【正文】 示屏概述 1（三） LED顯示屏控制技術現(xiàn)狀 2（四） 課題研究的意義 3二 系統(tǒng)方案設計 4（一） 需要實現(xiàn)的功能 4（二） 系統(tǒng)整體的設計過程 4（三） 本章小結 5三 系統(tǒng)的硬件設計 7（一） 硬件電路及工作原理 7（二） 單片機的結構 101） 單片機的基本結構 102） 單片機引腳圖及封裝 12（三） LED顯示模塊的硬件設計及工作原理 12四 系統(tǒng)的軟件設計 14（一） 軟件流程 14（二） 系統(tǒng)程序的設計 161） 顯示驅動程序 162） 系統(tǒng)主程序 16五 總結 17參考文獻 19致 謝 2032點陣式LED電子顯示屏的設計一 緒論（一） 課題概述隨著顯示器件與技術的進一步發(fā)展，屏幕顯示系統(tǒng)得到了廣泛的應用，LED顯示屏是信息顯示的重要傳媒之一。LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的顯示屏幕。LED顯示屏具有穩(wěn)定性高、亮度高、清晰度高、功耗低、壽命長、性能價格比高等特點，所以一直在平板顯示領域扮演著重要的角色，并且在今后相當長的一段時期內還有相當大的發(fā)展空間。被廣泛應用于證券、廣告、新聞發(fā)布、信息傳播等方面，是目前國際上極為先進的顯示媒體?，F(xiàn)代社會信息化高速發(fā)展，最具意義的莫過于大屏幕顯示已從公共信息展示等商業(yè)應用開始向消費類多媒體應用滲透。隨著寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展，數(shù)字化的多媒體內容將在信息世界中占據(jù)主流，新型的大屏幕顯示設備將代替?zhèn)鹘y(tǒng)電視機成為人們享受生活的主要工具。（二） 點陣式LED顯示屏概述LED 就是Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。在某些半導體材料的PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED[1]。LED電子顯示屏是由幾萬到幾十萬個半導體發(fā)光二極管像素點均勻排列組成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點。LED顯示屏是集光電子技術、微電子技術、計算機技術、信息處理技術于一體的高技術屏幕同步的產品。它以其超大畫面、超強視覺、靈活多變的顯式方式等獨具一格的優(yōu)勢，成為目前國際上使用廣泛的顯示系統(tǒng)。LED顯示屏可分為單色顯示屏、彩色顯示屏和彩色灰度顯示屏。其中單色顯示屏采用標準88單色發(fā)光二極管矩陣模塊標準組件，一般為紅色，可實現(xiàn)各種文字、數(shù)據(jù)及兩維圖形。缺點是色彩單調。彩色顯示屏采用標準88雙基發(fā)光二極管矩陣模塊，每一像素內有紅、綠兩個發(fā)光二極管，可發(fā)出紅、綠、黃三種顏色。還可以和各種數(shù)據(jù)設備連接，實時顯示動態(tài)數(shù)據(jù)和廣告，具有較好的信息顯示效果，是目前使用較為廣泛的LED顯示屏。彩色顯示屏采用標準88雙基發(fā)光二極管矩陣模塊，彩色灰度屏層次豐富，表現(xiàn)力極佳，可以顯示照片、三維圖形、動畫、圖像及視頻等內容，表現(xiàn)效果細膩豐富、逼真感人。（三） LED顯示屏控制技術現(xiàn)狀早期因LED材料的限制，LED顯示屏的應用領域沒有廣泛展開，另一方面，顯示屏控制技術基本上是通信控制方式，客觀上影響了顯示效果。所以導致早期的LED顯示屏在國內很少，產品以紅、綠雙基色為主，控制方式為通信控制，灰度等級為單點四級調灰，產品的成本比較高。后來LED顯示屏迅速發(fā)展，進入九十年代，全球信息產業(yè)高速增長，LED顯示屏在LED材料和控制技術方面不斷出現(xiàn)新的成果。藍色LED鏡片研制成功，全彩色LED顯示屏進入市場。電子計算機及微電子領域的技術發(fā)展，在顯示屏控制技術領域出現(xiàn)了視頻控制技術，顯示屏的動態(tài)顯示效果大大提高。這個階段，LED顯示屏在我國發(fā)展迅速，LED顯示屏產業(yè)成為新興的高科技產業(yè)。今天，LED顯示屏應用領域更為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國LED產業(yè)已初步形成了較為完整的產業(yè)鏈，1998年中國光學光電子待業(yè)協(xié)會光電器件分會LED顯示屏專業(yè)委員會成立，此協(xié)會集中了全國有代表性和影響的LED顯示屏主要生產企業(yè)，成立之初有55家成員單位，目前已發(fā)展到67家，基本上包括了全國LED顯示屏行業(yè)的主導企業(yè)。中國LED產業(yè)在經(jīng)歷了買器件、買芯片、買外延片之路后，目前已經(jīng)實現(xiàn)了自主生產外延片和芯片。現(xiàn)階段，從事該產業(yè)的人數(shù)達5萬多人，研究機構20多家，企業(yè)4000多家，其中上游企業(yè)50余家，封裝企業(yè)1000余家，下游應用企業(yè)3000余家。在“國家半導體照明工程”的推動下，形成了上海、大連、南昌、廈門和深圳等國家半導體照明工程產業(yè)化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產業(yè)發(fā)展的聚集地。2007年我國LED顯示屏產業(yè)主要集中在華東和華南地區(qū)，這兩個地區(qū)的產業(yè)總體規(guī)模占到全國的60%以上，這一趨勢近兩年更為明顯。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2007年市場銷售額在1000萬元以上的企業(yè)有108家，占到85%，反映出行業(yè)內企業(yè)平均規(guī)模水平在提升；2007年市場銷售額在5000萬元以上的企業(yè)有38家，占30%，%，反映出LED顯示應用產業(yè)的集約化發(fā)展趨勢；2007年銷售額在1億元以上的企業(yè)有17家，%，%。LED顯示屏是發(fā)光二極管主要應用面之一，近年來發(fā)展迅速，目前LED顯示屏制作技術先進，售價低，國外公司很難在大陸競爭市場，據(jù)不完全統(tǒng)計，1998年我國LED顯示屏生產廠商有150多家，制造各類顯示屏約五萬平方米，實現(xiàn)產值14億元，主要生產廠家有北京蘭通、南京洛普、聯(lián)創(chuàng)健和、上海信茂、上海三思科、東北微電子、西安青松、天津數(shù)據(jù)、深圳同洲等，這些公司生產的戶外屏，全彩色室內外屏都能為用戶接受，推動了信息顯示市場發(fā)展。（四） 課題研究的意義通過本次課題設計使我能夠掌握LED顯示屏的基本顯示原理和設計方法，對LED顯示屏這個行業(yè)有了較為深刻的了解和認識。并對大學期間所學的一些理論進行了實踐，使我對理論知識有了新的認識。并且通過該設計課題掌握了51單片機軟硬件開發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關行業(yè)的工作積累了實際工作經(jīng)驗。清楚的認識到我國的LED技術雖然發(fā)展迅速但和世界先進水平還有一定的差距。通過LED顯示屏的設計，進一步了解單片機和LED顯示屏的工作原理，為進一步設計出功能強大的顯示系統(tǒng)做準備。二 系統(tǒng)方案設計（一） 需要實現(xiàn)的功能設計4個16ｘ16的點陣LED圖文顯示屏，要求在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應穩(wěn)定、清晰無串擾。（二） 系統(tǒng)整體的設計過程從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個點所在的位置相對應的LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結果，這種同時控制各個發(fā)光點亮滅的方法稱為靜態(tài)驅動顯示方式。16ｘ16的點陣共有256個發(fā)光二極管，顯然單片機沒有這么多的端口，如果我采用鎖存器來擴展端口，按8位的鎖存器來計算，16ｘ16的點陣需要256/8=32個鎖存器。這個數(shù)字很龐大，因為我們僅僅是16ｘ16的點陣，在實際應用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個很龐大的數(shù)字。因此在實際應用中的顯示屏幾乎都不采用這種設計，而采用另外一種稱為動態(tài)掃描的顯示方法。動態(tài)