【導(dǎo)讀】圍電路來驅(qū)動(dòng)32×16的點(diǎn)陣LED顯示屏。利用STC89C52系列單片機(jī)本身強(qiáng)大。內(nèi)容的多樣化，另一方面點(diǎn)陣顯示屏廣泛的應(yīng)用于醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、銀行等公共場(chǎng)所，所以本設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性。通過串口下載更新顯示內(nèi)容，通過控制單片機(jī)相應(yīng)按鈕控制點(diǎn)陣的顯示效果等。電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算和軟件的算法。光二極管構(gòu)成的像素點(diǎn)，按矩陣均勻排列組成。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。色LED的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。等各種信息的顯示屏幕。LED顯示屏分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由LED矩陣塊組成。LED顯示屏因?yàn)槠湎袼貑卧侵鲃?dòng)發(fā)光的，具有亮度高，視。角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。示數(shù)字的電子顯示屏。示模塊，適于播放文字、圖像信息。封在一個(gè)塑料筒內(nèi)共同發(fā)光增強(qiáng)亮度?？煽啃愿?、顯示效果優(yōu)良，所以成為點(diǎn)陣式LED漢字廣告屏中的主流產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)的任務(wù)就是完成一個(gè)可以隨意擴(kuò)展顯示單元數(shù)目的單色動(dòng)態(tài)條幅屏。

　　

【正文】 品化設(shè)計(jì)，因此首要考慮元件布局的緊湊性。對(duì)元件布局進(jìn) 行優(yōu)化，能有效的降低布線難度和生產(chǎn)的工藝要求。布局要能使各 LED 點(diǎn)陣模塊緊密契合，還要注意各 PCB 之間的銜接，以便于用戶擴(kuò)展顯示單元。 5. 3 布線工藝與準(zhǔn)則 布線的時(shí)候首先考慮的是正確性，其次逐步修改布局及走線使其美觀大方。在布通的基礎(chǔ)上，根據(jù) 100mil/A 的經(jīng)驗(yàn)載流容量修改高電流路徑走線寬度及過孔尺寸。寧寬勿窄！ 為進(jìn)一步提高條屏系統(tǒng)的電磁兼容性，除了在關(guān)鍵的地方增加旁路電容外，PCB 走線也是一個(gè)重要的影響因素。布線的時(shí)候要遵照高頻電路布線規(guī)則：少走直角線、頂層底層經(jīng)緯布線、信號(hào)線上盡量避免過孔、 盡量縮短走線路徑、在DGND,AGND 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置大面積敷銅等等。具體的生產(chǎn)工藝要求需與 PCB 生產(chǎn)廠家咨詢獲知。目前雙面 PCB 的標(biāo)準(zhǔn)工藝為：線寬 30mil，線距 10mil，過孔80x110mil。 考慮到 LED 顯示單元的可擴(kuò)展性， PCB 兩端設(shè)計(jì)為 SIP8 封裝插針接口，便于板間級(jí)聯(lián)。按照工廠工藝要求設(shè)計(jì)條屏 PCB 如圖 。 圖 PCB 單 層布線預(yù)覽 在圖 中，紅色為頂層（ Top Layer）布線，藍(lán)色為底層（ Bottom Layer）布線，灰色為物理層（ Multi Layer）布線，黃色和綠色為 絲印層。 第 8 章 使用說明與測(cè)試結(jié)果 8． 1 LED 漢字顯示屏使用說明 8． 1． 1 使用環(huán)境 為保證 LED 顯示屏的使用壽命，獲得良好的顯示效果。 LED 顯示屏應(yīng)在干燥，無光源直射的環(huán)境下使用。同時(shí)應(yīng)保證電網(wǎng)電壓的波動(dòng)范圍在 之間。安裝的位置應(yīng)避免強(qiáng)烈的震動(dòng)，安裝過程中避免 LED 顯示屏的彎曲或撞擊。 8． 1． 2 下載程序 （ 1）在 PC 機(jī)上用 Keil 軟件將程序編譯成 hex文件格式的文件。 （ 2） 接通顯示屏的電源，并將 LED 顯示屏下載插口和計(jì)算機(jī) COM1 口連接。 （ 3）使用 STC 芯片 下載軟件 將 hex文件下載到單片機(jī)內(nèi)。 8． 1． 3 顯示內(nèi)容 （ 1）將單片機(jī)的 連接 LED 點(diǎn)陣 data 引腳； 連接 clock； 連接 so； 連接 AB； 連接 gate；電源線接通； （ 2）根據(jù)需要按電路板上的按鈕， MOD 鍵調(diào)節(jié)顯示模式； 8． 2 測(cè)試結(jié)果 8． 2． 1 軟件測(cè)試 軟件測(cè)試條件： Windows XP Pro 操作系統(tǒng)、 Intel PentiumIII 處理器、 256MB內(nèi)存。 （ 1）上位機(jī)軟件安裝包大?。? MB （ 2）上位機(jī)程序大小 ： 48 KB （ 3）上位機(jī)內(nèi)存占用 ： KB （ 4） 1024 字下載時(shí)間 ： 14 秒 （ 5）單片機(jī)目標(biāo)代碼大小： 5297 字節(jié)； data 區(qū)內(nèi)存占用 31 字節(jié)零 1 位； 外部 xdata 區(qū)占用 236 字節(jié)。 E2PROM 占用 code 區(qū) 5 個(gè)扇區(qū) 2560 字節(jié)。 8． 2． 2 實(shí)際刷新率測(cè)試 測(cè)試方法：在不同的上位機(jī)刷新率設(shè)置值下，測(cè)量一秒內(nèi)任何一行線上的掃描脈沖個(gè)數(shù)即為行掃描速率，單位為行 /秒。行掃描速率除以行數(shù) 16 即為幀率，單位為幀 /秒。 測(cè)試儀器： TDS1002 示波器兼做頻率計(jì) 測(cè)試結(jié)果：如表 示。 上位機(jī)刷新率設(shè)置值 實(shí)際行掃描速率 (行 /秒 ) 實(shí)際幀率 （幀 /秒） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 表 實(shí)際刷新率測(cè)試結(jié)果 8． 2． 3 實(shí)際移動(dòng)速度測(cè)試 測(cè)試方法：在最低幀率和最高幀率設(shè)置下，用秒表統(tǒng)計(jì)出各個(gè)移動(dòng)速度設(shè)置值下的，每秒移動(dòng)的水平點(diǎn)陣數(shù)。單位為點(diǎn) /秒。 測(cè)試儀器：秒表，肉眼 測(cè)試結(jié)果：如表 示。 上位機(jī)刷新率設(shè)置為 1 上位機(jī)刷新率設(shè)置為 10 上位機(jī) 左移速度 設(shè)置 實(shí)際移動(dòng)速度 （點(diǎn) /秒） 上位機(jī) 左移速度 設(shè)置 實(shí)際移動(dòng)速度 （點(diǎn) /秒） 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 表 實(shí)際移動(dòng)速度測(cè)試結(jié)果 8． 2． 4 電氣指標(biāo)測(cè)試 測(cè)試方法：用萬用電表測(cè)量 LED 顯示屏各種工作狀態(tài)下的電流指標(biāo)，用溫度計(jì)測(cè)量溫度。 測(cè)試條件：直流 開關(guān)電源供電，電源至 LED 顯示屏的電源線長(zhǎng) 4 米，室溫 18℃ 。 DT9205 數(shù)字萬用表， 100℃ 量程酒精溫度計(jì)。 測(cè)試結(jié)果：如表 示。 LED 顯示屏工作狀態(tài) 平均電流 平均功耗 行驅(qū)動(dòng)管 5 分鐘溫升 下載模式 60 mA W 18 ℃ 顯示漢字 550 mA W 25 ℃ LED 全亮 A W 40 ℃ LED 全滅 55 mA W 18 ℃ 表 電氣指標(biāo)測(cè)試結(jié)果 第 9 章．總結(jié) 經(jīng)過近 六 個(gè)月的努力，終于順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)中，由于我采用了 STC89C52 系列混合信號(hào)高速單片機(jī)和專用字庫芯片，并且采用串行移位寄存器 74HC595 作列線 驅(qū)動(dòng)，使本設(shè)計(jì)的硬件成本大幅下降，而又提高了顯示單元的可擴(kuò)展性。因?yàn)槭褂昧烁咚賳纹瑱C(jī)，使本系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)刷新率，移動(dòng)速度等得到保障。本設(shè)計(jì)充分利用了單片機(jī)的片上資源，節(jié)約成本的同時(shí)使外圍電路簡(jiǎn)潔美觀，故障率降低。總體的性能指標(biāo)均達(dá)到或超過了題目的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)大學(xué)生必須面臨的一項(xiàng)綜合素質(zhì)的考驗(yàn)，如果說在過去四年里，我們的學(xué)習(xí)是一個(gè)知識(shí)的積累過程，那么現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是對(duì)過去所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，是對(duì)理論進(jìn)行深化和重新認(rèn)識(shí)的時(shí)間活動(dòng)。在這近 六 個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們有艱辛的付出，當(dāng)然更多的是豐收的喜悅。知識(shí)固 然得到了鞏固和提高，但我相信在實(shí)踐中的切身體會(huì)將會(huì)使我在以后的工作和學(xué)習(xí)中終身受用。 首先，學(xué)習(xí)能力得到了提高。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，自始至終獨(dú)立完成硬件電路的設(shè)計(jì)、單片機(jī)軟件編寫、計(jì)算機(jī)軟件編寫、 PCB 設(shè)計(jì)等。在這些過程中，遇到許多困難，但通過書籍或網(wǎng)絡(luò)查閱了很多相關(guān)文章和向?qū)熣?qǐng)教后終于解決了。比如 PCB 的工藝設(shè)計(jì)，是課堂上接觸不到的，但通過 老師和同學(xué)的講解 初步掌握了一些技術(shù)要領(lǐng)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)理論有了更深一步的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了和外界技術(shù)的溝通，還培養(yǎng)了自學(xué)能力和分析解決問題的能力，更重要的是，培養(yǎng)了克 服困難的勇氣和信心。 其次，培養(yǎng)了自己的市場(chǎng)觀念。一個(gè)商品是否能夠搶占市場(chǎng)，除了必須的功能和質(zhì)量要求外，其價(jià)格是最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。如何在保證質(zhì)量和完成同等功能的情況下，把產(chǎn)品的成本降到最低。是每個(gè)設(shè)計(jì)人員在作出方案時(shí)首要考慮的因素。 再次，則是人際交流能力得到鍛煉。人非生而知之者！人的學(xué)識(shí)總是不能面面俱到的，這就要求我們必須善于借鑒別人的成功經(jīng)驗(yàn)或失敗教訓(xùn)，使自己少走彎路。總之，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，但又面臨著工作。我相信我會(huì)把自己的熱情和所學(xué)奉獻(xiàn)到自己的工作中，不斷努力，不斷進(jìn)取！ 參考文獻(xiàn) [1] 譚浩強(qiáng) . C 程序設(shè)計(jì)（第二版） [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,. [2] 付軍 . VisualBasic 實(shí)用編程 100 例 [M]. 北京 :中國鐵道出版社 ,. [3] 李長(zhǎng)林 . VisualBasic 串口通信技術(shù)與典型實(shí)例 [M]. 北京 :清華大學(xué)出版社 ,. [4] 彭為 .單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,. [5] 李良榮 .現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù) 基于 Multisim7[M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [6] 姜承昊 . 最新 LED 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 、應(yīng)用與制造新技術(shù)新工藝實(shí)用手冊(cè) [M].北京 :中國科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 ,. [7] 魏洪興 .嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開發(fā)實(shí)驗(yàn)教材 I[M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,. [8] 童詩白 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [M].北京 :高等教育出版社 ,. [9] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版） [M].北京 :高等教育出版社 ,. [10] 中國集成電路大全編委會(huì)編 .《中國集成電路大全 ——CMOS 集成電路》 [M]. 北京 :國防工業(yè)出版社 ,1985. [11] MCUMEMORY Data Book[M].STC, [12] MOTOROLA Semiconductor Technical Data Book[M].MOTOROLA, [13] BURRBROWN Data Book[M].BurrBrown Corporation,1992 致謝 在此對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給予我無私幫助和指導(dǎo)的 孫小齊 老師， 李栓民 老師表示衷心的感謝！ 對(duì) 給予我技術(shù)上支持的朋友 們 表示衷心的感謝 ！ 感謝這四年來精心培養(yǎng)我們的老師們，有 你們的無私，才有我們的成長(zhǎng)。 附 錄 附圖 1 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)控制電路原理圖 附圖 2 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)顯示電路原理圖 附圖 3 PCB 元件布局 附 圖 6 元件清單 規(guī)格 編號(hào) 類型及封裝 規(guī)格 編號(hào) 類型及封裝 1u C4 50V鋁電解電容 104 C23 獨(dú)石電容 1u C5 50V鋁電解電容 104 C6 獨(dú)石電容 1u C10 50V鋁電解電容 104 C1 獨(dú)石電容 1u C8 50V鋁電 解電容 104 C20 獨(dú)石電容 1u C7 50V鋁電解電容 104 C9 獨(dú)石電容 2K R1 1/4W 四色環(huán)金屬膜電阻 104 C12 獨(dú)石電容 10K R2 1/4W 四色環(huán)金屬膜電阻 104 C19 獨(dú)石電容 10R R7R23 1/4W 四色環(huán)金屬膜電阻 104 C14 獨(dú)石電容 10u C22 25V鋁電解電容 104 C13 獨(dú)石電容 10u C21 25V鋁電解電容 104 C16 獨(dú)石電容 10u C17 25V鋁電解電容 104 C3 獨(dú)石電容 10u C18 25V鋁電解電容 200R R2440 1206 貼片電阻 20Rx16 1/4W 四色環(huán)金屬膜電阻 1000u/16V C2 25V鋁電解電容 22K R3 0805 貼片電阻 DB9 P1 DB9 母連接器 22K R5 0805 貼片電阻 DownLoad S2 1010 非自鎖推推 22K R6 0805 貼片電阻 GT21L32S4W1 IC5 SO8 封裝 22K R4 0805 貼片電阻 MAX232 IC1 PDIP16 封裝 Hz IC2 小有源晶振 POWER S1 1010 自鎖推推 74HC595 IC6 PDIP16 封裝 REG11173.3V IC4 74HC595 IC9 PDIP16 封裝 STC89C52 IC3 PLCC32 封裝 74HC595 IC8 PDIP16 封裝 LED8*8RGx8 32x32mm 行共陽 74HC595 IC7 PDIP16 封裝 100u C15 25V鋁電解電容 100u C11 25V鋁電解電容 附圖 7 本設(shè)計(jì)作品照片 附圖 8 本設(shè)計(jì)作品顯示效果照片 附錄 1 單片機(jī)程序清單 （ 1） 各文件的包含關(guān)系與層次結(jié)構(gòu)： （ 2） 各文件詳細(xì)清單：