【正文】 來控制發(fā)光二極管的亮滅，從而在點陣屏幕上顯示出內容。 硬件設計方案，在這里，我們讓PC機作為上位機，在PC機上運行串口調試助手，通過此軟件來實現(xiàn)上位機與單片機之間的通信。由于74HC595芯片輸出的電流只有30mA，所以不能驅動很多的發(fā)光二極管同時發(fā)光，這樣我們需要在每個芯片的輸出端口加上功放電路，這樣我們就可以同時點亮很多的發(fā)光二極管，這就是LED顯示屏的恒流驅動。圖 LED點陣圖一個1616的LED顯示屏行和列各有16支引腳，我們不能直接用單片機來驅動顯示屏，因為單片機的IO口驅動能力很弱，而且直接接到單片機上，會占用大量的IO口。在非恒流驅動方式中，可以將74HC595輸出的數(shù)據(jù)直接接到點陣屏上，即用74HC595輸出的電流來驅動顯示屏，但有74HC595輸出電流有限，不能驅動很多的發(fā)光二極管同時點亮，所以當一排點亮很多二極管時，會出現(xiàn)跟其他排亮度不一的現(xiàn)象。為了避免點陣模塊的缺點，在本系統(tǒng)中選用8x8LED點陣的基礎單元模塊，這樣一段某個發(fā)光二極管出現(xiàn)問題，我們只需更換一個8x8的點陣模塊，若選用16x16的單元模塊，則更換的成本太高了。這兩種屏幕構成方法各有自己的優(yōu)缺點，單個發(fā)光二極管構成顯示屏優(yōu)點是當某個發(fā)光二極管出現(xiàn)問題時只需更換一個二極管便可以正常工作，檢修的成本較低，缺點在于連接線路較為復雜；而點陣模塊構成的方法卻正好與之相反，采用點陣模塊構成顯示屏節(jié)約了大量的連線，但是一旦某個發(fā)光二極管出現(xiàn)問題時，與其同在一個模塊的所有LED都必須被更換，這樣就加大了維修的成本。構成LED屏幕的方法有兩種，一是由單個的發(fā)光二極管逐點連接起來構成的，；二是選用一些由單個發(fā)光二極管構成的LED點陣單元模塊來構成較大的LED點陣模塊。由于單片機的I/O口有限且計算機IO口的驅動能力不是很強，故不能直接用單片機的I/O口來驅動LED顯示屏，所以需要對單片機IO口進行擴展來增加單片機并行輸出和驅動能力。 綜上所述，在本系統(tǒng)中將采用UART來實現(xiàn)單片機與上位機之間的通信，由于串口已經(jīng)集成在了單片機的內部，故只需設置相關寄存器就可以使用串口了。通用異步接收/發(fā)送器，簡稱UART（Universal Asynchromous Receeiver/Trabsnitter）是完成這一功能的硬件電路。這種轉換可以由硬件來實現(xiàn)也可以由軟件實現(xiàn)。因此，當計算機向外發(fā)送數(shù)據(jù)時，必須將計算機內部的并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)再發(fā)送。（2）串行通信串行通信每次只可以發(fā)送一位數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)信號都是在一條數(shù)據(jù)線上發(fā)送的，所以只需要很少幾根線就可以進行，串行通信的速度低，但傳送的距離長，因此串行通信適用于長距離而速度要求不是很嚴格的場合。一起發(fā)送的數(shù)據(jù)位數(shù)就是并行通信的寬度，這個寬度可以是一個字節(jié)也可以是一個字。計算機通信的方式主要有并行通信和串行通信兩種方式。PC機LED顯示屏 通信系統(tǒng)AVR單片機 系統(tǒng)硬件結構 通信系統(tǒng) 通信部分的設計要滿足要求就是穩(wěn)定、快速、簡單易實現(xiàn)。,根據(jù)顯示系統(tǒng)的功能特點，從而確定系統(tǒng)硬件由控制部分，顯示屏部分，通信系統(tǒng)及上位機四部分組成。為方便檢修和維護硬件電路設計，常常采用模塊化的設計方法。可以將發(fā)光二極管做的更小，這樣生產(chǎn)出來的LED顯示屏的分辨率會更高。 LED顯示屏的市場前景由于LED顯示技術也是最新興起的技術，目前LED顯示技術的發(fā)展還是比較迅速，其中大多數(shù)用于商家的廣告牌，晚上在城市的街道，到處可以看見LED顯示屏的影子。現(xiàn)在一些電腦的顯示器也開始采用了LED顯示技術，應該來說在這方面，我也沒有落后于別的國家，聯(lián)想研制的新型筆記本，很多采用了LED顯示技術，突破了原來的LCD顯示，這種筆記本電腦的顯示屏亮度更高，功耗更低，可謂是理想的選擇。 我國現(xiàn)狀 自LED顯示屏誕生至今，我國在LED顯示屏領域的研究，在國際上還是名列前茅的。LED顯示屏的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、更高耐氣候性、可靠性、全色化的方向發(fā)展。LED顯示屏可以顯示變化的字母、數(shù)字、文字、圖形圖像，不僅可以用于室內裝飾還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏都無法比擬的優(yōu)點。目前應用最廣泛的是紅色、綠色、黃色。關鍵字：LED點陣顯示屏，AVR單片機，595驅動，串口通信 ABSTRACT LED matrix display is a kind of display that is posed of a lot of semiconductor light emitting diodes usually red diodes which show character by the LED on and off. LED display is divided into Digital display, Graphic display and Video display, which is posed by LED matrix. Because of high price of the LED matrix , now it is mainly used in relatively luxury places. This paper introduces a design of the LED lattice display system base on MCU AVR .The system can display in both Chinese and English characters of the show and from top to bottom and move around the magic show. And can be cascaded to expand the screen size to achieve increased content purposes. The PC sends control mands and displays code to microcontroller, AVR receives control mands from PC and shows the code, Driver module drives a 16 LED lattice LED’s panel display scan showed. Communication between PC and the microcontroller using munications standards. In addition, the system will take up only a small amount of the MCU I/O and memory,so that the system has functional space for expansion.Key words: LED matrix, AVR, 595 driver, UART 目 錄摘 要 IABSTRACT I第1章 緒論 1 課題背景 1 選題背景 1 我國現(xiàn)狀 1 LED顯示屏的市場前景 1第2章 方案論證與選擇 2 系統(tǒng)硬件方案設計 2 通信系統(tǒng) 2 LED點陣顯示屏 3 LED點陣屏的驅動方式 3 硬件設計方案 4 系統(tǒng)軟件方案 5 單片機編程語言 5 系統(tǒng)軟件編譯器介紹 6 上位機控制傳輸軟件 6 下載軟件 7第3章 系統(tǒng)硬件設計 7 硬件系統(tǒng)的總體設計 8 AVR單片機最小系統(tǒng)設計 8 串口通信電路設計 8 復位電路設計 9 單片機的下載口 10 AVR單片機的時鐘電路 11 AVR單片機最小系統(tǒng) 11 LED點陣屏設計及驅動電路設計 12 驅動電路設計 13 行驅動電路設計 13 列驅動電路設計 15 LED點陣屏設計 16第4章 系統(tǒng)軟件設計 18 主程序設計 18 顯示程序設計 19 顯示驅動程序的設計 19 點陣數(shù)據(jù)的獲取 19 串口通信程序的設計 20第5章 系統(tǒng)制作與調試 23 系統(tǒng)硬件部分的調試 23 短路與虛焊檢測 23 上電測試 23 串口調試 24 系統(tǒng)軟件調試方法 24 系統(tǒng)軟硬件調試及結果 26結 論 27參考文獻 28致 謝 29附錄1：系統(tǒng)PCB 30附錄2 系統(tǒng)運行樣式 31附錄3：系統(tǒng)程序部分代碼 32濟南大學畢業(yè)設計第1章 緒論 課題背景 選題背景LED點陣顯示屏是八十年代后期迅速風靡全球的新型信息顯示媒體，顯示屏由幾萬……幾十萬個半導體發(fā)光二極管點陣像素均勻排列組成。PC機與單片機之間的通信采用RS—232C通信標準來實現(xiàn)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)字母漢字的靜態(tài)顯示和動態(tài)滾動效果，并且可以通過外擴接口級連的方式來擴大顯示屏幕的尺寸以達到增加顯示內容的目的。目前由于LED顯示屏造價昂貴，主要應用于比較高檔的場所，主要集中在城市的繁華場所。濟南大學畢業(yè)設計畢業(yè)設計題 目 基于AVR單片機 的LED點陣屏的設計 摘 要 LED顯示屏是一種由很多個發(fā)光二極管組成的點陣，通過控制半導體發(fā)光二極管的亮滅來顯示內容的顯示屏。LED顯示屏分為數(shù)碼顯示屏、圖文顯示屏和視頻顯示屏，都是由LED矩陣塊組成。本文介紹了一款以AVR單片機為控制器的LED點陣顯示屏系統(tǒng)的設計。系統(tǒng)采用PC機作為上位機，上位機向單片機發(fā)送控制命令和上位機所存儲的字模數(shù)據(jù)，AVR 單片機接收字模數(shù)據(jù)并處理PC機的控制命令，由顯示驅動模塊驅動一個1616分辨率的LED點陣顯示屏的掃描顯示。該系統(tǒng)只占用了單片機少量的I /O口和內存，為系統(tǒng)留下了功能擴展的空間。利用不同的制作材料可以制造不同發(fā)光顏色的LED像素點。而藍色和綠色LED顯示屏的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。在短短的十幾來年中，LED顯示屏就以其功耗小、亮度高、能夠承受各種惡劣氣候而得到了廣泛的應用。LED顯示屏的應用涉及到社會經(jīng)濟的方方面面，主要應用的場合有：（1）車站的買票公告欄（2）廣場的LED電視直播（3）銀行的交易信息及利率等信息的顯示（4）商店超市的廣告牌等等。目前各種形式的LED屏幕在我國都有生產(chǎn)，其中最流行的彩色LED顯示屏做的很突出，這種顯示屏主要用在廣場跟街頭的城市電視中。相信在未來的中國將會有更多的電子產(chǎn)品采用LED顯示技術。LED顯示技術是跟信息技術緊密相連的，信息技術的發(fā)展必定會帶動LED顯示技術的進步，在不久的將來，也將會出現(xiàn)更多的電子產(chǎn)品采用LED顯示。第2章 方案論證與選擇 系統(tǒng)硬件方案設計大多數(shù)的LED顯示屏都在戶外，所以對屏幕的材質硬件的質量要求非常的高。硬件的設計采用模塊化設計，既要滿足模塊本身功能要求又要能夠和整個系統(tǒng)兼容。上位