【正文】 摘 要LED（Light Emitting Diode）行業(yè)已成為一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，前景廣闊。本文介紹了基于單片機的LED顯示屏設(shè)計。其中著重介紹了LED點陣顯示的硬件設(shè)計思路、硬件電路各個部分的功能及原理、相應軟件的程序設(shè)計，以及詳細的使用說明和工作流程。本文分為六部分，其中主要內(nèi)容是系統(tǒng)總體分析,系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計三部分。系統(tǒng)總體分析是基礎(chǔ)；系統(tǒng)硬件設(shè)計是本文的關(guān)鍵及核心部分，該部分首先簡單描述系統(tǒng)硬件工作原理，且附以系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖，論述了本次畢業(yè)設(shè)計所應用的各硬件接口技術(shù)和各個接口模塊的功能及工作過程；軟件設(shè)計是系統(tǒng)運行必不可少部分。本文撰寫的主導思想是軟、硬件相結(jié)合，以硬件為基礎(chǔ)，來進行各功能模塊的設(shè)計。本設(shè)計實用性強、操作簡單、擴展功能強。 關(guān)鍵詞: AT89C51， LED， 點陣， 漢字顯示AbstractThis design in view of the present LED display monitor, in national dividend39。s many domains obtain in the widespread quotation situation, has carried on this paper design after the investigation. This article elaborated in detail with monolithic integrated circuit development LED lattice demonstration in aspect and so on advertisement, propaganda applications, introduced the LED lattice demonstration hardware design mentality, hardware circuit each part of functions and the principle, the corresponding software39。s programming emphatically, as well as detailed operating instructions and work flow. This design divides into six parts, the primary coverage is the system macro analysis, the system hardware design, the system software designs three parts. The system macro analysis is this article foundation, the system hardware design is this article key, is this design hard core, this part first simply describes the system hardware principle of work, and attaches by the system hardware design diagram, elaborated various hardware interface technology which and each interface module function and the work process this graduation project applies. The system software design is this article sublimation. this article poses the guiding ideology is the software and hardware unifies, take the hardware as the foundation, carries on various functional module the design. This design usability is strong, simplicity of operator, extended function.Key words: AT89C51, LED, the lattice, the Chinese character demonstrates 目 錄1 緒 論 2 LED顯示屏的發(fā)展背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 設(shè)計目標及采取的方案 2 本設(shè)計的目標 2 本設(shè)計采取的方案 3 文章的結(jié)構(gòu)安排 32 系統(tǒng)總體分析 5 顯示部分 5 驅(qū)動電路的選擇 6 電源模塊選擇 6 工作原理 6 總體設(shè)計 73 系統(tǒng)硬件設(shè)計 8 AT89C51芯片的介紹 9 時鐘電路 13 復位電路 13 驅(qū)動電路設(shè)計 14 2N5551與2N5401三極管的主要參數(shù) 14 8255芯片的介紹 15 鍵盤模塊設(shè)計 17 18 LED的特點以及常用的參數(shù) 18 LED電子顯示屏 20 LED電子顯示屏顯示字符原理 21 漢字顯示的原理 23 整體電路 284 系統(tǒng)軟件設(shè)計 30 主程序設(shè)計 30 子程序設(shè)計 355 結(jié) 論 396 致 謝 40參考文獻 411 緒 論 LED顯示屏的發(fā)展背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示圖形和漢字。LED行業(yè)已成為一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應用于室內(nèi)外需要進行服務內(nèi)容和服務宗旨宣傳的公眾場所，例如戶內(nèi)外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導信息、公交車輛報站系統(tǒng)、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然，LED顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會的一個重要標志。LED點陣設(shè)計主要應用于顯示屏，它是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。由于它具有發(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)室外環(huán)境適應能力強等優(yōu)點，自20世紀80年代后期開始，隨著LED制造技術(shù)的不斷完善，在國外得到了廣泛的應用。在我國改革開放之后，特別是進入90年代國民經(jīng)濟高速增長，對公眾場合發(fā)布信息的需求日益強烈，LED顯示屏的出現(xiàn)正好適應了這一市場形勢，因而在LED顯示屏的設(shè)計制造技術(shù)與應用水平上都得到了迅速的提高。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏的發(fā)展過程。 設(shè)計目標及采取的方案 本設(shè)計的目標畢業(yè)設(shè)計是學生完成本專業(yè)教學計劃達到培養(yǎng)目標的重要的教學環(huán)節(jié)，是教學計劃中綜合性最強的實踐性教學環(huán)節(jié)，它對于培養(yǎng)學生正確的思想和工作作風，提高學生綜合運用專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力，達到工程技術(shù)人員所必須具備的基本素質(zhì)等方面具有重要的意義。本設(shè)計的理論基礎(chǔ)是單片機技術(shù)基礎(chǔ)，微機原理，模擬和數(shù)子電路。比如AT89C51芯片的一些工作原理是在MCS—51的基礎(chǔ)上通過改進完成的。8255芯片的工作方式是在微機原理介紹的。三極管和74LS154的工作原理也分別在模擬和數(shù)子電路里介紹過。通過本設(shè)計不僅把以前學過的知識重新溫習，而且在查閱課外資料時還有好多芯片都是以學過的芯片為基礎(chǔ)，并且在其基礎(chǔ)上改進和完善的。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在學校學習的理論知識和實際應用有機地結(jié)合起來，同時也能培養(yǎng)我獨立思考、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度和鉆研精神，為我將要踏上工作崗位做一次提前的鍛煉。 本設(shè)計采取的方案1） 利用單片機控制技術(shù)控制LED的顯示，再結(jié)合單片機的程序作線路布置，即硬件設(shè)計。2） 行列電路設(shè)計，分析電路圖確定整個系統(tǒng)大概的規(guī)模。3） 進行系統(tǒng)分析，通過系統(tǒng)分析，確定該系統(tǒng)該具有那些功能，有那些模塊，各個模塊之間是怎樣聯(lián)系的，以及怎樣組合的。4） 確定所需的元器件，然后通過電路圖進行連接。5） 集合程序調(diào)試，調(diào)試整個的系統(tǒng)模塊的功能，看各個功能是否能正常運行，并找出程序中的錯誤，改正這些錯誤。6） 最終能在LED電路板上顯示所要的圖形或漢字。 文章的結(jié)構(gòu)安排本設(shè)計在緒論里主要介紹LED顯示的發(fā)展背景，設(shè)計的目標及采取的方案，本設(shè)計的章節(jié)結(jié)構(gòu)安排及使用的技術(shù)。把系統(tǒng)總體設(shè)計作為第二部分，在這部分里介紹了各種元器件以及芯片的選擇； 第三部分是硬件電路的設(shè)計；主要對AT89C51芯片的具體介紹，時鐘電路，復位電路，驅(qū)動電路，8255芯片，點陣式漢字LED顯示屏電路設(shè)計等一些硬件進行分析。這一部分是本設(shè)計的重點。第四部分是系統(tǒng)軟件設(shè)計，主要是用匯編語言對圖形漢字編程設(shè)計；第五部分是對全文的總結(jié)。第六部分是致謝，第七部分是參考文獻。2 系統(tǒng)總體分析本節(jié)是該設(shè)計的方案與比較部分，對設(shè)計中所采用的芯片從多方面綜合的進行比較，最后經(jīng)過仔細的研究后決定所選的器件。 顯示部分顯示部分是本次設(shè)計最核心的部分，我先對LED8*8點陣顯示進行選擇然后再其改基礎(chǔ)上擴展成LED16*16。對于LED8*8點陣顯示有以下兩種方案：靜態(tài)顯示，將一幀圖像中的每一個二極管的狀態(tài)分別用0 和1 表示,若為0 ,則表示LED 無電流,即暗狀態(tài)。若為1 則表示二極管被點亮。若給每一個發(fā)光二極管一個驅(qū)動電路,一幅畫面輸入以后,所有L ED 的狀態(tài)保持到下一幅畫。對于靜態(tài)顯示方式,所需的譯碼驅(qū)動裝置很多,引線多而復雜,成本高,且可靠性也較低。動態(tài)顯示，對一幅畫面進行分割,對組成畫面的各部分分別顯示,是動態(tài)顯示方式。動態(tài)顯示方式,可以避免靜態(tài)顯示的問題。但設(shè)計上如果處理不當,易造成亮度低,閃爍問題。因此合理的設(shè)計既應保證驅(qū)動電路易實現(xiàn),又要保證圖像穩(wěn)定,無閃爍。動態(tài)顯示采用多路復用技術(shù)的動態(tài)掃描顯示方式, 復用的程度不是無限增加的, 因為利用動態(tài)掃描顯示使我們看到一幅穩(wěn)定畫面的實質(zhì)是利用了人眼的暫留效應和發(fā)光二極管發(fā)光時間的長短, 發(fā)光的亮度等因素。通過實驗發(fā)現(xiàn), 當掃描刷新頻率(發(fā)光二極管的停閃頻率) 為50Hz, 發(fā)光二極管導通時間≥1m s 時, 顯示亮度較好, 無閃爍感。 由于靜態(tài)顯示方式,所需的譯碼驅(qū)動裝置很多,引線多而復雜,成本高,且可靠性也較低。而動態(tài)顯示可以避免靜態(tài)顯示的問題，只是在設(shè)計時應注意合理的設(shè)計既應保證驅(qū)動電路易實現(xiàn),又要保證圖像穩(wěn)定,無閃爍。且