【正文】
泛應(yīng)用于室內(nèi)、外需要進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場所如電信、郵政大廳、營業(yè)部、車站、機場、港口、體育場館等信息的發(fā)布,政府機關(guān)政策,政令的發(fā)布,各類市場行情信息的發(fā)布和宣傳等。深化技術(shù)內(nèi)涵,豐富產(chǎn)品體系,產(chǎn)品多元化,突出主導(dǎo)產(chǎn)品的優(yōu)勢將是 LED 顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。LED 器件技術(shù)和性能不斷提高,電子技術(shù)發(fā)展日新月異,這也為LED 顯示屏產(chǎn)品的技術(shù)深化和提高帶來良好的基礎(chǔ)。同時,許多國家在看到 LED 巨大的市場潛力后,紛紛出臺各項鼓勵措施大力推動 LED 在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此,對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路,向MCU階段發(fā)展的重要因素,就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決;因此,專用單片機的發(fā)展自然形成了SOC化趨勢。Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢,將MCS51從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術(shù)發(fā)展方向是:不斷擴展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時,對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路,突顯其對象的智能化控制能力。“創(chuàng)新模式”獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。單片機從誕生至今經(jīng)歷了SCM、MCU、SOC三大階段。以前采用硬件電路實現(xiàn)的大部分控制功能,正在用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)。我們可以開發(fā)利用單片機系統(tǒng)以獲得很高的經(jīng)濟效益。正因為單片機有如此多的優(yōu)點,因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣,幾乎到了無孔不入的地步?! 纹瑱C自20世紀(jì)70年代問世以來,以極其高的性能價格比受到人們的重視和關(guān)注,所以應(yīng)用很廣,發(fā)展很快。尤其是顯示效果的多樣化和顯示內(nèi)容的逼真化與細(xì)膩化。同時顏色趨多樣化,顏色由最初的紅色,發(fā)展到可以表現(xiàn)真實世界的各種色彩。它從最初的單基色顯示,經(jīng)過到雙基色,現(xiàn)在發(fā)展到全彩色階段。90年代初即具備了成熟的16級灰度256色視頻控制技術(shù)及無線遙控等國際先進(jìn)水平技術(shù),近年在全彩色LED點陣顯示屏、256級灰度視頻控制技術(shù)、集群無經(jīng)線控制、多級群控技術(shù)等方面均有國內(nèi)先進(jìn)、達(dá)到國際水平的技術(shù)和產(chǎn)品出現(xiàn);LED點陣顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路也已由國內(nèi)企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)并得到應(yīng)用。在國內(nèi)市場上,國產(chǎn)LED點陣顯示屏的市場占有率近100%,國外同類產(chǎn)品基本沒有市場,四十三屆世乒賽主會場天津體育中心、京九鐵路、北京西客站、首都機場、浦東機場等,均由國內(nèi)代表企業(yè)中標(biāo)。1995年以來,LED點陣顯示屏產(chǎn)業(yè)內(nèi)部競爭加劇,形成了許多中小企業(yè),產(chǎn)品價格大幅回落,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)了一系列新的問題,有關(guān)部門對LED點陣顯示屏的發(fā)展予以重視并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)囊?guī)范和引導(dǎo),目前這方面的工作正在逐步深化。LED點陣顯示屏在平板顯示領(lǐng)域的主流產(chǎn)品局面基本形成,LED點陣顯示屏產(chǎn)業(yè)成為新興的高科技產(chǎn)業(yè)。藍(lán)色LED晶片研制成功,全彩色LED點陣顯示屏進(jìn)入市場,電子計算機及微電子領(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),顯示屏灰度等級實現(xiàn)16級灰度和64級灰度調(diào)灰,顯示屏的動態(tài)顯示效果大大提高。 第二階段:19901995年,這一階段是LED點陣顯示屏迅速發(fā)展的時期。一方面,受LED材料器件的限制,LED點陣顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒有廣泛展開,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。具體顯示技術(shù)和原理將會在正文中得到詳細(xì)論述。漢字顯示方式是先根據(jù)所需要的漢字提取漢字點陣(如 1616 點陣),將點陣文件存入 ROM,形成新的漢字編碼。近年 LED 顯示屏已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)、外需要進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場所如銀行、營業(yè)部、車站、機場、港口、體育場館等信息的發(fā)布,政府機關(guān)政策、政令,各類市場行情信息的發(fā)部和宣傳等。LED 顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏,到圖像顯示屏的發(fā)展過程。由于它具有發(fā)光效率高、使用壽命長、組態(tài)靈活、色彩豐富、工作性能穩(wěn)定以及對室內(nèi)室外環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點而日漸成為顯示媒體中的佼佼者。LED 電子顯示屏是利用發(fā)光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。關(guān)鍵詞:STC89C52RC單片機;LED點陣顯示;動態(tài)顯示IIIAbstractLED dot matrix display as a new display device is posed of multiple independent LED light emitting diode package together. LED dot matrix display can display Chinese characters, numbers, symbols, and so on, usually is used to display text, time, speed, system status and so on. This article is a 32 16 dot matrix LED electronic display design. America STC pany production of the 40 pin STC89C52RC MCU is the core of plete machine. The design of LED dot matrix display and development process is presented in this paper. MCU controls four rows drivers of 74HC164 and four columns drivers of 74HC595 to drive the LED. The design uses 8 piece of 8 8 dot matrix LED display module to form a piece of 32 16 dot matrix LED display mode. Full screen can display two characters. Using dynamic display to display a variety of text, monochrome images, graphics or text, can be achieved quiescence, moving in and out and so on by various ways. This paper designs the hardware of LED dot matrix display and provides various parts of the hardware circuit and the principle functions including the system of specific hardware design, software flowcharts and series c language program. To be displayed character font code is stored in a storage space. The microcontroller by reading the font and make the appropriate treatment to display the character on dot matrix screen in different ways. LED display is mainly used for indoor and outdoor displaying of Chinese characters. The screen is expanded by a simple cascade under the load range.Key words:STC89C52RC Micro Controller Unit;LED Lattice Display;Dynamic Display目錄1前言 1 1 32系統(tǒng)整體設(shè)計 5 5 5 6 6 63系統(tǒng)硬件設(shè)計 8 8 9 9 13 15 LED顯示屏設(shè)計 174系統(tǒng)軟件設(shè)計 20 20 22 23 2連接項目,形成目標(biāo)文件 2觀察結(jié)果 275系統(tǒng)調(diào)試與測試 28 Proteus軟件仿真 28 28 296設(shè)計總結(jié) 31致謝 32參考文獻(xiàn) 33附錄 34附錄A 程序清單 34附錄B 電路圖 47Proteus仿真圖 47原理圖和PCB圖 48附錄C實物圖 51河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書1前言LED 是發(fā)光二極管英文 Light Emitting Diode 的簡稱,是六十年代末發(fā)展起來的一種半導(dǎo)體顯示器件,七十年代,隨著半導(dǎo)體材料合成技術(shù)、單晶制造技術(shù)和PN結(jié)形成技術(shù)的研究進(jìn)展,發(fā)光二極管在發(fā)光顏色、亮度等性能得以提高并迅速進(jìn)入批量化和實用化。要顯示的漢字字模代碼保存在某個存儲空間,單片機通過讀取字模并做相應(yīng)的處理,然后以不同的顯示方式顯示在點陣屏上。該設(shè)計采用8塊88點陣LED顯示模塊來組成一個3216點陣顯示模式,全屏能顯示兩個漢字,可以采用動態(tài)顯示方式來顯示各種文字或單色圖像,使得圖形或文字能夠?qū)崿F(xiàn)靜止、移入、移出等多種方式顯示。整機以美國STC公司生產(chǎn)的40腳單片機STC89C52RC為核心,設(shè)計了以其為控制系統(tǒng)的LED點陣電子顯示屏的動態(tài)設(shè)計和開發(fā)過程。摘 要LED點陣顯示屏作為一種新興的顯示器件,是由多個獨立的LED發(fā)光二極管封裝而成. LED 點陣顯示屏可以顯示漢字、數(shù)字、符號等, 通常用來顯示文字、時間、速度、系統(tǒng)狀態(tài)等。本文是3216點陣LED電子顯示屏的設(shè)計。通過該芯片控制四個行驅(qū)動器74HC164和四個列驅(qū)動器74HC595來驅(qū)動顯示屏顯示。文中設(shè)計了LED點陣顯示屏的硬件設(shè)計思路,硬件電路各個部分的功能及原理,包括系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計方案、軟件流程圖和 c 編語言程序等方面。LED顯示屏主要適用于室內(nèi)外漢字顯示,在負(fù)載范圍內(nèi),只需通過簡單的級聯(lián)就可以對顯示屏進(jìn)行擴展。進(jìn)入八十年代后,LED 在發(fā)光波長范圍和性能方面大大提高,并開始形成平板顯示產(chǎn)品即 LED 顯示屏。它是集微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的顯示系統(tǒng),是目前國際上極為先進(jìn)的顯示媒體。在我國改革開放之后,特別是進(jìn)入90年代國民經(jīng)濟高速增長,對公眾場合發(fā)布信息的需求日益強烈,LED 顯示屏的出現(xiàn)正好適應(yīng)了這一市場形勢,因而在 LED 顯示屏的設(shè)計制造技術(shù)與應(yīng)用水平上都得到了迅速的提高,生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展,并逐步形成產(chǎn)業(yè),成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,LED 顯示屏作為信息傳播的一種重要手段成為現(xiàn)代信息化社會的一個閃亮標(biāo)志。目前,對于那些需要顯示的信息量不是很大,分辨率不是很高,又需要制造成本相對比較低的場合,使用大、小屏幕 LED 點陣顯示器是比較經(jīng)濟適用的,它可以用單片機控制實現(xiàn)顯示字符、數(shù)字、漢字和簡單圖形,可以根據(jù)需要使用不同字號、字型。而在使用時則需要先根據(jù)新的漢字編碼組成語言,再由 MCU 根據(jù)新編碼提取相應(yīng)的點陣進(jìn)行漢字顯示。LED顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個階段:第一階段:1990年以前LED點陣顯示屏的成長形成時期。這一時期的LED點陣顯示屏在國外應(yīng)用較廣,國內(nèi)很少,產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主,控制方式為通訊控制,灰度等級為單點4級調(diào)灰,產(chǎn)品的成本比較高。進(jìn)入九十年代,全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長,信息技術(shù)各個領(lǐng)域不斷突破,LED點陣顯示屏在LED材料和控制技術(shù)方面也不斷出現(xiàn)新的成果。這一階段,LED點陣顯示屏在我國發(fā)展速度非常迅速,從初期的幾家企業(yè)、年產(chǎn)值幾千萬元發(fā)展到幾十家企業(yè)、年產(chǎn)值幾億元,產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及金融證券、體育、機場、鐵路、車站、公路交通、商業(yè)廣告、郵電電信等諸多領(lǐng)域,特別是1993年證券股票業(yè)的發(fā)展更引發(fā)了LED點陣顯示屏市場的大幅增長。 第三階段:1995年以來,LED點陣顯示屏的發(fā)展進(jìn)入一個總體穩(wěn)步提高產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善的時期。我國LED點陣顯示屏的發(fā)展現(xiàn)狀:我國的LED點陣顯示屏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展,基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。 技術(shù)水平相對領(lǐng)先:我國LED點陣顯示屏產(chǎn)業(yè)在規(guī)模發(fā)展的同時,產(chǎn)品技術(shù)推陳出新,一直保持比較先進(jìn)的水平。LED顯示屏經(jīng)過多年發(fā)展,在國內(nèi)外的應(yīng)用趨于成熟化。它們在社會上以得到廣泛應(yīng)用。如何在該顯示屏上更好地顯示各種字形,圖片,動畫以及視頻,已經(jīng)成為社會關(guān)注的熱點。如何通過軟件解決以上問題,已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士努力的方向。單片機的特點是體積小、集成度高、重量輕、抗干擾能力強,對環(huán)境要求不高,價格低廉,可靠性高,靈活性好,開發(fā)較為容易。在我國,單片機已被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動化控制、自動檢測、智能儀表、智能化家用電器、航空航天系統(tǒng)和和國防軍事、尖端武器等各個方面。更重要的意義是單片機的應(yīng)用改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計思想和方法。這種以軟件結(jié)合硬件或取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控制技術(shù)。SCM即單片微型計算機(Single Chip Microputer)階段,主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上,Intel公司功不可沒。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān),因此,發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。在發(fā)展MCU方面,最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。因此,當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計、EDA工具的發(fā)展,基于SOC的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。隨著 LED 技術(shù)的不斷發(fā)展以及 LED 在低功耗、長壽命、環(huán)保等方面的優(yōu)勢,LED 應(yīng)用領(lǐng)域逐漸增多。目前,LED 的應(yīng)用已經(jīng)從最初的指示燈應(yīng)用轉(zhuǎn)向更具發(fā)展?jié)摿Φ娘@示屏,景觀照明、背光