【正文】 機及電子技術(shù)中的電源技術(shù)，單片機技術(shù)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)，顯示技術(shù)，存儲技術(shù)，系統(tǒng)軟件技術(shù)，接口及驅(qū)動等技術(shù)。我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，對信息傳播有越來越高的要求，可以相信，LED電子顯示屏以其大的顯示信息量，壽命長，耗電量小，重量輕，空間尺寸小，穩(wěn)定性高，易于操作，安裝和維護等特點，將在社會經(jīng)濟發(fā)展中扮演越來越重要的角色。LED顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體，顯示屏由幾萬……幾十萬個半導(dǎo)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。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。LED顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像；不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無法比擬的優(yōu)點。 在短短的十來年中，LED點陣顯示屏就以亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定的優(yōu)點迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。LED的發(fā)展前景極為廣闊，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。LED顯示屏的應(yīng)用涉及社會經(jīng)濟的許多領(lǐng)域，主要包括：、金融信息顯示；；、車站旅客引導(dǎo)信息顯示；；；；、電信、商場購物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳及信息顯示；。 研究趨勢及發(fā)展現(xiàn)狀 經(jīng)過多年的發(fā)展，我國LED產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)日趨完善，企業(yè)遍布襯底、外延、芯片、封裝、應(yīng)用各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)?？v觀整體產(chǎn)業(yè)鏈條，由于上游產(chǎn)業(yè)對于技術(shù)和資金要求較高，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)極少涉足，因此產(chǎn)業(yè)存在企業(yè)數(shù)量少，規(guī)模小的特點。相比之下，由于下游封裝和應(yīng)用對企業(yè)提出的資金和技術(shù)要求相對較低，這恰恰與國內(nèi)企業(yè)資金少，技術(shù)弱的特點相匹配，因此，國內(nèi)從事這兩個環(huán)節(jié)的企業(yè)數(shù)量較多。這種企業(yè)結(jié)構(gòu)分布不均的局面導(dǎo)致中國LED產(chǎn)業(yè)多以低端產(chǎn)品為主，企業(yè)長期面臨嚴峻的價格壓力。隨著國家半導(dǎo)體照明工程的啟動，中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展“一頭沉”的狀態(tài)正在發(fā)生改變，中國LED上游產(chǎn)業(yè)得到了較快的發(fā)展，其中芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為引人注目。但單從產(chǎn)業(yè)規(guī)?？?，封裝仍是中國LED產(chǎn)業(yè)中最大的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。2006年包括了襯底、外延、芯片、。不斷擴大的市場需求以及政府的大力支持是保證LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有利因素。近幾年，諸如顯示屏、景觀照明、交通指示燈、汽車應(yīng)用、背光源等LED應(yīng)用市場迅速興起。新興應(yīng)用市場對LED發(fā)光效率要求的不斷提升催生了對中高端產(chǎn)品的需求。隨著市場需求的增大，LED芯片產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品升級步伐逐漸加快，LED芯片產(chǎn)品將整體走向高端。另一方面，LED封裝產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也為LED芯片提供了廣闊的市場需求，進而為LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境。國家對LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也給予了大力支持。2006年，根據(jù)我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，有關(guān)部門制定半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃和2006年技術(shù)發(fā)展路線圖提出，對于LED芯片的投資將占LED產(chǎn)業(yè)投資的20%，研究重點將放在GaN芯片的生產(chǎn)以及功率芯片的研發(fā)上。同時，隨著LED芯片生產(chǎn)企業(yè)的不斷增多，LED芯片產(chǎn)值的增長速度一直高于封裝環(huán)節(jié)，導(dǎo)致芯片產(chǎn)值在我國LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值中所占比重不斷提升，%%。由此可見，我國LED產(chǎn)業(yè)正在由低端走向高端，向附加值更高、更具核心價值的芯片環(huán)節(jié)邁進。我國2005年—2007年LED器件、高亮度LED器件、LED芯片、高亮度LED芯片的產(chǎn)量和年增長率?？梢钥闯鯨ED芯片產(chǎn)量從2005年的180億只上升為2007年的360億只，保持著較高的年增長率，而高亮度LED芯片在2005年的產(chǎn)量為60億只，到2007年味210億只。 我國現(xiàn)階段的應(yīng)用市場主要在建筑照明、室內(nèi)外顯示屏，因此，下一波的主力可能還是目前這些市場。但在手機、小尺寸液晶背光、汽車的滲透會加大，另外一些零散市場如特種照明的開拓也會更大(特種照明對成本的要求沒有通用照明那么苛刻)。經(jīng)過前幾年的替換，LED交通指示燈已經(jīng)非常普遍，由于LED的使用壽命較長，短期內(nèi)很難在出現(xiàn)大規(guī)模的替換工作，這就使得交通指示燈對于LED的需求將出現(xiàn)一段低潮期；國內(nèi)轎車市場龐大，但要求較高，認證周期長，只要有過硬的產(chǎn)品質(zhì)量，國內(nèi)車用背光及車燈的LED市場需求非常大，而且這一市場的需求增長比較穩(wěn)定；而LED顯示屏以其易拼裝、低功耗、高亮度等優(yōu)點已經(jīng)廣泛應(yīng)用到銀行、證券、廣場、車站、體育場館中，未來這一市場仍有很大增長潛力；在奧運會、世博會、一些城市夜景工程示范效應(yīng)的帶動以及國家半導(dǎo)體照明工程等眾多有利因素的促進下，建筑照明市場依然前景廣闊。現(xiàn)代信息社會中，作為人機信息視覺傳播媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到迅速發(fā)展，進入二十一世紀的顯示技術(shù)將是平板顯示的時代，LED顯示屏作為平板顯示的主導(dǎo)產(chǎn)品之一無疑會有更大的發(fā)展，并有可能成為二十一世紀平板顯示的代表性主流產(chǎn)品。高亮度、全彩化藍色及純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件。基礎(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化。使LED全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快。LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候的環(huán)境條件要求，同時，由于全彩色顯示屏價格性能比的優(yōu)勢，預(yù)計在未來幾年的發(fā)展中，全彩色LED顯示屏在戶外廣告媒體中會越來越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈箱、霓紅燈、磁翻板等產(chǎn)品，體育場館的顯示方面全彩色LED屏更會成為主流產(chǎn)品。全彩色LED顯示屏的廣泛應(yīng)用會是LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個新的增長點。 未來LED顯示屏?xí)蛑鴺藴驶?、?guī)范化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化的方向發(fā)展。 本設(shè)計利用單片機對整個系統(tǒng)進行總體控制，進行顯示所要顯示的漢字和字符。其中顯示字模數(shù)據(jù)有單片機輸入顯存，點陣的點亮過程有程序控制，由驅(qū)動電路完成。點陣采用單色顯示，該顯示器電路的特點是：點陣的動態(tài)顯示過程占用時間比較短，亮度均勻。該設(shè)計課題使我們能夠掌握LED顯示屏的基本顯示原理和設(shè)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。并且對大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的一些理論進行了實踐，使我們對所學(xué)過的理論知識有了新的認識。并且通過該設(shè)計課題掌握了51單片機的的軟硬件開發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關(guān)行業(yè)的工作積累了實際工作經(jīng)驗。目前我國的信息行業(yè)發(fā)展迅速，作為主要平面顯示媒介的LED顯示屏的作用也越練越廣泛，相關(guān)的從業(yè)人員也會越來越緊缺。但同時應(yīng)該清楚的認識到我國的LED技術(shù)雖然發(fā)展迅速但和世界先進水平還有一定的差距。因此此課題不論是對自己的就業(yè)還是對我國LED顯示技術(shù)的發(fā)展都有非?，F(xiàn)實與積極的意義。第二章 單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)MCS51單片機內(nèi)部包含運算器、控制器、片內(nèi)存儲器、并行I/O接口、串行I/O接口、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等功能等。系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)由8位中央處理器，時鐘模塊，I/O端口，內(nèi)部程序循序存儲器，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，2個16位定時計數(shù)器，中斷系統(tǒng)和一個串行通信模塊組成， 51系列單片機內(nèi)部模塊的功能說明如下：（1） 中央處理器：單片機的核心部件，執(zhí)行預(yù)先設(shè)置好的程序代碼，負責(zé)數(shù)據(jù)的計算和邏輯的控制。（2） 程序存儲器：存放程序代碼。（3） 數(shù)據(jù)存儲器：存放程序執(zhí)行過程中的數(shù)據(jù)。（4） 中斷系統(tǒng)：根據(jù)設(shè)置接受單片機的各中斷事件，提交到處理器。（5） 時鐘模塊：提供整個單片機所需要的各個時鐘信號。（6） 可編程串行口：根據(jù)設(shè)置進行串行數(shù)據(jù)通信。（7） 16位定時計數(shù)器：根據(jù)設(shè)置進行定時或計數(shù)工作。（8） I/O端口：與外部接口部件通信，進行數(shù)據(jù)交流。 單片機基本內(nèi)部資源基于51單片機的內(nèi)部資源如下：（1）32個I/O端口，4組8位，可以位尋址。（2）23個16位定時計數(shù)器。（3）兩個外部中斷。（4）5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級。（5）一個全雙工的異步串行口。（6）128Bytl以上的RAM。（7）獨立的，可擴展至64KB的ROM。 并行I/O口引腳 并行I/O口引腳如下：（1） P0口—8位雙向三態(tài)I/O口；使用外存時，分時復(fù)用地址線（低8位）數(shù)據(jù)總線；P0作為通用輸出口時2，必須外接上拉電阻；用作輸入口時，必須先把鎖存器寫入1。（2） P1口—8位準雙向I/O口，只用作通用的I/O口使用；作為輸出口時，由于內(nèi)部有上拉電阻，所以不需要外接上拉電阻；用作輸入口時，必須首先向鎖存器寫入1。（3） P2口—8位準雙向I/O口；訪問外存時只輸出地址高8位；（4） P3口—8位準雙向I/O口；每個腳還是具有第二功能，當(dāng)P3處于第二功能時。 引腳轉(zhuǎn)義引腳功能說名RXD串行數(shù)據(jù)接收端TXD竄行數(shù)據(jù)發(fā)送端INT0外部中斷0請求INT1外部中斷1請求T0計數(shù)器0外部輸入T1計數(shù)器1外部輸入WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀P3口相應(yīng)的端口線處于第二功能，應(yīng)滿足以下條件：① 串行I/O口處于運行狀態(tài)（RXD,TXD）②外部中斷已經(jīng)打開（INT0，INT1）③定時/計數(shù)器處于外部計數(shù)狀態(tài)（T0，T1）④執(zhí)行讀/寫外部RAM的指令（RD,WR）控制引腳如下：（1） RST/VPD:復(fù)位信號輸入端/備用電源輸入端（當(dāng)VCC電源降低到低電平時，RST/VPD端的備用電源自動施加到系統(tǒng)，保證片內(nèi)RAM中的信息不丟失）。晶振工作后2個機器周期的高電平復(fù)位CPU。（2） ALE:地址鎖存信號，用于訪問外存時鎖存器低8位地址。ALE為晶振6分頻。（3） PSEN:外部程序存儲器，從程序存儲器中取指令或讀取數(shù)據(jù)時，該信號有效。（4） EA:允許訪問片內(nèi)外程序的存儲器控制端。當(dāng)EA=1從內(nèi)部開始執(zhí)行程序；當(dāng)EA=0只訪問外程序存儲器電源及時鐘引腳如下：（1） X1：按外部晶體此引腳接地，又是內(nèi)部振蕩器的輸入端。（2） X2：接外部晶體的另一端，又是內(nèi)部振蕩器的輸出端。（3） VCC,VSS:電源和地，+5電源供電，使用TTL電平【6】。算數(shù)邏輯單元是8位，由加法器和其它邏輯電路（如移位電路、控制門）組成，主要功能是完成算數(shù)/邏輯運算，位處理。 寄存器（1）通用寄存器（8位）：4組，8個寄存器R0R7,R0和R1可用于間接尋址。（2）特殊功能寄存器（SFR）：共有21個。①累加器A（Acc）：8051是累加器結(jié)構(gòu)，所有的運算都是以累加器為一個源操作數(shù)和目的操作數(shù)。常用于存放與算術(shù)或邏輯運算的兩個操作數(shù)中的一個操作數(shù)及運算結(jié)果，或用于存放目的操作數(shù)。②累加器B：乘、除指令中的一個操作數(shù)，在乘法運算中被乘數(shù)放在累加器A中，乘數(shù)放在累加器B中，而積的稿8位放在寄存器B中，低8位放在累加器A中。可以作為一般變量使用 ③程序狀態(tài)字寄存器