【導讀】據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設計）不包含其他。個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。的電子版和紙質(zhì)版。有權將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并。摘要：本文介紹了一款以單片機AT89S51為控制器的LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計。制造不同色彩的LED像素點。綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。LED顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更。商場購物中心等服務領域的業(yè)務宣傳及信息顯示。均由國內(nèi)代表企業(yè)中標。技術水平相對領先,我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)在規(guī)模發(fā)展的同。LED顯示屏產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)形成了一批LED顯示屏?？萍缄犖椋谌珖鳯ED顯示屏行業(yè)的從業(yè)人數(shù)6000人中，科技人員有2800多人，LED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，也是平板顯。高亮度、全彩化藍色及純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來，成本逐年快速降低，LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達到比

　　

【正文】 性。在進行功能調(diào)試前必須用 KEIL C 對所有程序進行編譯，編譯成功生產(chǎn)可執(zhí)行的 .hex 后方可進行功能測試。 其中測試串口程序的功能是否完善不但要連接單片機系統(tǒng)還要借助串口調(diào)試工具。串口調(diào)試工具選用的是串口調(diào)試助手，其功能是按照設定的串口、波特率向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)和接收單片機向 PC 機發(fā)送的數(shù)據(jù)。并且能把發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)內(nèi)容顯示在狀態(tài)欄內(nèi)。因此只要設定 PC 機向單片機發(fā)送的內(nèi)容 和單片機向 PC 機發(fā)送的內(nèi)容就可以通過串口調(diào)試助手驗證串口通信是否準確，是否滿足功能要求。 串口程序的設計為：設定波特率位 9600，以 0XAA 為起始標志位 ,單片機接收自起始標志位后的 32位十六進制數(shù)再發(fā)送會 PC機。測試程序時設定波特率為 9600，選擇串口 1 ，無校驗， 8 位數(shù)據(jù)。 PC 機向單片機發(fā)送的內(nèi)容為 aa 11223344556677889900aabbccddeeff11223344556677889900aabbccddeeff。 PC 機收到基于單片機點陣電子顯示屏設計 30 的數(shù)據(jù)為 11 22 33 44 55 66 77 88 99 00 AA BB CC DD EE FF 11 22 33 44 55 66 77 88 99 00 AA BB CC DD EE FF。測試表明串口程序和串口電路實現(xiàn)了設計目的。再進行數(shù)次不同數(shù)據(jù)的發(fā)送，接收到的數(shù)據(jù)也驗證了設計要求的實現(xiàn)。 串口程序測試成功后為顯示程序提供了準確的顯示內(nèi)容。余下得各種顯示程序和中斷程序都編譯成功后只有聯(lián)合硬件才能驗證其功能的可行性。 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試及結果 經(jīng)過硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，排除了硬件的連接問題和驗證了串口功能的可實現(xiàn)性。其余功能的軟件便可以在此基礎上調(diào)試驗證其 功能的正確性。聯(lián)合調(diào)試的具體方法如下： （ 1）編寫一個逐點掃描的顯示程序，再結合硬件電路運行。這樣做的目的在于檢測各器件是否能夠正常運行和顯示屏的各個 LED 燈是否有損壞。結果顯示顯示屏中只有邊角出有一個 LED 燈被燒壞，其他器件邏輯功能運行正常。 （ 2）將靜態(tài)顯示子程序與各種動態(tài)顯示程序結合硬件電路進行調(diào)試。系統(tǒng)運行時顯示如圖 51 所示，顯示圖像比較清晰，各動態(tài)顯示效果也能夠實現(xiàn)。但顯示存在兩個問題。一是發(fā)光點的下方會出現(xiàn)一個很微弱的亮點，影響了整體的顯示效果。二是同一列的 LED 燈被點亮的數(shù)量與其亮度出反比， 即如果同一列的燈都被點亮則亮度比只點亮幾個時要暗一點。 （ 3）將串口通信，顯示，硬件聯(lián)合調(diào)試。按照設定的通信協(xié)議，先由 PC 機向單片機發(fā)送起始控制字 s，接著再發(fā)送 32 比特的顯示數(shù)據(jù)，最后發(fā)送控制顯示方式的顯示控制字。再發(fā)送不同的顯示數(shù)據(jù)和顯示控制字，觀察各種顯示方式的運行情況和各種顯示方式之間的切換情況。結果是顯示屏執(zhí)行顯示控制指令，顯示所發(fā)送的內(nèi)容。 調(diào)試結果分析 對調(diào)試中出現(xiàn)的問題進行了分析，得出以下原因和修改辦法。 （ 1）硬件的工作表現(xiàn)出不穩(wěn)定，主要是表現(xiàn)在 LED 顯示屏的驅動電路部分和單片機系 統(tǒng)部分。具體表現(xiàn)為單片機接負載后電壓被拉低值 ，無法滿足譯碼電路的輸入要求。顯示時會有一些行驅動的輸出不夠設計指標 ，導致所驅動的那一行在顯示屏上表現(xiàn)為選定的點不能夠很好區(qū)分，圖像出現(xiàn)模糊。分析造成這一現(xiàn)象的原因為，焊接時三極管 8550 遭到了高溫損壞以致工作不基于單片機點陣電子顯示屏設計 31 穩(wěn)定和焊接的電路不夠牢靠，還有就是 8550 的 e 端所接電壓過高。修改辦法為將單片機輸出端口外接 5K 的上拉電阻，替換損壞三極管。 （ 2）虛點的產(chǎn)生與軟件和三極管電壓有關。修改辦法是將軟件中的延時時間調(diào)至恰當值，將 8550 的 e 端電壓降至 3V左右。 經(jīng)過調(diào)試和修改，系統(tǒng)實現(xiàn)了題目所要求的中英文顯示，動態(tài)顯示及上位機通信與控制的要求。 結論 經(jīng)過一段時間的工作，終于完成了基于 51 單片機的 LED 顯示系統(tǒng)的設計，項目所要求的功能 基本 達到。通過這次設計收獲頗多，不僅是所作題目涉及到的軟硬件知識還有更為重要的實際經(jīng)驗和過程中所發(fā)現(xiàn)的問題。 接手題目之后從互聯(lián)網(wǎng)上對 LED 進行了詳細的資料收集，從技術和產(chǎn)業(yè)的兩方面對 LED 進行了了解。通過了解我認識到 LED 是一門當今應用非常廣泛的技術，整個產(chǎn)業(yè)每年都會 有巨大的產(chǎn)值而且技術還在不斷發(fā)展和創(chuàng)新 [20]。 從設計之初就確定了參照大屏幕顯示屏的實現(xiàn)方法和實際情況設計一款小屏幕的 LED 點陣顯示屏。在查閱了大量的大屏幕顯示屏資料后確定了題目的設計方案。整個設計采用 AT89S51 做核心控制器， 74LS164 和 74LS373 組成譯碼電路，三極管 8550 和 ULN2803 做行和列驅動。在實現(xiàn)這一設計的過程中所遇到的問題和困難給我留下了寶貴的經(jīng)驗和深刻教訓。這些經(jīng)驗和教訓是： （ 1）設計之前應該進行大量的資料收集和分析，確定一個清晰的設計思路； （ 2） 器件選擇時要詳細閱讀器件 使用手冊，不但要考慮器件的功能實現(xiàn)還要考慮器件在整個系統(tǒng)中的兼容性； （ 3） 硬件的系統(tǒng)的建立必須合理和穩(wěn)定，實物建立之前最好進行仿真這樣才能為軟件提供一個可靠的試驗平臺； （ 4）軟件的編寫不但要實現(xiàn)功能還要不斷的優(yōu)化、簡練、易讀。 隨著課題的進行，對 LED 的了解也越來越深入。認為 LED 技術也會進一步發(fā)基于單片機點陣電子顯示屏設計 32 展， LED 應用將會更加廣泛?？梢栽O想利用 LED 的高穩(wěn)定性和低能耗，再與無線通信技術相結合在沙漠深處或者人跡罕至的雪山之顛樹立一塊依靠太陽能充電，通過無線傳輸方式更改顯示內(nèi)容的信息板為登山者提供指示和天氣信息，為 沙漠迷路的人指引方向。 設計結束了，但學習還在繼續(xù)。我相信通過此次設計所得到的知識、心得、經(jīng)驗乃至感受都會讓我在以后的日子里受益匪淺。 參考文獻 [1] 關積珍 . 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