【正文】 專用型單片機(jī)是指用途比較專一，出廠時(shí)程序已經(jīng)一次性固化好，不能再修改的單片機(jī)。彩電，冰箱，空調(diào)，錄像機(jī)， VCD，遙 控器，游戲機(jī)，電飯煲等無處不見單片機(jī)的影子，單片機(jī)早已深深地溶入我們每個(gè)人的生活之中。只有在單片機(jī)（ Microcontroller） 出現(xiàn)后，計(jì)算機(jī)才真正地從科學(xué)的神圣殿堂走入尋常百姓家，成為廣大工程技術(shù)人員現(xiàn)代化技術(shù)革新，技術(shù)革命的有利武器。如今借助計(jì)算機(jī)逐漸實(shí)現(xiàn)了人類的夢想。然而，在一些大中型系統(tǒng)中自動(dòng)化結(jié)果均不理想。 在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以前，有不少能工巧匠做出了不少精巧的機(jī)械?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器）。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。 可以說，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和 開發(fā)提供了便利條件。 第 2 章 單片機(jī)的工作原理 單片機(jī)的發(fā)展 單片機(jī)又稱單片微控制器 ， 它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片 ， 而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。 ? 畫出系統(tǒng)硬件原理圖。 論文所要做的主要工作 ? 選擇器件設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制的系統(tǒng)完成 漢字的顯示和移動(dòng)控制 功能。編寫程序的語言為單 片機(jī)匯編。 3 軟件系統(tǒng) 在本設(shè)計(jì)中，軟件的設(shè)計(jì)包括了單片機(jī)部分和 PC 控制臺(tái)部分。每個(gè)模塊由 LED 顯示模塊、數(shù)據(jù)移位寄存器、掃描驅(qū)動(dòng)電路組成 。行線為邏輯 0，列線為邏輯 1 時(shí)，對(duì)應(yīng)的行列坐標(biāo)下的 LED 管被點(diǎn)亮。此時(shí)相應(yīng)的掃描控制信號(hào)輪流通過對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)管使相應(yīng)行的 LED 管被點(diǎn)亮。 1. LED 單元電路及整個(gè)顯示屏的設(shè)計(jì)方案 與 擴(kuò)展 LED 外圍電路。所謂動(dòng)態(tài)顯示，就是利用視覺暫留效應(yīng)，使顯屏顯示的內(nèi) 容在一定周期內(nèi)刷新一次，實(shí)際中只使顯示屏每個(gè)發(fā)光管在 1 秒時(shí)間內(nèi)亮 24 次，其余間熄滅，視覺上不會(huì)感覺到顯示屏的閃爍而且顯屏的功耗會(huì)大幅度下降，壽命也會(huì)延長。對(duì)于大幕顯示屏采用靜態(tài)顯示占用端口多、譯碼電路復(fù)、硬件成本高、功耗大。 LED 信號(hào)燈有高亮度、高可靠性、低使用成本、長壽命等特點(diǎn)。 第三，交通信號(hào)、汽車等特種領(lǐng)域的 LED 應(yīng)用前景廣闊。近年， LED 作為光源材料制作的裝飾燈、城市景觀燈等產(chǎn)品不斷推出， LED 光源材料的照明燈具的市場正在形成并呈上升趨勢。 在 LED 顯示屏大范圍應(yīng)用的同時(shí)， LED 作為新型照明光源材料的發(fā)展近年也取得了突破性發(fā)展。采 用 SMD 表貼技術(shù)的室內(nèi)全彩色 LED 顯示屏得到迅速發(fā)展并將成為今后室內(nèi)顯示屏的主導(dǎo)發(fā)展產(chǎn)品。到 2021 年底，全國范圍內(nèi)的全彩色 LED 顯示屏達(dá)到 600 多塊。 LED 的發(fā)展 首先，全彩色顯示屏將成為 LED 顯示屏行業(yè)新的增長點(diǎn)，蘊(yùn)含著極大的市場。箱體所采用的專 門密封措施足以防止雨水、塵土的進(jìn)入。 2結(jié)構(gòu)工藝 目前國內(nèi)產(chǎn)品的箱體外殼基本上都是采用單件鈑金加工，加工工藝差，精度不高，外觀不美觀，防水性也不十分好，特別是在室外惡劣環(huán)境下，易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。 目 前國內(nèi)的產(chǎn)品只能做到單元模塊和單元箱體的調(diào)節(jié)，不能做到真正的單點(diǎn)調(diào)節(jié)，因此在色彩和亮度一致性上有差別，特別是在經(jīng)過維修更換了顯示單元后，由于 LED 的參數(shù)可能發(fā)生了變化，顯示效果很難跟原屏保持一致，而這項(xiàng)工作在國外是由專用的大型設(shè)備完成的，而國內(nèi)沒有這類因產(chǎn)品特性而開發(fā)的設(shè)備，也希望社 會(huì)相關(guān)行業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)能夠給予關(guān)注。這三種檔次的 LED 顯示屏在價(jià)格和功能上也存在著較大區(qū)別。 國產(chǎn) LED 顯示屏技術(shù)差距在哪 ， 隨 著 LED 顯示屏市場的不斷擴(kuò)大，目前國內(nèi)全彩色市場逐步被劃分為三個(gè)檔次。 目前， LED 顯示屏的主要制造廠商集中在日本、北美等地，我國 LED 制造廠商出口的份額在其中微不足道。國內(nèi) LED 顯示屏市場保持持續(xù)增長，目前在國內(nèi)市場上，國產(chǎn) LED 顯示屏的市場占有率近95%。在奧運(yùn)場館全彩屏方面，為緊縮投 資，全彩屏大部分采用可拆卸方式，奧運(yùn)期間 可作為實(shí)況轉(zhuǎn)播工 具，賽事結(jié)束后可用于租賃，作為演出、國家政策發(fā)布等公共場合應(yīng)用工具，通過這種方式可盡快收回成本。 隨 著 LED 原材料市場的迅猛發(fā)展，表面貼裝器件從 2021 年面世，主要用在室內(nèi)全彩屏，并且以其亮度高、色彩鮮艷、溫度低的特性，可隨意調(diào)整的點(diǎn)間距，被不 同價(jià)位需求者所接受，在短短兩年多時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品銷售額已超過 3 億元，表面貼裝全彩色 LED 顯示屏應(yīng)用市場進(jìn)入新世紀(jì)。 LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路芯片也在此時(shí)由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)出來并得以應(yīng)用。 第二階段是 1995 年到 1999 年，出現(xiàn)了 64 級(jí)、 256 級(jí)灰度的雙基色視頻屏。 LED 顯示屏市場隨技術(shù)發(fā)展而攀升 LED 顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個(gè)階段：第一階段為 1990 年到 1995 年，主要是單色和 16 級(jí)雙色圖文屏 。小型的 LED 條屏，因?yàn)閮r(jià)格便宜，安裝和使用簡單， 慢慢 被大眾接受，逐步走進(jìn)大小店鋪，應(yīng)用更加大眾化，普及 化 。 LED 屏幕屬于高科技電子產(chǎn)品，價(jià) 格比較高，以前集中在政府和單位中使用。 LED 屏幕，作為新的媒體，運(yùn)動(dòng)的發(fā)光圖文，更容易吸引人的注意力，信息量大，隨時(shí)更新，有著非常好的廣告和告示效果。 LED 顯示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于政府 、軍隊(duì)、金融、廠礦企業(yè)、商業(yè)、智能交通、院校、醫(yī)療、服務(wù)業(yè)和體育場館等，主要適用范圍包括： 查詢類：醫(yī)院、郵電通信業(yè)、工商局、稅務(wù)局、出境局、保險(xiǎn)業(yè)、法院、政府機(jī)構(gòu) ?? 導(dǎo)購類：賓館、商場、美容院、商業(yè)街、大型超級(jí) 市場、展銷會(huì) ?? 票務(wù)、數(shù)據(jù)查詢類：航空公司售票處、國際游輪售票處、銀行、證券交易所、期貨市場、圖書館 ?? 導(dǎo)游類：公園、游樂場、旅行社、博物館、紀(jì)念館 ?? 導(dǎo)向類：機(jī)場、碼頭、火車站、寫字樓、大型比賽 ?? 出版類：報(bào)刊、圖書出版社、房地產(chǎn)介紹類光盤 ?? LED 顯示屏的典型應(yīng)用系統(tǒng)： ☆ 城市公眾信息咨詢系統(tǒng) ☆ 政府、企事業(yè)單位接待服務(wù)系統(tǒng) ☆ 工商、稅務(wù)、海關(guān)、銀行等行業(yè)業(yè)務(wù)查詢系統(tǒng) ☆ 郵電、水電煤氣等公用事業(yè)業(yè)務(wù)查詢系統(tǒng) ☆ 大型商場商品信息查詢系統(tǒng) ☆ 賓館旅游指南系統(tǒng) ☆ 商務(wù)中心、智能化樓宇分布查詢系統(tǒng) ☆ 人才市場、勞動(dòng)力市場供求信息咨詢服務(wù)系統(tǒng) ☆ 展覽、交易會(huì)信息查詢系統(tǒng) ☆ 醫(yī)院導(dǎo)醫(yī)系統(tǒng)查詢 將來，觸摸屏還要走入家庭。 LED 顯示系統(tǒng)主要有：戶內(nèi)單色信息屏 ,雙基色視頻屏 ,全彩色 ,真彩色視頻屏 。它由 LED 器件陣列排列組成的顯示屏幕，具有高清晰度、色彩鮮艷、視角大、工作穩(wěn)定、壽命長、功耗低等優(yōu)點(diǎn)?；趩纹瑱C(jī)大屏幕顯示設(shè)計(jì) 摘要 ： 基于單片機(jī) ( AT89C51) 介紹了一種 簡單 的 16 16 LED 漢字顯示屏的設(shè)計(jì)與制作過程 ， 內(nèi)容包括 LED 漢字顯示屏的硬件電路、 PCB 設(shè)計(jì)、 匯編語言程序設(shè)計(jì)與調(diào)試等方面，涉及到單片機(jī)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，能幫助廣大電子愛好者 解漢字的點(diǎn)陣顯示原理，認(rèn)識(shí)單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用方法，并提高單片機(jī)知識(shí)技術(shù)的運(yùn)用能力。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)； LED； 點(diǎn)陣；漢字顯示 LED Chinese Character Display Screen Design and Making Based on Single Chip Abstract： This article based on sigle chip( AT89C51)introduces a kind of simple 16*16 LED Chinese character dislay screen design and making process， it includes the hardware circuit of LED Chinese character display screen， design of print circult board,assemble language programmer design and debugging and SO on， it es down to each tache of the process of design and manufacture of sigle chip electronical manufacture It can help the general electronic loving knowing and understanding the principle of Chinese lattice displaying,also can help everybody to know the basic structure,the principle of work and the application method of MCU,and enhance the utilization ability of MCU knowledge and technology. Keywords： single chip； LED； lattice； Chinese character display 第 1 章 前言 本課題的研究意義 LED 電子顯示屏是運(yùn)用光電顯示技術(shù)、視頻技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，針對(duì)室內(nèi)外各種使用環(huán)境而設(shè)計(jì)，顯示各種信息元素的屏幕，使用專用的控制技術(shù)，用于顯示文字、文本、圖形、圖像、動(dòng)畫、股票行情及各種多媒體信息以及電視、錄像信號(hào)。由于 采用單元模塊化結(jié)構(gòu)，屏體的大小可按用戶要求靈活拼制。戶外單色信息屏，雙基色、全彩色、真彩色視頻屏；各種規(guī)格證券行情顯示屏；條型顯示屏；以及根據(jù)客戶需要運(yùn)用于各個(gè)行業(yè)的各種 LED 顯示系統(tǒng)。隨著城市向信息化方向發(fā)展和電腦網(wǎng)絡(luò)在國民生活中的滲透，信息查詢都已觸摸屏 顯示內(nèi)容可觸摸的形式出現(xiàn)。 LED 屏比霓虹燈更加簡單，容易安裝和使用，效果變化更多，可以隨時(shí)更新內(nèi)容，是很好的戶內(nèi)外發(fā)視覺媒體。技術(shù)不斷進(jìn)步，價(jià)格不斷降低，組裝和維護(hù)更加簡單。 二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 LED 顯示屏是 20 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)的新型平板顯示器件，由于其亮度高、畫面清晰、色彩鮮艷，使它在公眾多媒體顯示領(lǐng)域一枝獨(dú)秀，因此市場空間巨大。用于顯示文字和簡單圖片，主 要用在車站、金融證券、銀行、郵局等公共場所，作為公共信息顯示工具。視頻控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將 LED 顯示屏提升到了一個(gè)新的臺(tái)階。 第三階段從 1999 年開始，紅、純綠、純藍(lán) LED 管大量涌入中國，同時(shí)國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍(lán)三原色 LED 生產(chǎn)的全彩色顯示屏被廣泛應(yīng)用，大量進(jìn)入體育場館、會(huì)展中 心、廣場等公共場所，從而將國內(nèi)的大屏幕帶入全彩時(shí)代。為了適應(yīng) 2021 年奧運(yùn)會(huì)的“瘦身” 計(jì)劃，利亞德開發(fā)了表面貼裝雙基色顯示屏，大量用于訓(xùn)練館和比賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)。 就市場而言，中國加入 WTO、北京申奧成功等，成為 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新契機(jī)。國際上 LED 顯示屏的市場容量預(yù)計(jì)以每年 30%的速度在增長。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界上目前至少有 150 家廠商生產(chǎn)全彩屏，其中產(chǎn)品齊全，規(guī)模較大的公司約有 30 家左右。第一檔為巴可、松下等國際知名企業(yè)生產(chǎn)的高檔產(chǎn)品；第二檔為國內(nèi)大型企業(yè)研制的 采用日亞高品質(zhì) LED 生產(chǎn)的產(chǎn)品；第三檔為采用我國生產(chǎn)的 LED 制作的顯示屏。 在技術(shù)上， LED 顯示屏的發(fā)展要緊跟世界一流企業(yè)的品質(zhì)特點(diǎn)，目前國產(chǎn)的高品質(zhì) LED顯示屏與國外頂尖產(chǎn)品在圖像處理技術(shù)、前端視頻處理技術(shù)等方面差別不大，主要差距在于以下兩個(gè)方面： 1單點(diǎn)顏色 確認(rèn) “單點(diǎn)顏色確認(rèn)”技術(shù)能夠確保逼真的色彩顯示，可持續(xù)長達(dá)數(shù)年之久不變。 目前這項(xiàng)工作在巴可利亞德是這樣做的：模塊內(nèi)，每個(gè)像素點(diǎn)中的 LED 燈管都有其各自的顏色、亮度 的數(shù)值，這些 發(fā)光二極管在工廠安裝時(shí)均要被精確測量過，這些數(shù)據(jù)同時(shí)被儲(chǔ)存到每個(gè)模塊中的 EEPROM，而當(dāng)顯示信號(hào)被處理時(shí)，數(shù)字處理儀 (DIGITIZER)將從每個(gè) EEPROM 中讀取該信息，并對(duì) LED 的亮度、顏色差別加以修正，以保證顯示效果達(dá)到一致的最佳狀態(tài)。 巴可的箱體適應(yīng)惡劣工作環(huán)境，所有箱體的外部硬件都裝在具備 IP65 標(biāo)準(zhǔn)的鋁合金鑄件包裝箱內(nèi)。數(shù)字“ 5”是防止液體滲入的等級(jí)，也是設(shè)計(jì)要求之一，這樣顯示系統(tǒng)就可以在雨天、無積水的環(huán)境下正常工作。 隨著 LED 器件材料性能的不斷提高，全彩色顯示屏的成本下降，應(yīng)用增加。就全彩色顯示屏的綜合水平來說，國內(nèi)的全彩色 LED 顯示屏除了價(jià)格和本地化服務(wù)的優(yōu)勢外，在技術(shù)深度、生產(chǎn)工藝等方面與國外產(chǎn)品的差距正在逐步縮小。 其次，半導(dǎo)體照明的發(fā)展，也將為 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)的總體提升形成新的發(fā)展機(jī)遇。 傳統(tǒng)的照明淘汰主要是白熾燈和熒光燈，在可靠性、耗電、使用壽命等方面不盡如人意。特別是在城市景觀、危險(xiǎn)區(qū)域、緊急應(yīng)急等方面的使用潛 力更為巨大。超高亮、大功率的 LED 器件，在城市交通信號(hào)燈中已得到廣泛的采用。 研究思路 LED 顯示屏系統(tǒng)采用發(fā)光二極管 LED