【正文】 y_Buffer 編址連續(xù)。 該算法是將 Display_Buffer 和 Temp_Buffer 中的數(shù)據(jù)首尾相接地左移一位，并不斷把 Temp_Buffer 移入 Display_Buffe。其它大部分顯示效果如 ：左移六字暫停，全屏定格顯示等都是以逐位左移為基礎(chǔ)。遵循結(jié)構(gòu)化的 程序設(shè)計(jì)思路 ,把單片機(jī) 在顯示模式 時(shí) 所有工作量分為以下三個(gè)任務(wù)： (1)、 掃描顯示任務(wù)：掃描顯示任務(wù)負(fù)責(zé)把 Display_Buffer 中的數(shù)據(jù)依次發(fā)送到列驅(qū)動器 74HC595，并按嚴(yán)格的時(shí)序高電平選通十六根行掃描線（ Y0—Y15），使每一列數(shù)據(jù)對應(yīng)著一個(gè)行線狀態(tài)。進(jìn)入下載模式后從上位機(jī)傳送來的數(shù)據(jù)經(jīng)過 MAX232 串口 存放到 單片機(jī)內(nèi)部的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲區(qū) ， 在 AT24C64 存儲區(qū)中開辟 192 字節(jié)（ 1536 位）動態(tài)顯示緩沖區(qū)Display_Buffer 和 32 字節(jié)的字模數(shù)據(jù)緩存區(qū) Temp_Buffer,兩個(gè)緩存區(qū)編址連續(xù)。 工作原理分析 單片機(jī)上電復(fù)位后，先從外部存儲器 E2PROM 讀取上次存儲在內(nèi)部的顯示模式， 在 32*64 單色屏中上半屏存儲時(shí)間、溫度等數(shù)據(jù)。 MCU 通用 I/O 口來 驅(qū)動行掃描驅(qū)動電路。而每個(gè)顯示單元的列數(shù)據(jù)則由 16 位移位鎖存器并行輸出口提供 。 整 個(gè)顯示單元由一個(gè) 32*64點(diǎn)陣的 LED 模塊和一個(gè) 32 位寬的移位鎖存器（串行 —并行轉(zhuǎn)換器）構(gòu)成。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及原理分析 通過 對各種 方案的比較與分析，初步構(gòu)建硬件系統(tǒng)框圖如圖 所示。 CPU 不僅能通過指令將某個(gè)功能單元電路掛靠或摘離總線，還可對該單元的工作狀況進(jìn)行檢測，從而實(shí)現(xiàn)對硬件系統(tǒng)既簡單又靈活的擴(kuò)展與控制 。它通過 SDA（串行數(shù)據(jù)線）及 SCL（串行時(shí)鐘線）兩根線和連在總線上的上位 機(jī)進(jìn)行通信，并根據(jù)地址識別每個(gè)器件。連接總線的器件的輸出必須是集電極或漏極開路，以具有線“與 ”功能。 FLASH 存儲器的擦除過程相對費(fèi)時(shí)， 且擦除流程相對復(fù)雜 。通常 NOR 型比較適合存儲程序代碼，其隨機(jī)讀寫速度快，容量一般較小，且價(jià)格較高，一般只能整塊讀寫數(shù)據(jù)，隨機(jī)存取能力差。因此需要在單片機(jī)外部擴(kuò)展大容量的 E2PROM。照此計(jì)算，若有 256 個(gè)需要顯示的字符，則至少需要 32B256=8192 字節(jié)（ 8KB）的 E2PROM 存儲空間。在條屏顯示的過程中按規(guī)定的方式取出 E2PROM 中的字模數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 經(jīng)過上面方案的比較最終確定 選擇 方案 一， 選用 STC12C5A60S2單片機(jī) 作為本次設(shè)計(jì)的核心控制器 ， 其內(nèi)部資源 豐富 、成本比較低廉各 項(xiàng) 功能 均能 滿足本設(shè)計(jì)的要求 。 ARM 與 FPGA的組合更是功能強(qiáng)大，除了海量存儲技術(shù)，無線更新技術(shù)外，還能 實(shí)時(shí)地顯示視頻信號。因此其運(yùn)算能力非常強(qiáng)大，內(nèi)部資源也十分豐富，極大的簡化了硬件設(shè)計(jì)的難度，縮短了開發(fā)周期。 方案三： 以 ARM（ 32 位 RISC 架構(gòu)高性能微處理器）為控制器的 LED 顯示屏。因此被運(yùn)用于雙基色、三基色的顯示系統(tǒng)。是近年來新興的可編程邏輯器件。 9 其內(nèi)部資源對于點(diǎn)陣單元模塊確定的條屏 LED 顯示屏， 無論 從存儲容量還是單片機(jī)的執(zhí)行速度都能很好的適用單元 點(diǎn)陣 模塊 確定 的LED 顯示屏 方案二： 以 FPGA（復(fù)雜可編程邏輯門陣列）為控制器的 LED顯示屏。 方案一： 以 單片機(jī)（ STC12C5A60S2 高 速單片機(jī)）為控制器的LED 顯示屏。從單片機(jī)，到 FPGA，直到現(xiàn)在的 ARM 處理器。而本設(shè)計(jì) 使用是 一塊完整的 32*64 的點(diǎn)陣屏，能同時(shí)顯示 8 個(gè)漢字。 因此 為了在較遠(yuǎn)距離處獲得清晰的視覺效果，本設(shè)計(jì) 選擇方 案二， 采用 32 個(gè) 88點(diǎn)陣 單元 ，像素直徑 5mm 的 LED模塊拼接成 32*64的 LED 顯示屏 。 方案一： 的小型發(fā)光二極管組成的 8*8 的點(diǎn)陣模塊，發(fā)光亮度不足，電流過大時(shí)易燒壞，遠(yuǎn)距離觀看視覺效果模糊一般把 的屏作為室內(nèi)屏使用。 (3)、 能存儲 16＊ 16 點(diǎn)陣漢字不少于 64 個(gè) 。 3 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 的 任務(wù) 與方案論證 設(shè)計(jì)任務(wù) 本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求完成可以控制 兼容 T12 和 T08 顯示屏單元板并可擴(kuò)展顯示單元數(shù)目的單色動態(tài)調(diào)幅屏 (1)、 顯示區(qū)域：單色顯示 64＊ 32 點(diǎn) 。在幀切換的時(shí)候還要加入余輝消除處理。因而發(fā)光效率比前者高。如果用行線來做掃描線，則每 16 次循環(huán)，每行 LED 就能亮一次，其發(fā)光視覺平均亮度為直流情況下的 1/16。例如 0601 條屏（每行 6 個(gè)漢字，共 1 行），行線有 16 根，列線有 96 根 [10]。這就是動態(tài)掃描的原理。 如果高速地進(jìn)行（ 1）到（ 9）的循環(huán)，且兩個(gè)步驟間的間隔時(shí)間小于 1/24 秒，由于視覺暫留。下面用偽代碼描述動態(tài)顯示的過程。 6 圖 用動態(tài)掃描顯示字符 9 的過程 假設(shè) X,Y 為兩個(gè) 8 位寬的字節(jié)型數(shù)據(jù)， X 的每位對應(yīng) LED 模塊的8 根列線 X7X0，同樣 Y 的每位對應(yīng) LED 模塊的 8 根行線 Y7Y0。 現(xiàn)描述一下用動態(tài)掃描顯示的方式，顯示字符 “9”的過程。比如， Y7 為 1， X0 為 0,則右下角的 LED 點(diǎn)亮。 在這種形式的 LED 點(diǎn)陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“1”表示），在某列線上施加低電平（用 “0”表示）。相鄰兩行線間絕緣。 以 88 點(diǎn)陣模塊為例，說明一下其使用方法及控制過程。最典型的例子就是電影放映機(jī)。 點(diǎn)陣式 LED 漢字廣告屏絕大部分是采用動態(tài)掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺暫留特性。 LED 動態(tài)顯示原理 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)中各模塊的顯示方式 :有靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種。 如 5x7 點(diǎn)陣顯示器用于顯示西文字母， 58點(diǎn) 陣顯示器用于顯示中西文， 8x8 點(diǎn)陣可以用于顯示簡單的中文文字，也可用于簡單圖形顯示。 本系統(tǒng)所使用的 88 單色 LED 點(diǎn)陣顯示器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外形 規(guī)格如圖 所示 ， 其它型號點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)與引腳可試驗(yàn)獲得 。像素顏色不同，所顯示的文字、 圖像 等內(nèi)容的顏色也不同。 LED 點(diǎn)陣規(guī)模常見的有 4 4 5 5 8 1616 等等。 2 LED 顯示原理 的分析 LED 點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu) 八十年代以來出現(xiàn)了組合型 LED 點(diǎn)陣顯示器 模塊，以發(fā)光二極管為像 素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)氧樹脂和塑模封裝而成 [7]。在中國，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 ， 各類場館的興建和 市政工程改造項(xiàng)目的興起，國 內(nèi)市場 LED 顯示 屏需求增長率更是高達(dá)30％以上。據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，今后幾年全球各類 LED 顯示屏需求每年均達(dá)到幾十億美元，且還在逐年遞增。 尤其是以其高亮度，大面積顯示而讓更多人在戶外也感受到信息時(shí) 代的來臨。 LED 顯示屏市場前景 LED 全彩顯示屏，是 20 世紀(jì) 90 年代在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體。室外屏： Φ10mm、 Φ12mm、 Φ16mm、 Φ19mm、 Φ21mm、 Φ26mm 。室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能。 LED點(diǎn)陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。 全彩色顯示屏：紅、綠、藍(lán)三基色， 256 級灰度的全彩色顯示 屏可以顯示一千六百多萬種顏色。 LED 電子顯示屏的分類 (1)、 按顏色分類 ： 單基色顯示屏 :單一顏色（紅色或綠色）。 本文主要研究一種基于 STC12C5A60S2 單片機(jī) 的 LED 點(diǎn)陣屏的控制系統(tǒng)，顯示面板為 單色 32*64 點(diǎn)陣屏 ， 控制卡 上 集成了溫度傳感器和時(shí)鐘模塊，可以獨(dú)立顯示 時(shí)間 和 溫度 。因而被廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機(jī)場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所 。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。 LED 顯示屏是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的亮度的方式，來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的 顯示屏幕 [2]。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。Clock chip 1 1 前言 LED 電子顯示屏概述 LED 電子顯示屏（ Light Emitting Diode Panel）是由幾百 至 幾十萬個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成的像素點(diǎn)，按矩陣均勻排列組成。LED display control card。 關(guān)鍵 詞 上位機(jī) ； LED 顯示屏 控制卡； 32*64 單色 點(diǎn)陣屏； 時(shí)鐘芯片 The Design and Implementation of LED Display Controller Abstract This design is based on STC12C5A60S2 microputer as the core control device ,to achieve the storage of the Chinese character coding through external memory chips. The function of the system can be achieved in English characters and dynamic display or can be connected in cascade manner to expand the size and the content of display,. preparation of PC programmed by Visual Basic , the munication standard between the PC and the microputer is RS232. The preparation of PC send mands and Chinese character coding that needs to be stored to MCU, the next crew processes mands and the data that was sent from preparation of PC and display coding, 32 * 64 dot matrix display driven by the LED display control card. Achieving the purpose of display contents can be modified in II time through human eye phenomenon。上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送控制命令和需要存儲的漢字 編碼，下位機(jī)接收數(shù)據(jù)并處理上位機(jī)發(fā)送過來的控制命令以及顯示編碼。 本科生論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘 要 ............................................................... I 關(guān)鍵詞 .............................................................. I Abstract............................................................ I Key words.......................................................... II 1 前言 ............................................................. 1 LED 電子顯示屏概述 .......................................... 1 LED 電子顯示屏的分類 ........................................ 2 LED 顯示屏市場前景 .......................................... 2 2 LED 顯示原理的分析 ............................................... 3 LED 點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu) ............................................ 3 LED 動態(tài)顯示原理 ............................................ 4 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)與方案論證 ......................................... 7 設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................... 7 設(shè)計(jì)方案論證 ............................................... 7 顯示單元模塊的選擇 .................................... 7 主控制器的選擇 ........................................