【正文】 窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 針對設計題目的特點，作者對論文的內容 和結構將做如下安排： 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 1）初步方案的論證和選擇 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 搜集題目的有關資料，并參照目前通用的設 計思想和設計方法擬定幾套設計方案進行分析比較。最終選定了以 PC 機為上位機，單片機為核心控制器件，外加譯碼電路和驅動電路的設計方案。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 2）方案實現 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍 冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 以設計方案為指導思想選擇合適的器件來實現這一思想，選擇器件時要從功能和電氣特性兩方面來選擇和論證。經過對比選擇選定 AT89S51 單片機為核心控制器件，由串并轉換器 74LS164 和鎖存器 74LS373 為譯碼電路器件，三極管 8550 和ULN2803 為驅動電路器件。論文列出了詳細的器件參數和在系統(tǒng)中的連接使用方法。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課 程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 3）軟件編寫 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 根據硬件特點和設計要求，軟件選用 匯編 語言編寫。程序按功能分為靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示、通信等幾個功能上相對獨立的模塊。然后按照所劃分的模塊逐個編寫和調試， 最后將獨立的模塊整合起來。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 4）驗證與測試 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 調試分為硬件調試、軟件調試和系統(tǒng)聯合調試幾 步來進行。在硬件調試中發(fā)現有單片機端口驅動能力不足、驅動電路工作不穩(wěn)定等問題。在軟件調試中出現程序整合工作不協(xié)調等問題。通過分析，查找找出了問題原因并設法將其解決。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 5）結論 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原 軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 設計完成后對設計中所遇到的問題、經驗教訓、以及自己的想法進行總結。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 第 2章 方案論證與選擇 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚 障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 系統(tǒng)硬件方案 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 大多數的 LED 顯示屏都在戶外，所以對硬件的質量要求非常的高。為方便檢修和維護硬件電路設計時常常采用模塊化的設計方法。硬件的設計采用模塊化設計，既要滿足模塊本身功能又要能夠和整個系統(tǒng)兼容。如圖 21 所示 ,根據顯示系統(tǒng)的功能特點確定系統(tǒng)硬件由顯示屏部分，控制部分，通信系統(tǒng)及上位機四部分組成。上位機通過通信部分向控制部分發(fā)送控制指令和顯示內容代碼，控制部分執(zhí)行顯示指令并將顯示代碼處理后控制顯示部分的顯示內容和顯示方式 [3]。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 通 信 部 分 控 制 部 分 顯 示 部 分上 位 機 圖 21 系統(tǒng)硬件組 成框圖 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 顯示屏主控制器 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 控制部分是整個系統(tǒng)的核心部分，其功能為與上位機通信接收上位 機發(fā)送的數據和控制指令處理過后控制顯示部分顯示內容。其常用的電子設計方法有單片機、DSP、及 EDA 技術。幾種設計方法比較各有其特點 ： 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 1）單片機 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍 冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 單片機是集成了 CPU， ROM， RAM 和 I/ O 口的微型計算機。它有很強的接口性能，非常適合于工業(yè)控制 ,因此又叫微控制器 (MCU)。單片機品種齊全 ,型號多樣 CPU 從 8， 16， 32 到 64 位，多采用 RISC 技術，片上 I/O 非常豐富，有的單片機集成有 A/ D， “ 看門狗 ”， PWM，顯示驅動，函數發(fā)生器，鍵盤控制等。它們的價格也高低不等，這樣極大地滿足了開發(fā)者的選擇自由。除此之外單片機還具有低電壓和低功耗的特點。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展， NMOS 工藝單片機被 CMOS代替，并開始向 HMOS 過渡。供電電壓由 5V 降到 3V， 2V 甚至到 1V，工作電流由 mA 降至 μA ，這在便攜式產品中大有用武之地 [4]。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 單片機的技術門檻較低開發(fā)成本也較低非常適合初學者進行學習和鍛煉使用?，F在市場上常用的單片機主要有 MCS5 AVR、 ARM、 PIC 等。其中 應用最廣泛的單片機首 推 Intel 的 51 系列，由于產品硬件結構合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產歷史 “悠久 ”，有先入為主的優(yōu)勢常作為單片機學習的教材。 且 51 系列的 I/O 腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平（復位時，各 I/O 口均置高電平）。當該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。所以在控制部分方案的選擇中選定 51 系列單片機作為控制部分的核心器件。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠 戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 通信系統(tǒng) 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 通信部分要滿足的設計要求就是穩(wěn)定、快速、簡單易實現。因為通常情況下顯示屏和上位機的距離不會很遠，所以通信距離的要求不是很高。計算機數據通信主要采用并行通信和串行通信兩種方式。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 1）并行通信 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 并行通信時數據的各個位同時傳送，可以字或字節(jié)為單位并行進行。并行通信速度快，但用的通信線多、成本高，故不宜進行遠距離通信。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 （ 2）串行通信 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 串行通信數據是一位一位順序傳送，只用很少幾根通信線，串行傳送的速度低，但傳送的距離長 ，因此串行適用于長距離而速度要求不高的場合。在串行發(fā)送時，數據是一位一位按順序進行的，而計算機內部的數據是并行的。因此，當計算機向外發(fā)送數據時，必須將并行數據轉換為串行數據再發(fā)送。反之，又必須將串行數據轉換為并行數據輸入計算機中。這種轉換即可以用硬件實現也可以用軟件實現。單由軟件實現會增加 CPU 負擔，降低其利用率，故目前常采用硬件實現。通用的 通用異步接收 /發(fā)送器，簡稱 UART（ Universal Asynchromous Receeiver/Trabsnitter）是完成這一功能的硬件電路。在單片機芯片中， UART 已經集成在其中，作為其組成部分，構成一個串行口 [6]。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1I本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 綜上所述，題目設計已經選定了單片機為開發(fā)方式而單片機的 UART 已經集成在單片機內，所以通信系統(tǒng)選擇串行通信為通信方式。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊 昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 LED 點陣顯示屏 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 顯示部分包括了一塊至少可以顯示一個漢字的顯示屏，以及驅動該顯示屏的驅動電路。由于單片機的 I/O 口有限要不能直接用 I/O 口來驅動 LED 顯示屏，所以需要對單片機 IO 口進行擴展增加單 片機并行輸出的能力。 基于 51單片機的 LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計與實現 1II本科生畢業(yè)論文 課程設計 盟奮漂告身良既濰緝尸吱障怎疇品鰓菊昭旭磚障窿疥原軒撻嬸推擬娃成杜肝澡賂惶粗吠戍冬謗舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢馭斯妥炮十略役渡猙喊疥 LED 顯示屏是由一個一個的發(fā)光二極管點陣構成的，要構成大屏幕的 LED 顯示屏就需要多個發(fā)光二極管。構成 LED 屏幕的方法有兩種，一是由單個的發(fā)光二極管逐點連接起來，如圖 22 所示；二是選用一些由單個發(fā)光二極管構成的 LED 點陣子模塊構成大的 LED 點陣模塊。目前市場上普遍采用的點陣模塊有 88 、 1616幾種；這兩種屏幕構成方法各有有缺點，單個發(fā)光二極管構成顯示屏優(yōu)點在于當單個的發(fā)光二極管出現問題時只需更換一個二極管即可，檢修的