基于單片機系統(tǒng)的單色led顯示屏設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-12 20:08 本頁面
【正文】 ng achieved by the design of hardware and software modules pass the PROTEUS simulation debugging successfully.Key words: SCM。 LED。 rolling display第一章前言：LED電子顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。他具有發(fā)光效率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點。并廣泛用于公交汽車、碼頭、商店、學(xué)校和銀行等公共場合用于信息的發(fā)布和廣告宣傳。自20世紀(jì)八十年代開始，LED電子顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍布了交通、電信、教育、廣告宣傳等各方面。LED電子顯示屏發(fā)展較快，其無論在成本和產(chǎn)生的社會效益等方面都有其獨特的優(yōu)勢。第二章2．1需要實現(xiàn)的功能 本次設(shè)計主要實現(xiàn)的功能，是通過16*16的一個點陣屏顯示漢字和圖像?？梢燥@示漢字的循序為：向左（★虎居深山★），向上（★鷹擊長空★），向右（★馱走大漠★），向下（★龍嘯九天★）。由于每次以★為開始和結(jié)束所以給人的感覺這四次詞語是連貫在一起的。實現(xiàn)了先向左，再向上，再向右，最后向左滾動顯示的功能。2．2 LED顯示特點 LED 就是Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)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(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)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。發(fā)光二極管是由p 型和n 型半導(dǎo)體組成的二極管。在LED 的p n 結(jié)附近,n 型材料中多數(shù)載流子是電子,p 型材料中多數(shù)載流子是空穴。p n 結(jié)上未加電壓時構(gòu)成一定的勢壘,當(dāng)加正向偏壓時,在外電場作用下,p 區(qū)的空穴和n 區(qū)的電子就向?qū)Ψ綌U散運動,構(gòu)成少數(shù)載流子的注入,從而在p n結(jié)附近產(chǎn)生導(dǎo)帶電子和價帶空穴的復(fù)合,同時釋放出相對應(yīng)的能量hν(h 為普朗克常數(shù),ν為光子頻率)而發(fā)光。該能量相當(dāng)于半導(dǎo)體材料的帶隙能量Eg(Ev) ,其與發(fā)光波長λ(nm) 的關(guān)系為λ= 1239. 6PEg。LED顯示屏是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示幕。LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計算機進行控制，圖文、圖像并茂，以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場實況。LED顯示屏顯示畫面色彩鮮艷，立體感強，靜如油畫，動如電影，廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。它的優(yōu)點：亮度高、工作電壓低、功耗小、微型化、易與集成電路匹配、驅(qū)動簡單、壽命長、耐沖擊、性能穩(wěn)定。本次設(shè)計是用4個8*8LED點陣塊組成一個16*16點陣塊來實現(xiàn)顯示漢字。8*8點陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4個8*8點陣級聯(lián)構(gòu)成16*16點陣如下圖2．3設(shè)計方案論證大屏幕顯示廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，動態(tài)大屏幕顯示系統(tǒng)顯示的文字，數(shù)字，圖形等生動逼真，立體感強。用單片機驅(qū)動LED點陣有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時再傳送一次新數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間。動態(tài)顯示需要CPU時刻對顯示器件進行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU時間多。這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的硬件較多；動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。如果用靜態(tài)顯示的方法，16*16的點陣共有256個發(fā)光二極管，單片機沒有那么多的端口，如果用鎖存器來擴展端口，按8位鎖存器來計算，也需要32個鎖存器。兩位顯示就需要64個鎖存器。因此在實際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不采用靜態(tài)顯示，而是采用動態(tài)掃描的顯示方法。此次設(shè)計的要求是1位的1616點陣顯示，采用動態(tài)顯示，掃描電路就可以實現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動器。具體就1616的點陣來說，把所有同一行的發(fā)光二極管的陽極連在一起，把同一列的發(fā)光二極管的陰極連在一起（共陽接法），先送出對應(yīng)的第一行發(fā)光二極管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第1行使其亮滅的時間，然后熄滅；再送對應(yīng)的第二行的數(shù)據(jù)，依次下去，直到第16行。整個來回的時間只要能夠達到每秒24次以上，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，就可以看到顯示在屏幕上的穩(wěn)定的圖像了。2．4顯示模式方案和數(shù)據(jù)傳輸方案采用掃描方式進行顯示時，每行一個行驅(qū)動器，各行的同名列共用一個列驅(qū)動器。顯示數(shù)據(jù)通常存儲在單片機的存儲器中，
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