【正文】 畢業(yè)設(shè)計開題報告 理工類 題 目 : 基于單片機(jī)的 LED 點陣顯示屏系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué) 院 ： 電子工程學(xué)院 專業(yè)班級 ： 自動化 D 自動化 111 學(xué)生姓名 ： 邵凱華 學(xué) 號： 2020200890 指導(dǎo)教師 ： 李慧君 年 月 日 淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告 一 .課題研究的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢 1. 我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，對信息的傳播有越來越高的要求， LED 電子顯示屏以其色彩奪目，顯示信息量大、壽命長、耗電量小、重量輕等特點，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。但是在實際應(yīng)用中仍然存在功能單一、更改顯示信息麻煩、靈活性和可移動性差、可控制性差等缺點。因此設(shè)計一個新型實用的 LED 點陣顯示屏系統(tǒng)是十分必要的。 本課題是基于單片機(jī)的 LED 點陣顯示屏的 設(shè)計，顯示屏采用單一的紅色 16 64LED 顯示屏，由 4 塊 16 16LED點陣組成。控制核心采用高性能的 STC89C52 單片機(jī)。本次的設(shè)計能顯示時間、鬧鐘、溫度、靜態(tài)字幕、滾動字幕和動畫這幾個功能。時間和溫度的顯示是通過單片機(jī)讀取時鐘芯片和溫傳感器的信息而實現(xiàn)的功能。時間和鬧鐘可通過按鍵設(shè)置。滾動字幕的滾動速度也可以通過按鍵控制。整體顯示功能可通過按鍵切換。因為所學(xué)知識有限，上位機(jī)軟件不熟悉，所以本次設(shè)計只能采用單一的修改代碼的方式來改變 LED 顯示屏的顯示內(nèi)容。 2．國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 LED 大約是在 80 年代中 期開始在電子顯示屏中使用的。進(jìn)入90 年代以后，由于半導(dǎo)體工業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動了 LED 制造材料和工藝的改進(jìn)，在顏色與亮度方面都有了質(zhì)的飛躍。近年來，隨著高亮度發(fā)光二極管技術(shù)的發(fā)展， LED 顯示屏從室內(nèi)走到室外，其顯示內(nèi)容也從沒有層次的計算文字動畫發(fā)展到能顯示有層次的電視圖像。 LED 顯示屏的關(guān)鍵控制技術(shù)隨著新型超大規(guī)模集成電路（ VLSI）的發(fā)展也必將有新的提高。通用 VLSI 在產(chǎn)品性能提高的同時成本也在呈下降趨勢，新一代 LED 顯示控制集成電路也已開始得到推廣和應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，對信息傳播有越來越高的要 求。 我國在 LED 領(lǐng)域的研究開發(fā)工作成績斐然。目前普綠和高亮度純紅 LED 已經(jīng)實現(xiàn)商品化，國內(nèi)的 LED 顯示屏發(fā)展經(jīng)歷了三個階段： 1)1990 年以前是是 LED 顯示屏的成長形成期，受 LED 材料的限制， LED 顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒有廣泛展開。而且，顯示屏控制技術(shù)基本是通信控制方式，客觀上影響了顯示效果。這一時期的 LED顯示屏在國外應(yīng)用廣泛，國內(nèi)很少，產(chǎn)品以紅、綠雙色為主，控制方式為通信控制，灰度等級為單點 4 級調(diào)灰，產(chǎn)品的成本比較高。 2)19901995 年，這一階段是 LED 顯示屏迅速發(fā)展的時期。全球信息產(chǎn)業(yè)告 訴增長，信息技術(shù)在各個領(lǐng)域不斷突破， LED 顯示屏在材料和控制技術(shù)方面不斷出現(xiàn)新的成果。藍(lán)色 LED 晶片研制成功，全彩色 LED 顯示屏進(jìn)入市場， LED 顯示屏在國內(nèi)的發(fā)展非常迅速， LED 顯示屏在平板顯示煉獄的主流產(chǎn)品局面基本形成， LED產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。 3)1995 年至今， LED 顯示屏應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊。全彩色 LED顯示屏、 256 級灰度視頻控制技術(shù)等方面均有國內(nèi)先進(jìn)、達(dá)到國際水平的技術(shù)和產(chǎn)品出現(xiàn)。 LED 顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路已由國內(nèi)企業(yè)發(fā)展并得到利用。我國 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)在規(guī)模發(fā)展的同時，產(chǎn)品技術(shù)推 陳出新，一直保持比較先進(jìn)的水平。 LED 電子顯示屏產(chǎn)業(yè)正成為我國電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。 據(jù)不完全統(tǒng)計，世界上就至少有 150 家廠商生產(chǎn)全彩屏，其中產(chǎn)品齊全，規(guī)模較大的公司約有 30 家左右，主要分布在美國、歐洲、日本、中國臺灣及大陸。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對信息傳播會有越來越高的要求?？梢韵嘈牛?LED 電子顯示屏?xí)云鋸?qiáng)大的優(yōu)勢，將在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演越來越重要的角色。 二十一世紀(jì)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)品之一將有更大的發(fā)展。 近年來，單片機(jī)已經(jīng)成為科技領(lǐng)域的有力 工具，人類社會生活的得力助手。它的廣泛應(yīng)用，不僅僅體現(xiàn)在工業(yè)控制、機(jī)電應(yīng)用、智能儀表、實時控制、航空航天、尖端武器等行業(yè)和領(lǐng)域的智能化、高精度化，而且在人類日常生活中也隨處可見它的身影。 單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，向 MCU 階段發(fā)展的中國要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多種方向發(fā)展，其趨勢將進(jìn)一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格等幾個方向發(fā)展，其功能也將越來越豐富，速度越來越快，甚至有些方面不會遜于 ARM或 DSP。 單片機(jī)芯片是按工業(yè)測 控環(huán)境要求設(shè)計的，故抗干擾的能力優(yōu)于 PC 機(jī)。系統(tǒng)軟件 (如：程序指令，常數(shù)，表格 )固化在 ROM 中，不易受病毒破壞。許多信號的通道均在一個芯片內(nèi)，故運作時系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。便于拓展，片內(nèi)具有計算機(jī)正常運行所必需的部件，片外有很多供擴(kuò)展用的 (總線，并行和串行的輸入 /輸出 )管腳，很容易組成一定規(guī)模的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。具有豐富的控制指令體現(xiàn)了其較強(qiáng)的控制功能：如：條件分支轉(zhuǎn)移指令， I/O 口的邏輯操作指令，位處理指令。另外，單片機(jī)體積小、功耗低、價格便宜、易于產(chǎn)品化，實用性較強(qiáng)。 淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告 本內(nèi)容，可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施 1．研究內(nèi)容 設(shè)計利用單片機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制，將要顯示的字符和漢字按照需求進(jìn)行顯示。其中顯示的內(nèi)容由單片機(jī)輸入，其中亮度以及穩(wěn)定性主要由硬件電路完成。點陣采用的是單色顯示，顯示器電路特點是：單片機(jī)控制硬件電路動態(tài)掃描發(fā)光二極管，頻率高，因此亮度也高，并且亮度可通過限流電阻來控制。通過單片機(jī)和時鐘芯片或者溫度傳感器通信來顯示時間和溫度。由于系統(tǒng)的設(shè)計要求其獨立穩(wěn)定地顯示要求的內(nèi)容，并且能控制 LED 漢字的動態(tài)顯示，因此控制部分設(shè)計成為以單片機(jī)為核心，驅(qū)動電 路以及需要的傳感器等為外圍掛件，形成了點陣顯示屏的控制部分?？刂撇糠植捎昧藘r格低廉、擴(kuò)展性強(qiáng)、功能強(qiáng)大的 STC89C52 單片機(jī)。該單片機(jī)內(nèi)部集成了 8KB 的 FLASH 程序存儲器和 256B 的隨機(jī)存儲器，采用CMOS 工藝，具有低功耗、高可靠、超低價、安全性能高、工作頻率高等優(yōu)點，其存儲器大小滿足設(shè)計所需。處理 PC 機(jī)下載到單片機(jī)中的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)代碼顯示在 LED 顯示屏上。大量的數(shù)據(jù)字庫就可以存儲在外圍存儲器上。驅(qū)動部分采用適合單片機(jī)的擴(kuò)展的芯片即可。軟件部分是用 C 語言編寫程序來控制單片機(jī)數(shù)據(jù)的輸入、處理、輸出。 2. 可能遇到的困難 1 對 STC89C52 單片機(jī)功能的不熟悉 LED的相關(guān)知識 （途徑）和可行性分析 研究手段（途徑）： ：通過網(wǎng)絡(luò)、書籍和數(shù)字圖書館查找搜集與基于單片機(jī)的 LED 點陣顯示相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對研究課題的現(xiàn)狀有一定的了解。 理論分析法：通過對資料的分析與整理，根據(jù)單片機(jī)、 LED點陣顯 示、傳感器等的理論知識，分析本課題研究的可行性。 仿真驗證法：系統(tǒng)整體電路設(shè)計與軟件編程相結(jié)合，先畫 出整個系統(tǒng)的電路， 再用相關(guān)軟件進(jìn)行仿真，然后 進(jìn)行整體調(diào)試。 可行性分析 ： 積極查找與課題相關(guān)資料，對課題進(jìn)行深入分析，保證課題研究有序進(jìn)行。 對系統(tǒng)軟硬件相結(jié)合，設(shè)計硬件電路并編寫相應(yīng)的軟件程序。 對電路進(jìn)行仿真 ，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試。 通過調(diào)試，整理資料，撰寫論文 淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告 指導(dǎo)教師意見 （對課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè) 計結(jié)果的預(yù)測） 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 系審查意見： 系主任 (簽名 )： 年 月 日 1 原文已完。下文為附加文檔，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝謝！ 施工組織設(shè)計 本施工組織設(shè)計是本著“一流的質(zhì)量、一流的工期、科學(xué)管理”來進(jìn)行編制的。編制時，我公司技術(shù)發(fā)展部、質(zhì)檢科以及項目部經(jīng)過精心研究、合理組織、充分利用先進(jìn)工藝，特制定本施工組織設(shè)計。 一、 工程概況： 西夏建材城生活區(qū) 2 30住宅樓位于銀川市新市區(qū) ，橡膠廠對面。 本工程由寧夏燕寶房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)，銀川市規(guī)劃建筑設(shè)計院設(shè)計。 本工程耐火等級二級，屋面防水等級三級，地震防烈度為 8度，設(shè)計使用年限 50 年。 本工程建筑面積 :27樓 。30樓 m2。室內(nèi)地坪177。 以絕對標(biāo)高 m 為準(zhǔn)，總長 27樓 ； 30樓 m?？倢?27樓 ； 30樓 m。設(shè)計室外地坪至檐口高度 00m，呈長方形布置，東西向，三個單元。 本工程設(shè)計屋面為坡屋面防水采用 防水涂料。外墻水泥砂漿抹面，外刷淺灰色墻漆。內(nèi)墻面除衛(wèi)生間 200 300 瓷磚，高到頂外，其余均水泥砂槳罩面，刮二遍膩子；樓梯間內(nèi)墻采用 50 2 厚膠粉聚苯顆粒保溫。地面除衛(wèi)生間 200 200 防滑地磚，樓梯間 50 厚細(xì)石砼 1： 1 水泥砂漿壓光外，其余均采用 50 厚豆石砼毛地面。樓梯間單元門采用樓宇對講門，臥室門、衛(wèi)生間門采用木門，進(jìn)戶門采用保溫防盜門。本工程窗均采用塑鋼單框雙玻窗，開啟窗均加紗扇。本工程設(shè)計為節(jié)能型住宅，外墻均貼保溫板。 本工程設(shè)計為磚混結(jié)構(gòu)，共六層?；A(chǔ)采用 C30 鋼筋砼條形基礎(chǔ)，上砌 MU30 毛石基礎(chǔ)，砂 漿采用 M10 水泥砂漿。一、二、三、四層墻體采用 M10 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚；五層以上采用 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚。 本工程結(jié)構(gòu)中使用主要材料：鋼材： I 級鋼， II 級鋼；砼：基礎(chǔ)墊層 C10，基礎(chǔ)底板、地圈梁、基礎(chǔ)構(gòu)造柱均采用 C30，其余均 C20。 本工程設(shè)計給水管采用 PPR 塑料管，熱熔連接；排水管采用UPVC 硬聚氯乙烯管，粘接；給水管道安裝除立管及安裝 IC 卡水表的管段明設(shè)計外，其余均暗設(shè)。 本工程設(shè)計采暖為鋼制高頻焊翅片管散熱器。 本工程設(shè)計照明電源采用 BV－ 銅芯線，插座電源等采用BV－ 4 銅芯線；除客廳為吸頂燈外，其余均采用座燈。 二、 施工部署及進(jìn)度計劃 工期安排 本工程合同計劃開工日期： 2020 年 8 月 21 日，竣工日期：2020 年 7 月 10 日，合同工期 315 天。計劃 2020 年 9 月 15 日前 3 完成基礎(chǔ)工程， 2020 年 12 月 30 日完成主體結(jié)構(gòu)工程， 2020 年 6月 20 日完成裝修工種，安裝工程穿插進(jìn)行，于 2020 年 7 月 1 日前完成。具體進(jìn)度計劃詳見附圖－ 1（施工進(jìn)度計劃）。 施工順序 ⑴ 基礎(chǔ)工程 工程定位線（ 驗線）→挖坑→釬探（驗坑）→砂礫墊層的施工→基礎(chǔ)砼墊層→刷環(huán)保瀝青 →基礎(chǔ)放線（預(yù)檢）→砼條形基礎(chǔ)→刷環(huán)保瀝青 →毛石基礎(chǔ)的砌筑→構(gòu)造柱砼→地圈梁→地溝→回填工。 ⑵ 結(jié)構(gòu)工程 結(jié)構(gòu)定位放線（預(yù)檢）→構(gòu)造柱鋼筋綁扎、定位（隱檢）→磚墻砌筑（＋ 50cm 線找平、預(yù)檢）→柱梁、頂板支模（預(yù)檢）→梁板鋼筋綁扎（隱檢、開盤申請）→砼澆筑→下一層結(jié)構(gòu)定位放線→重復(fù)上述施工工序直至頂。 ⑶ 內(nèi)裝修工程 門窗