【正文】 PO 口 (39～ 32)：名稱為 ～ 。 ALE/PROG(30)：地址鎖存允許信號(hào) 11 PSEN(29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。表 331 給出了其主要功能。 第三章 硬件 硬件介紹 單片機(jī) STC89C52 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 COMOS8的微處理器，俗稱單片機(jī)。然而要把 3D 技術(shù)融入到戶外領(lǐng)域那就很有難度了， 3D實(shí)現(xiàn)是需要借助 3D 眼鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 屏的衍生 LED 立方體 LED 屏日益受到青睞的今天，憑借自身 色彩 鮮艷、 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng) 、高節(jié)能、利于環(huán)保、 可顯示動(dòng)態(tài)畫面和文字 、廣告模式更趨近于電視、可承擔(dān)信息發(fā)布等特點(diǎn)大有取代傳統(tǒng)廣告的趨勢(shì)。對(duì)全部 8行的控制過(guò)程都完成后， LED顯示 9 屏也就完成了 1 幀圖像的完整顯示。各排第 1 行都點(diǎn)亮后，延時(shí)一段 時(shí)間 ，然后黑屏，這樣就算完成了單片機(jī)對(duì) LED 顯示屏的一行掃描控制。按 LED 點(diǎn)陣片在屏幕上的排列順序，單片機(jī)先對(duì)第 1 排的第 1 片 LED 點(diǎn)陣片的列驅(qū)動(dòng)鎖存器，寫入從外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀得的字模數(shù)據(jù)，接著對(duì)第 2 片、第 3 片 ?? 直到這一排的最后一片都寫完字模數(shù)據(jù)后，單片機(jī)再對(duì)這一排的行驅(qū)動(dòng)鎖存器寫行掃描信號(hào)，于是第 1 排第 1 行與字模數(shù)據(jù)相關(guān)的發(fā)光二極管 點(diǎn)亮。 LED顯示屏顯示的內(nèi)容一般按字模的形式存放在單片機(jī)的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，字模是 8 位二進(jìn)制數(shù)。在行掃描工作方式下，同一排 LED 點(diǎn)陣片的同名行控制引腳是并接在一條線上的，共 8 條線，最后連接在一個(gè)行驅(qū)動(dòng)電路上；行驅(qū)動(dòng)電路中也一定有一片鎖存器或移位寄存器，用來(lái)鎖存行掃描 信號(hào) 。行掃描方式又分為 8 行掃描和 16行掃描兩種。 圖 231 8*8LED 點(diǎn)陣的外觀及引腳 8 圖 232 8*8LED 點(diǎn)陣等效電路圖 LED 顯示屏的基本工作原理是動(dòng)態(tài)掃描。為了減少引腳且便于封裝， LED 顯示點(diǎn)陣模塊采用陣列形式排布，即在行列線的交點(diǎn)處接有顯示 LED 。具體的驅(qū)動(dòng)方法可以分為直流驅(qū)動(dòng)、恒流驅(qū)動(dòng)、脈沖驅(qū)動(dòng)和掃描驅(qū)動(dòng)等 。當(dāng)向 LED器件施加正向電壓時(shí)，器件內(nèi)部的電子與空穴直接復(fù)合而產(chǎn)生能量，以光的形式釋放出來(lái)，產(chǎn)生半導(dǎo)體發(fā)光。環(huán)氧樹脂封裝外殼除具有保護(hù)芯片的作用外，還具有透光聚光的能力，以增強(qiáng)顯示效果。 LED 發(fā)光燈的外形由 PN結(jié)、陽(yáng)極引腳、陰極引腳和環(huán)氧樹脂封裝外殼組成。 LED 發(fā)光燈可以分為單色發(fā)光燈、雙色發(fā)光燈、三色發(fā)光燈、面發(fā)光燈、閃爍發(fā)光燈 、電壓型發(fā)光燈等多種類型。 第二章 LED 顯示技術(shù)的理論基礎(chǔ) 器件的應(yīng)用基礎(chǔ) LED 器件種類繁多。這就制約了它在 生機(jī)磅礴的戶外廣告業(yè)的發(fā)展，試想如果讓 3D 顯示技術(shù)出現(xiàn)在戶外廣告中，人們對(duì)觀看廣告興趣會(huì)提高，對(duì)于廣告投放者來(lái)說(shuō)就是莫大的福音，因?yàn)閺V告效果將會(huì)事半功倍。 3D 顯示技術(shù)顯然受到了消費(fèi)者的追逐。 3D 一詞，現(xiàn)在在顯示業(yè)可謂大行其道，顯示器巨頭們也是爭(zhēng)相推出了自家的當(dāng)家花旦 — 3D 電視。 LED 大型顯示屏是科技與媒體的完美結(jié)合，能把該理念充分發(fā)揮，當(dāng)仁不讓地成為未來(lái)戶外廣告媒體發(fā)展趨勢(shì)。 隨著社會(huì)科技的進(jìn)步和戶外廣告的發(fā)展，人們對(duì)戶外廣告媒體的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的路牌、燈箱、單立柱、霓虹燈等表現(xiàn)形式單一的戶外廣告媒體已經(jīng)無(wú)法滿足受眾的需求。在封裝和應(yīng)用領(lǐng)域中國(guó)已經(jīng)完全有可能、有能力在 高端市場(chǎng)占據(jù)一席之地，但必須加大產(chǎn)品的創(chuàng)新、加強(qiáng)品牌的培育。繼上海、廈門、大連、南昌和深圳成為首批五個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化基地，國(guó)內(nèi)封裝和應(yīng)用企業(yè)形成快速的市場(chǎng)適應(yīng)能力和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，我國(guó)大陸已經(jīng)成為世界上重要的 LED 封裝生產(chǎn)基地。 6 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球化發(fā)展，是每個(gè)企業(yè)都要面對(duì)和無(wú)法回避的。鑒于我國(guó) LED產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，不論技術(shù)還是產(chǎn)能短期內(nèi)達(dá)到世界先進(jìn)水平都有相當(dāng)大的難度。可見國(guó)外 LED 顯示屏技術(shù)主要集中在新材料的開發(fā)上，以新發(fā)光材料來(lái)提高顯示屏的視覺效果、能耗等各種性能。 白光 LED 是 LED 產(chǎn)業(yè)中最被看好的新興產(chǎn)品，在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，白光 LED 在照明市場(chǎng)的前景備受矚目。產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，在交通安全領(lǐng)域， 顯示屏 應(yīng)用日漸普及 越來(lái)越得到大家認(rèn)可 ，正全力充當(dāng)智能交通得力助手。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，這個(gè)廣告市場(chǎng)的規(guī)?？赏_(dá)到 億元人民幣，同比增長(zhǎng) %。對(duì)此，一方面要有理性認(rèn)識(shí)，另一方面要以此為契機(jī)，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積極推廣技術(shù)創(chuàng)新成果，拓展新市場(chǎng)，方能保持行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。 進(jìn)入新世紀(jì)，光電子產(chǎn)業(yè)得到廣泛的重視，中國(guó)加入 WTO、北京奧運(yùn)成功舉辦等，成為 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的契機(jī)，我國(guó) LED 顯示屏及相關(guān)的技術(shù)必將得到飛躍發(fā)展。 近年來(lái)，隨著高亮度發(fā)光二極管技術(shù)的發(fā)展， LED 顯示屏從室內(nèi)走到室外，其顯示內(nèi)容也從沒(méi)有層次的計(jì)算文字動(dòng)畫發(fā)展到能顯示有層次的電視圖像。 （ 3） 1995 年以來(lái)， LED顯示屏的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)總體穩(wěn)步提高產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時(shí)期。進(jìn)入九十年代，全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長(zhǎng)，信息技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域不斷突破， LED 顯示屏在 LED 材料和控制技術(shù)方面也不斷出現(xiàn)新的成果。這一時(shí)期的 LED顯示屏在國(guó)外應(yīng)用較廣，國(guó)內(nèi)很少，產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主 。在分辨率方而，由于受當(dāng)時(shí)數(shù)字技術(shù)、集成電路技術(shù)和控制技術(shù)等技術(shù)的限制，很難作出高密度的 LED 顯示屏。進(jìn)入 90 年代以后，由于半導(dǎo)體工業(yè)的 迅猛發(fā)展，帶動(dòng)了 LED 制造材料和工藝的改進(jìn)，在顏色與亮度方面都有了質(zhì)的飛躍。它是自發(fā)輻射發(fā)光，不需要較高的注入電流產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，也不需要光學(xué)諧振腔，發(fā)射的是非相干光。當(dāng)系統(tǒng)受到外界激發(fā)后， 會(huì)從穩(wěn)定的低能態(tài)躍遷到不穩(wěn)定的高能態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)由不穩(wěn)定的高能態(tài)重新回到穩(wěn)定的低能態(tài)時(shí)，能量差以光的形式輻射出來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。 63 致謝 61 實(shí)物圖 26 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 18 主程序 18 檢測(cè)程序 15 硬件構(gòu)成 12 放大三極管 S8550 7 LED 屏的衍生 LED 立方體 相信這種富有科技感和實(shí)用性的 LED 顯示技術(shù)在未來(lái)會(huì)是一大亮點(diǎn)。其最大的特點(diǎn)，就是帶給你未來(lái) 3D 技術(shù)的科技體驗(yàn) ，在夜晚有讓人震撼的 3D 效果給人眼前一亮的感覺。在舉世矚目的北京奧運(yùn)會(huì)上，在開幕式上出現(xiàn)了一個(gè)新名詞“光立方”它是北京奧運(yùn)會(huì)開幕式的亮點(diǎn)。這塊屏幕其實(shí)是迄今為止世界上面積最大的 LED 顯示屏 ，它代表著 LED 屏發(fā)展的技術(shù)方向。 “它不僅超大，且非常輕和通透。它可以實(shí)時(shí)顯示或循環(huán)播放文字、圖形和圖像信息，具有顯示方式豐富、 色彩鮮艷 、顯示內(nèi)容修改方便、亮度高、顯示穩(wěn)定且壽命長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于商業(yè)廣告、體育比賽、交通信息報(bào)導(dǎo)等諸多領(lǐng)域。先后研制出藍(lán)色 LED、全彩色LED， LED 屏的顯示技術(shù)取得很大的提升。 1 云南廣播電視大學(xué) 云南國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程學(xué)院 畢業(yè)論 文 （ 設(shè)計(jì) ） 課 題 基于 51 單片機(jī)的 LED 立方體顯示器 教 研 室 機(jī)械電子工程學(xué)院教研室 專 業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí) ??????????? 學(xué)生姓名 ???? 學(xué)號(hào) ???? .. 導(dǎo)師姓名 ??? 職稱 講師 2021 年 10 月 10 日 2 摘 要 隨著科技的不斷發(fā)展 LED(Lighting Emitting Diode） , 發(fā)光二極管 )技術(shù)在 10 多年間取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步， 1990 年前 LDE 以紅綠雙基色為主運(yùn)用住處很少而且制造成本高昂。19901995 年，這一階段是 LED 顯示屏迅速發(fā)展的時(shí)期。而今高亮度的三基色 LED 電子顯示屏 作為一種高科技產(chǎn)品日益引起人們的重視。 在上海世博會(huì)開幕式上，豎立在黃浦江邊的 9500 平方米的巨型 LED 顯示屏價(jià)值高達(dá)人民幣 1 億元，是特別為上海世博會(huì)定制的。 ”此外，這塊屏幕還能抗震和防火?，F(xiàn)在 LED 在實(shí)際的運(yùn)用中有了很寬廣的范圍，而且越來(lái)越收到人們的重視。本文所要介紹的 LED 的另一種應(yīng)用也叫光立方，運(yùn)用高亮的 LED顯示出不同的 3D 圖案、動(dòng)畫和文字，運(yùn)用 51 單片機(jī)進(jìn)行控制 長(zhǎng)、寬、高由 888 個(gè) LED燈組成的真實(shí) 3D 立方體顯示器。該光立方在顯示 3D 圖片和動(dòng)畫時(shí)從立方體的各各面都可以看到立體動(dòng)畫，富有科技感，讓人覺得就像是在看 3D 電影一般而且還是不用 3D 眼鏡的裸眼 3D 全方位不受視角限制的 3D。 【關(guān)鍵詞】 LED；單片機(jī)； 3D； 51 單片機(jī) 3 目 錄 第一章 緒論 4 LED 顯示技術(shù)的發(fā)展史及意義 4 LED 顯示技術(shù)的發(fā)展規(guī)模 5 LED 顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 5 第二章 LED 顯示技術(shù)的理論基礎(chǔ) 7 LED 器件的應(yīng)用基礎(chǔ) 7 LED 屏的工作原理 9 第三章 硬件 10 硬件介紹 10 單片機(jī) STC89C52 10 鎖存芯片 74HC573 15 單片機(jī)最小系統(tǒng)拆分 15 驅(qū)動(dòng)模塊 17 信號(hào)放大 17 顯示模塊 18 第四章 軟件設(shè)計(jì) 60 檢測(cè) LED 60 檢測(cè) LED 是否存在 壞點(diǎn) 60 調(diào)試 LED 能否正常發(fā)光 61 調(diào)試最小系統(tǒng) 62 參考文獻(xiàn) 63 附錄 A 電路原理圖 64 4 第一章 緒論 顯示技術(shù)的發(fā)展史及意義 發(fā)光二極管 ((Lighting Emitting Diode） )，是一種把電能變成光能的特種器件，主要由 PN 結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。當(dāng)在 PN 結(jié)上加以正向電壓之后， P區(qū)的空穴注入至 N區(qū)， N 區(qū)的電子注入至 P 區(qū)，相互注入的電子與空穴相遇后即產(chǎn)生復(fù)合，這些多數(shù)載流子在結(jié)的注入和復(fù)合中產(chǎn)生輻射而發(fā)光。 LED 顯示屏發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段： （ 1） LED 大約是在 80 年代中期開始在電子顯示屏中使用的。早期的 LED 顯示屏，由于受材料和工藝的限制，視角僅有 200 一 300 左右，從而制約了 LED 顯示屏的發(fā)展。今后隨著半導(dǎo)體工業(yè)的不斷發(fā)展，無(wú)論是材料，還是加工工藝，都會(huì)不斷地提高， LED 顯示屏在顏色、視角、亮度、密度、壽命等方面也會(huì)逐步完善，價(jià)格也會(huì)進(jìn)一步降低 一方面，受 LED材料器件的限制，LED 顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒(méi)有廣泛展開，另一方面，顯示 屏控制技術(shù)基本上是通訊控制方式，客觀上影響了顯示效果。 （ 2） 19901995年，這一階段是 LED顯示屏迅速發(fā)展的時(shí)期。藍(lán)色 LED晶片研制成功，全彩色 LED顯示屏進(jìn)入市場(chǎng)；電子計(jì)算機(jī)及微電子領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，在顯示屏控制技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了視頻控制技術(shù)，顯示屏灰度等級(jí)實(shí)現(xiàn) 16級(jí)灰度和 64級(jí)灰度調(diào)灰，顯示屏的動(dòng)態(tài)顯示效果大 大提高。 1995 年以來(lái)， LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)加劇，形成了許多中小企業(yè)，產(chǎn)品價(jià)格大幅 5 回落，應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊，產(chǎn)品在質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化等方面出現(xiàn)了一系列新的問(wèn)題，有關(guān)部門對(duì) LED 顯示屏的發(fā)展予以重視并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)囊?guī)范和引導(dǎo)，目前這面的工作正在逐步深化。國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部委托藍(lán)通電子科技有限責(zé)任公司制 定的《 LED 顯示屏技術(shù)條件》也于 1998 年正式頒布實(shí)施。 顯示技術(shù)的發(fā)展規(guī)模 2021 年、 2021 年度的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)中，北京奧運(yùn)會(huì)、國(guó)慶 60 周年慶典活動(dòng)、上海世博會(huì)等重大活動(dòng)的拉動(dòng)因素不容忽視。直至 2021 年中國(guó) LED 戶外電子顯 示屏廣告市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 億元，較上年增長(zhǎng)了%。近年來(lái)，在國(guó)家的政策支持下游應(yīng)用需求的帶動(dòng)下，國(guó)內(nèi) LED 行業(yè)發(fā)展迅速，形成了較為完整的 LED 產(chǎn)業(yè)鏈體系，業(yè)內(nèi)掀起一股建設(shè)熱潮。 顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)將是平板顯示的時(shí)代， LED 顯示屏作為平板顯示的主導(dǎo)產(chǎn)品之一將有更大的發(fā)展，并有可 能成為二十一世紀(jì)平板顯示的代表性主流產(chǎn)品。歐、美及日本等先進(jìn)技術(shù)國(guó)家也投注許多人力，成立專門的機(jī)構(gòu)推動(dòng)白光 LED 研發(fā)工作。 隨著能源緊缺問(wèn)題越來(lái)越突出， LED 的重要性和市場(chǎng)空間更加顯著。要在國(guó)內(nèi)發(fā)展高亮 LED 產(chǎn)業(yè)，可以充分利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的研發(fā)和生產(chǎn)力量，走合作發(fā)展的道路。國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)規(guī)范股權(quán)架構(gòu)、加大研發(fā)，采取并購(gòu)和合作的方式將海外先進(jìn)技術(shù)引入國(guó)內(nèi)，可爭(zhēng)取與國(guó)際大廠基本在同一技術(shù)水平進(jìn)行產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。封裝及應(yīng)用，