【正文】 on used, so that the system can be enhanced scalability, for a number of display units of the cascade. This article from the start LED display principle, elaborated on the LED display dynamic process, as well as hardware circuit design, puting and software algorithms. Key Words: MCU； Serial Data Transfer； Llattice Llibrary 目錄 1 LED 概述 ........................................................................... 5 LED 電子顯示屏概述 ....................................................... 5 LED 電子顯示屏的分類 .................................................... 5 2 顯示原理及控制方式分析 ................................................... 6 LED 點陣模塊結構 .......................................................... 6 LED 動態(tài)顯示原理 ......................................................... 6 LED 常見的控制方式 ...................................................... 7 3 硬件電路設計 ................................................................... 9 系統(tǒng)硬件 概述 ................................................................ 9 1616LED 點陣顯示制作 ............................................... 10 1616LED 點陣的內(nèi)部結構及工作原理 ...................... 10 用 88LED 點陣構成 1616LED 點陣 .......................... 11 ................................................... 13 LED 顯示驅動電路 ........................................................ 13 4 字模生成 ......................................................................... 15 字模簡介 ..................................................................... 15 LED顯示屏領域字模實現(xiàn)技術 .................................... 15 軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與 設計 .......................... 15 字模存儲技術 ............................................................... 16 字庫生成 ..................................................................... 16 5 軟件設計 .......................................................................... 18 程序設計總體思路和結構 ............................................... 18 程序設計總體思路 ................................................... 18 程序流程圖 ............................................................ 18 各模塊程序設計 ............................................................ 19 系統(tǒng)初始化 ............................................................ 19 LED動態(tài)顯示 .......................................................... 19 漢字顯示的原理 ...................................................... 19 6 系統(tǒng)功能測試 ................................................................... 21 單元模塊電路測試 ........................................................ 21 系統(tǒng)整體 功能測試 ........................................................ 21 總 結 ................................................................................... 22 致謝 ................................................................................... 23 參考文獻 ............................................................................ 24 附錄 ................................................................................... 25 引 言 LED（ Light Emitting Diode） ，發(fā)光二極管，簡稱 LED，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。半導體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是 N型半導體，在這邊主要是 電子。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。其 主要特征是只控制 LED 點陣中各發(fā)光器件的通斷（發(fā)光或熄滅），而不控制 LED 的發(fā)光強弱 。 LED 點陣顯示具有如下特點： （ 1） 電壓： LED 使用低壓電源，供電電壓在 624V 之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一種比使用高壓電源更安全的電源。 （ 3） 適用性：每個單元 LED 小片是 35mm 的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。 （ 5） 響應時間：其白熾燈的響應時間為毫秒級， LED 燈的響應時間為納秒級。 （ 7） 顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學修飾方法，調(diào)整材料的能帶結構和帶隙，實現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。 （ 2）、顯示應用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等， LED 用于顯示屏幕的應用約占 LED應用的 20%— 25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。由于 LED 尺寸小，便于動態(tài)的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑裝飾照明。以及投影儀用 RGB 光源。利用不同的半導體材料可以制造不同色彩的 LED像素點。而藍色和純綠色 LED 的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。 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 顯示屏因為其像素單元是主動發(fā)光的，具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點。 LED 顯示屏的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展 。 雙基色顯示屏：紅和綠雙基色， 256 級灰度、可以顯示 65536 種顏色。 按顯示器件分類 ： LED 數(shù)碼顯示屏：顯示器件為 7 段碼數(shù)碼管，適于制作時鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。 按使用場合分類 ： 室內(nèi)顯示屏：發(fā)光點較小，一般 Φ3mm Φ8mm ，顯示面積一般零點幾至十幾平方米。 按發(fā)光點直徑分類 ： 室內(nèi)屏： Φ3mm 、 、 Φ5mm 、 室外屏： Φ10mm 、 Φ12mm 、 Φ16mm 、 Φ19mm 、 Φ21mm 、 Φ26mm 室外屏發(fā)光的基本單元為發(fā)光筒，發(fā)光筒的原理是將一組紅、綠、藍發(fā)光 二極管封在一個塑料筒內(nèi)共同發(fā)光增強亮度。 這種一體化封裝的點陣 LED 模塊， 具有高亮度、引腳少、視角大、壽命長、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點。 根據(jù)像素顏色的數(shù)目可分為單色、雙基色、三基色等。單色點陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點陣顯示內(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點亮組合方式?jīng)Q定，如紅綠都亮時可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點亮時間，則可實現(xiàn) 256 或更高級灰度顯示，即可實現(xiàn)真彩色顯示。 圖 88 單色 LED 模塊內(nèi)部電路 LED 點陣顯示器 單塊使用時，既可代替數(shù)碼管顯示數(shù)字，也可顯示各種中西文字及符號．如 5x7 點陣顯示器用于顯示西文字母． 58 點陣顯示器用于顯示中西文， 8x8 點陣 可以用于顯示 簡單的 中文文字，也可用于 簡單 圖形顯示。 LED 動態(tài)顯 示原理 LED 點陣顯示系統(tǒng)中各模塊的顯示方式： 有靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種。 點陣式 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。最典型的例子就是電影放映機。 以 88 點陣模塊為例，說明一下其使用方法及控制過程。相鄰兩行線間絕緣。 在這種形式的 LED 點陣模塊中，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）。比如，Y7 為 1， X0 為 0,則右下角的 LE