【正文】 是最重要的應用領域。 [2] LED 技術 研究現(xiàn)狀 在我國交通運輸行業(yè)中，相對來說，機場航班動態(tài)信息顯示系統(tǒng)在系統(tǒng)構成、顯示終端等方面總體 上比較領先；鐵路旅客引導信息顯示系統(tǒng)的起步比較早，顯示手段傳統(tǒng)上以 2 LED 和 CRT 為主，近年來發(fā)展迅速，系統(tǒng)與客運自動化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，表現(xiàn)出優(yōu)良的智能化水平；道路交通誘導系統(tǒng)正在迅速興起，處于發(fā)展和完善過程中，由于道路交通的環(huán)境特點， LED 顯示成為主要的信息顯示手段。由于 LED 顯示 的高亮度特點，因此成為交誘導信息的主要發(fā)布載體。預測國內道路交通 LED 信號燈市場約有幾十億元。目前國內外許多品牌的汽車制造商已經(jīng)在開始采用 LED 剎車燈、儀表燈和照明燈。 [2] 課題研究內容 本設計是 1 個 16*16 點陣 LED 電子顯示屏的設計。文中詳細介紹了 LED 點陣顯示的硬件設計思路、硬件電路各個部分的功能及原理、相應軟件的程序設計，以及使用說明等。總共顯示“ 當前時間、溫度、可見度”等 漢字從 左到右 或者從下到上 。在顯示過程中，可以 根據(jù) 要求用 按鍵 來對顯示屏實時的選擇與切換。但設計上如果處理不當 ， 易造成亮度低 ，閃爍問題。當列數(shù)很多時，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉摹＝?jīng)過上述分析，就可以歸納出列驅動器電路應具有的功能。驅動部份由兩個移位存儲器的 74HC595 和兩個移位寄存器 74HC164 組成， 74HC595 負責列掃描數(shù)據(jù)， 74HC164 負責行掃描數(shù)據(jù)。 P3 口低 3位與 列 驅動器相連，送出 列 選信號； ～ 口則用來發(fā)送控制信號。它 具有 8 位移位寄存器和一個存儲寄存器，三態(tài)輸出的功能。 圖 4 列驅動電路 將 2 片 74HC595 進行級連，可共用一個移位時鐘 SCK 及數(shù)據(jù)鎖存信號 RCK。 主復位 (MR) 輸入端上的一個低電平將使其它所有輸入端都無效，同時非同步地清除寄存器，強制所有 的輸出為低電平。行和列的交叉處有一個 LED，共由 256 個LED 構成，如果 LED 的陽極與行相連，而陰極與列相連，那么只要給該 LED 對應的行以高電平，列以低電平，那么對應的 LED 就發(fā)光。能亮的列從左到右掃描完 16 列（相當于位碼循環(huán)移動 16次）即顯示出一個完整的圖像。列掃描采用三極管放大電流，加大掃描強度，提高點陣屏亮度。 //左移溫度 **度，能見度 **米 sbit K4= P2^7。 //置位高電平做準備 ysi=0。 //此句可以用以下兩句來理解，如果不將兩句合為一句，將出現(xiàn)拖影現(xiàn)像 ysi=1。 16 圖 9 主函數(shù)流程圖 void main() // 主函數(shù) { TMOD=0x01。 //清空緩存，防止開機亂碼 while (1) { switch (bz) { case 0: sxy(5,1,zbm2[0])。 // 做字模 分 sxy(5,1,xsz1)。 // 間 zzm(sj[0],xsz1)。 case 2: sxy(5,1,zbm2[0])。 // 移出（移入空白） sxy(5,1,zbm2[5])。 case 3: sxy(5,0,zbm2[0])。 // 移出（移入空白） sxy(5,0,zbm2[5])。 } } } 19 5 調試結果 在 protues 軟件中根據(jù)硬件設計電路畫圖，在引腳連接時要特別仔細。 如圖 10~11 所示。燒錄成功后查看 LED 點陣顯示結果。 LED 點陣模塊 接通電源之后正確 顯示字符 ， 按鍵按下之后在一組數(shù)據(jù)顯示結束后根據(jù)按鍵顯示下一組字符。 24 6 總結 與展望 總結 本文設計的一個用 16ｘ 16 的點陣 LED 圖文顯示屏，在目測條件下各點 應 亮度均勻、充足 的顯示 ， 并且 可顯示圖形和文字， 其中 顯示圖形和文字應穩(wěn)定、清晰無串擾。 四，在這次畢業(yè)設計的過程中 再次熟悉 PROTUES 的基本使用 ，并且熟練運用 ，感到PROTUES 對 本 專業(yè)的同學來說是 很有用的軟件 。 本設計作品不但可以運用到車站、醫(yī)院等行業(yè)，而且可以通過拓展，發(fā)展出更多的用途 .本作品單片機部分 P0 和 P2 空閑，必要時，可以擴展系統(tǒng)的 ROM 和 RAM。 與此同時， LED 在照明以外的用途也開始受到關注。在機動車、鐵路、輪船等交通工具領域， LED 以低能耗、體積小的特點正在迅速普及。 利用發(fā)光二極管的控制電壓很低和控制方法簡單的優(yōu)點，將它裝在室內天棚 中或做成大型燈飾，通過電腦輸出信號直接驅動三極管后控制它的開關狀態(tài)。兩者相結合是設計過程更加清晰明了。本系統(tǒng)具有硬件少，結構簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點。 LED 點陣顯示的字體雖然不是非常完美，但是整體顯示并無錯誤。 22 圖 14 初次顯示結果 仿真結果的正確使后面的實物調試更具信心，但是 沒有考慮仿真軟件是一個理想的仿真環(huán)境，而實際連接的電路板會由于譬如連接不當，相鄰器件間的干擾等等的問題導致在仿真軟件中能良好運行的程序 。 兩個 I/O 口分配給 74HC164，一個作為串行數(shù)據(jù)的輸出口，另一個作為 74HC164 的時鐘信號輸出口，還有三個 I/O 口分配給 74HC595，一個作為串行數(shù)據(jù)輸出口，另外兩個是作為時鐘脈沖的控制端口。 軟件開發(fā)環(huán)境簡介 程序編寫采用 Keil 51 環(huán)境下調試 ， Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 // 見 sxy(5,0,zbm2[7])。 // 前 sxy(5,0,zbm2[4])。 // 見 sxy(5,1,zbm2[7])。 // 前 sxy(5,1,zbm2[4])。 // * sxy(5,0,zbm2[2])。 // 分 sxy(5,1,0)。 // 前 sxy(5,1,zbm2[2])。 //定時器裝初值 TL0=(6553550000)%256。 //適當?shù)难訒r jp()。i16。 //列數(shù)據(jù)輸出位 sbit xsck=P3^1。 開始 系統(tǒng)初始化 按鍵按下 流動顯示 文字左移或上移 14 否 是 圖 8 驅動流程圖 部分程序如下： include //包括一個 52 標準內核的頭文件 define uchar unsigned char //定義一下方便使用 uchar i,bz。能亮的行從上向下掃描完 16 行（相當于位碼循環(huán)移位 16 次）即顯示一幀完整的圖像。 圖 6 4 塊 8*8 點陣電路 LED 驅動顯示采用動態(tài)掃描方法，動態(tài)掃描方式是逐行輪流點亮，這樣掃描驅動電路 12 就可以實現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅動器。 表 2 74HC164 引腳說明 符號 引腳 描述 DSA DSB Q0~Q3 GND CP MR????? Q4~Q7 VCC 1 2 3—6 7 8 9 1013 14 數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)輸入 輸出 地 時鐘輸入 （邊沿觸發(fā)） 中央復位 輸入 （低電平） 輸出 電源 在本驅動電路中，用兩個 74HC164 串接，實現(xiàn) 16 位二進制數(shù)的移位輸出，用于驅動1616LED 點陣的“行”信號。 行 驅動模塊 由于 4點陣顯示器有 16行，為充分利用單片機的接口，本電路中加入了 2 個 74HC164，74HC164 是高速硅門 CMOS 器件，與低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引腳兼容。 數(shù)據(jù)在 SHcp 的上升沿輸入，在 STcp 的上升沿進入存儲寄存器。 最小系統(tǒng)電路如下圖 3. 圖 3 單片機最小系統(tǒng) 最小系統(tǒng)包括晶振電路和復位電路。整體電路 如下圖 2 所示。這樣，本行已準備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進行顯示時，串并移位寄存器就可以準備下一行的列 數(shù)據(jù)，而不會影響本行的顯示。但是，串行傳輸過程較長，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅動器，只有當一行的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進行顯示。 動態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點亮，這樣掃描驅動電路就可以實現(xiàn)多行（比如 16 行）的同名列共用一套驅動器。 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。 將點陣顯示屏逐行顯示，由于人眼惰性，在很短的時間下從上到下將點陣逐行 點亮，就會使人感覺一整屏在顯示。 (2) 利用串口通訊可以實現(xiàn)從電腦上發(fā)送漢字和字符，并在點陣屏上顯示出來。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，由驅動電路完成。道路交通誘導 LED 顯示在各個城市都在迅速增長，產品技術發(fā)展迅速。 (2) 公路 LED 可變情報板、可變限速標志等產品已發(fā)展成為公路建設中的規(guī)范化和標準化產品。 材料技術的不斷提升，拓寬了 LED 的應用范圍。道路交通誘導系統(tǒng)的作用是根據(jù)道路交通狀態(tài)或管理部門指令，及時顯示各種通告和相關信息，從而有效地對交通流進行誘導，合理地控制和均衡交通流分布，提高現(xiàn)有道路的使用率，為駕駛人員安全快速行車提供良 好的服務。而隨著 LED顯示技術的發(fā)展， LED顯示產品在交通信息顯示領域得到了非常廣泛的應用。 LED。顯示采用動態(tài)顯示， 由四個按鍵控制， 使得圖形或文字能夠實現(xiàn)上移、右移等多種顯示方式。 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 目錄 摘要 ................................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................................... II 1 緒論 ............................................................................................................................. 1 LED 研究背景及意義 ............................................................................................... 1 LED 技術研究現(xiàn)狀 .................................................................................................. 1 課題研究內容 .......................................................................................................... 3 2 系統(tǒng)要求及方案論證 ..................................................................................................... 4 設計主框圖 ............................................................................................................. 4 顯示模塊方案論證 .....................................