牌系统设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

摘要 随着信息时代高新技术的飞速发展，人们对及时获取并显示各类信息的愿望日益强烈，由此带动了信息传媒的飞速发展，发光二极管(LED)显示屏就是信息显示的重要传媒之一． 目前各种大屏幕LED显示屏的控制常采用8位或16位的微处理器，但由于这些微处理器系统的运行速度、寻址能力和功耗等问题，已难满足显示区域较大、显示内容切换频繁的相对较复杂的应用场合．本课题针对目前大屏幕LED显示系统存在的问题，结合当今先进的微控制器产品、控制技术和通信技术，采用基于ARM核的新一代32位嵌入式RISC 微处理器组成前级驱动电路，PC机用于后级管理和控制，方便地组成由多块大屏幕LED 显示器构成的显示系统．与传统的基于8位或16位普通单片机的LED显示系统相比较，该系统在不显著增加系统成本的情况下，可支持更大可视区域的稳定显示，同时可存储更多的显示内容． 关键词：32位ARM微处理器；LED显示系统

基于ARM的LED广告牌系统设计 目录 摘要 (1) 目录 (3) 1 系统功能分析 (4) 1.1 LED电子显示屏 (4) 1.2 整体思路 (4) 1.3原理介绍 (5) 2系统硬件设计 (5) 2.1 电源模块的设计 (5) 2.2 ARM控制模块的设计 (6) 2.3 串口通信模块的设计 (7) 2.4LED显示模块 (7) 2.5 模块功能 (8) 3 系统工作流程及控制方式分析 (9) 3.1 系统工作流程 (9) 3.2 传输方式 (9) 3.3 软件控制系统字模提取的分析与设计 (10) 3.4 系统综述 (10) 4 总结 (11) 参考文献 (12)

单片机交通灯课程设计(LED显示倒计时)(精)

单片机交通灯课程设计 (LED显示倒计时 .txt27信念的力量在于即使身处逆境,亦能帮助你鼓起前进的船帆;信念的魅力在于即使遇到险运,亦能召唤你鼓起生活的勇气;信念的伟大在于即使遭遇不幸,亦能促使你保持崇高的心灵。本文由 ID 很难想啊贡献 doc文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT ,或下载源文件到本机查看。摘要近年来随着科技的飞速发展, 单片机的应用正在不断深入, 同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中, 单片机往往作为一个核心部件来使用, 仅单片机方面知识是不够的, 还应根据具体硬件结构软硬件结合, 加以完善。由于我国经济的快速发展从而导致了汽车数量的猛增, 大中型城市的城市交通, 正面临着严峻的考验, 从而导致交通问题日益严重, 日常的交通堵塞成为人们司空见惯而又不得不忍受的问题。在这种背景下,结合我国城市道路交通的实际情况,开发出真正适合我们自身特点的智能信号灯控制系统已经成为当前的主要任务。对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题,是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施,是解决城市交通问题的有效途径。交通灯控制系统由 80C51 单片机、键盘、LED 显示、交通灯延时组成。系统除具有基本交通灯功能外, 还具有时间设置、LED 信息显示功能,市交通实现有效控制。 目录 一序言...... 3 1.1 交通灯的形成...... 4 1.2 单片机的发展历程...... 4 1.3 芯片简介 (5) 1.4 技术指标及设计要求...... 7 二硬件电路的设计及描述...... 9 2.1MCS-51 单片机内部结构...... 9 2.2 MCS-51 单片机芯片引脚位置及功能符号...... 12 2.3 51 系列单片机运行的硬件条件...... 13 2.4 单片机的特点与应用...... 14 三软件设计流程及描述...... 15 3.1 软件设计...... 15 3.2 电路连接分配...... 16 3.3 主程序流程图...... 17 四源程序代码 (18) 体会总结...... 22 体会总结参考文献 (23) 2 一序言

基于单片机的Led点阵广告牌设计.doc

课程设计任务书 学生姓名：田鑫专业班级：电子0703班 指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院 题目: 基于单片机的Led点阵广告牌设计 初始条件 本设计既可以使用集成集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等。也可以使用单片机系统构建。 要求完成的主要任务: 1、课程设计工作量：2周 2、技术要求： （1）采用单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动模块，实现对点阵模块的显示和测量。 （2）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和集成电路，设计分电路，阐述基本原理。 （3）绘制总体电路原理图。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、2011年1月10日至14日，课程设计任务布置、选题、查询资料 2、2011年1月15日至17日，设计，软件编程、仿真和调试 3、2011年1月18日至20日，设计的硬件调试并撰写报 告 4、2011年1月21日，机房检查设计成果，提交设计说明书及答辩 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要................................................................................................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT...................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 LED概述....................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1LED电子显示屏概述 ............................................................................ 错误!未定义书签。

单片机课程设计8个LED灯来回点亮

目录 第一章绪论--------------------------------------------------------3 第二章设计目的及要求-----------------------------------------5 设计目的--------------------------------------------------------5 设计要求--------------------------------------------------------5 第三章设计电路原理----------- -------------------------------7 控制部分的设计与选择-------------------------------------7 LED显示方案-----------------------------------------------8 第四章硬件系统------------------------------------------------9 原件清单-------------------------------------------------------9 单片机AT89C5---------------------------------9 单片机时钟电路--------------------------------------------10

单片机复位电路---------------------------------------------11 工作电路------------------------------------------------------12 第五章软件设计------------------------------------------------13 程序流程图--------------------------------------------------13 编辑源程序--------------------------------------------------14 第六章系统调试与仿真结果--------------------------------16 系统调试-----------------------------------------------------16 仿真结果----------------------------------------------------16 总结------------------------------------------------------------- 19 参考文献--------------------------------------------------------20 第一章绪论

基于单片机的Led点阵广告牌设计

盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 基于单片机的LED广告牌设计 班级电子2班姓名秦地学号0902214075 成绩 一、设计背景 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED 显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 二、任务要求 设计一个简易的LED广告牌，用于显示自己的名字或其它个性信息。显示的字符用LED 发光二极管排列成固定形状，在控制电路驱动下各字符轮流循环点亮。或者用LED点阵显示，显示内容可更新。汉字一般是以点阵式方式存储的，如16×16,24×24点阵。汉字的字模其实是汉字字形的图形化。所谓16点阵字模，就是把汉字写在一个16×16的网格内，汉字的笔划通过某网格时该网格就对应1，否则该网格对应0，这样，每一网格均对应1或0，把对应1的网格连起来看，就是这个汉字。汉字就是这样通过字节表示其点阵存储在字形中的。为了方便查找所需要汉字的点阵，每个汉字都与一个双字节的内码相对应。通过汉字的内码可以计算出它的点阵起始字节。 三、整体设计方案 如图所示，本设计通过单片机来控制行列驱动器使LED显示屏显示出汉字，单片机选用AT89C52芯片，行驱动器采用74HC154的P0口，列驱动器选用74HC595芯片。该系统主要由AT89C52芯片、电源、行驱动器、列驱动器、16×64LED点阵5部分组成。

单片机课程设计LED报告

中国地质大学（武汉）单片机课程设计报告 学院：机械与电子信息学院 班级：072121 姓名：

目录 一方案设计 (2) 1 题目意义 (2) 2 系统功能 (2) 二模块描述 (2) 1 LED模块 (2) 2 键盘模块 (3) 3 串口通信模块 (4) 三各功能程序设计 (4) 1 LED滚动程序设计 (4) （1）左滚动 (5) （2）右滚动 (5) （3）上滚动 (6) （4）下滚动 (6) 2 键盘扫描程序设计 (7) 3 串口通信程序设计 (9) 4 滚动暂停程序设计 (10) （1）键盘控制 (10) （2）串口控制 (11) 5 显示截断程序设计 (12) （1）键盘控制 (12) （2）串口控制 (13) 6 总体程序设计 (14) 四课程设计体会 (15) 五附录 (15)

一方案设计 1 题目意义 点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。具有：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点，所以受到广泛重视而达到迅速发展，LED的发展前景极其广阔，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。 在当今现代信息化社会的高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用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带内实际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，这种未来的巨大希求让大屏幕显示技术成为众人目光的焦点： 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。 LED显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理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具一格的优势，是目前国际上使用广泛的显示系统。 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，有着巨大的社会效益和丰厚的经济效益。 2 系统功能 本文设计的系统是基于Lab8000通用微控制器实验系统的16x16 LED点阵显示系统。 本系统可实现如下功能： 1、通过键盘输入命令使LED点阵显示屏显示汉字并呈现出左滚动、右滚 动、上滚动、下滚动的循环显示效果。 2、可通过键盘输入命令使正在滚动显示的显示屏汉字暂停或继续滚动。 3、当显示屏滚动显示时，如果按下按键，会使当前显示的汉字截断，显 示新的汉字及效果。 4、通过串口调试助手输入命令使LED点阵显示屏显示汉字并呈现出左滚 动、右滚动、上滚动、下滚动的循环显示效果。 5、可通过串口调试助手输入命令使正在滚动显示的显示屏汉字暂停或 继续滚动。 6、当显示屏滚动显示时，如果通过串口调试助手输入命令，会使当前显 示的汉字截断，显示新的汉字及效果。 二模块描述 1 LED模块

课程设计报告--LED点阵广告牌的设计

桂林航天工业学院 实习报告 课程名称单片机课程设计 开课学期 2014-2015春 实验室南实408 班级 20130922z01 组员：冯基恒（学号：20130922z0102） 肖淼（学号：20130922z0103）指导教师：吴慧峰 日期： 2015.7

摘要 本文介绍了一款以单片机AT89C52为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现中英文字符以及特殊字符的显示和动态特效显示，通过控制按钮，可以实现不同效果间切换，达到实际应用中广告牌的要求。并且可以通过级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。 系统采用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，AT89C52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一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。选用两片74HC138译码器作为I /O口的扩展，与LED点阵显示屏的控制列脚相连，16×16的点阵显示由4块8×8点阵组成。软件选用C语言程序编写。外部中断0输入口接控制按钮实现不同效果间的转换。所选用的AT89C52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。 I

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.1.1 选题背景 (1) 1.1.2 研究现状及发展趋势 (1) 1.2 论文主要内容 (1) 2 系统总体方案设计 (2) 2.1 系统硬件设计方案 (2) 2.1 系统软件设计方案 (2) 3 硬件系统设计 (3) 3.1 硬件整体设计概述 (3) 3.2 控制单元 (4) 3.2.1 AT89C52基本介绍 (4) 3.2.2 控制系统设计 (4) 3.3 译码器 (5) 3.4 LED点阵显示屏 (6) 3.4.1 LED点阵显示屏的基本介绍 (6) 3.4.2 LED点阵显示屏的工作原理 (7) 4 软件系统设计 (8) 4.1 程序设计 (8) 4.2 显示程序的设计 (9) 4.2.1 点阵数据表达方式 (9) 4.2.2 动态特效显示程序的设计 (9) 4.3 外部中断程序 (11) 5 系统调试 (12) 5.1 系统调试的基本过程 (12) 5.1.1 软件调试 (12) 5.2 系统调试的结果 (12) 结论 (13) 致谢 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1：硬件原理图 (16) 附录2：C语言程序 (16)

单片机LED广告牌设计方案

永城职业学院 毕业论文基于单片机的LED广告牌设计 题目：基于单片机的LED广告牌设计班级：机电一体化089班 专业：机电一体化 学生姓名：肖赛赛 指导教师：黄品 日期 2011年 4月 30 日

目录（字体要一致） 1 LED概述 (3) 1.1LED电子显示屏概述 (3) 1.2LED电子显示屏的分类 (3) 2 显示原理及控制方式分析 (4) 2.1LED点阵模块结构 (4) 2.2LED动态显示原理 (5) 2.3LED常见的控制方式 (5) 3 硬件电路设计 (6) 3.1系统硬件概述 (6) 3.216×16LED点阵显示制作 (8) 3.2.1 16×16LED点阵的内部结构及工作原理 (8) 3.2.2用8×8LED点阵构成16×16LED点阵 (9) 3.3主控单片机的接口说明 (11) 3.4LED显示驱动电路 (12) 4 字模生成 (13) 4.1字模简介 (13) 4.1.1 LED显示屏领域字模实现技术 (13) 4.1.2软件控制系统字模提取的分析与设计 (13) 4.2字模存储技术 (14) 4.3字库生成 (15) 5软件设计 (16) 5.1程序设计总体思路和结构 (16) 5.1.1程序设计总体思路 (16) 5.1.2 程序流程图 (16) 5.2各模块程序设计 (18) 5.2.1 系统初始化 (18) 5.2.2 LED动态显示 (18) 5.2.3 汉字显示的原理 (18) 6系统功能测试 (20) 6.1单元模块电路测试 (20) 6.2系统整体功能测试 (20) 总结 (21) 致谢 (21) 参考文献 (22) 附录 (23)

LED点阵广告牌的设计

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单片机原理与应用课程设计报告 课程设计名称：LED点阵广告牌的设计专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：2012.6.4——2012.6.15 成绩： 信电工程学院

摘要 LED点阵电子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，制作简单和安装方便等特点，广泛应用于广告、证券、信息传播、新闻发布等方面。 本文设计了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统设计的16*16LED 点阵广告牌。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。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。 关键词单片机；LED；点阵

目录 1绪论 (1) 1.1 LED点阵显示屏的设计背景及意义 (1) 1.2 LED点阵显示屏的技术现状及发展趋势 (1) 1.2.1 我国LED产业发展现状 (1) 1.2.2 LED显示屏的发展趋势 (2) 1.2.3 选题意义 (2) 1.3 设计目标及采取的方案 (2) 1.3.1 本设计的目标 (2) 1.3.2 本设计采取的方案 (3) 2 系统总体分析 (4) 2.1 工作原理 (4) 2.2 总体设计 (4) 3系统硬件设计 (5) 3.1 AT89C51芯片的介绍 (5) 3.2 74LS154芯片的介绍 (5) 3.3 点阵式汉字LED显示屏设计 (7) 3.3.1 16*16点阵LED原理及应用 (7) 3.3.2 LED点阵的显示文字图形原理 (8) 4 系统软件设计 (11) 4.1 程序设计 (11) 5 调试与仿真 (14) 5.1 仿真效果 (14) 5.2 调试中出现的问题 (14) 结论 (15) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录1 16*16的点阵图文显示屏的硬件原理图 (17) 附录2 硬件实物图 (17) 附录3 完整程序 (18) 附录4 元件清单 (25)

基于单片机的电子广告牌设计

目录 前言----------------------------------------------------------------------------------3 第一章LED点阵电子广告牌的简介----------------------------------------6 1.1 LED电子广告牌的定义------------------------------------------------------6 1.2 LED电子广告牌的特点------------------------------------------------------6 1.3 LED电子广告牌应用--------------------------------------------------------7第二章LED电子广告牌的设计原理--------------------------------------8 2.1 16*64点阵屏原理-----------------------------------------------------------8 2.2 系统的主要结构-------------------------------------------------------------8第三章主要芯片简介及硬件电路设计------------------------------------10 3.1 STC89C52芯片简介-----------------------------------------------------------10 3.2 74HC154芯片简介-------------------------------------------------------------11 3.3 74HC595芯片简介-------------------------------------------------------------13 3.4 点阵简介----------------------------------------------------------------------14 3.5 16*64点阵屏构成------------------------------------------------------------15 3.6 单片机最小系统与说明及连接电路-----------------------------------------16 3.7 行驱动和列驱动--------------------------------------------------------------19 3.8 硬件设计注意事项-----------------------------------------------------------21第四章keil实现C代码与程序下载-------------------------------------22 4.1 字模软件的使用--------------------------------------------------------------22 4.2 字模软件的设置--------------------------------------------------------------22 4.3 程序代码字模表--------------------------------------------------------------23