【正文】 ore convenience and flexible .This project made elaborate design of system hardware. The main idea of the design is through the host will realtime time, acquisition environment temperature and light information transferred by wireless module, dynamic display from machine, in advertising screen, prehensive in many factors. The final design is that the main controller chooses MSP430 microcontroller, bitmap screen choice of LED dot matrix monochromatic graphic display, wireless NRF2401 transceiver module USES chips. This project introduces the design of 16*16 LED screen based on SCM and manufacture process, which content includes the LED display hardware circuit, PCB design, C language program design and missioning etc, and involves microcontroller electronic products design and manufacture aspect the each link. Besides , understanding the basic structure, microcontroller working principle and application methods, and improve the utilization ability microcontroller knowledge technology. Keywords MCU。綜合多方面的因素，最終確立了設計方案： 主控制器選用MSP430單片機，點陣屏選擇 LED點陣單色圖文顯示屏，無線模塊采用 NRF2401射頻收發(fā)芯片 。蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） I 基于 MSP430 單片機的無線 LED 廣告屏設計 摘 要 LED點陣顯示屏的發(fā)展前景極為廣闊，為使該模塊 LED顯示屏控制系統(tǒng)具有更加方便和靈活性，本文 對系統(tǒng)的硬件做了精心設計。本文設計的主體思想是通過主機將實時時間，采集的環(huán)境溫度以及光照信息，由無線模塊傳送到從機，動態(tài)顯示在廣告屏上。 基于單片機介紹了 16*16LED顯示屏的設計與制作過程，內(nèi)容包括 LED顯示屏的硬件電路、 PCB設計、 C語言程序設計與調(diào)試等方面，涉及到單片機電子產(chǎn)品設計和制作方面的各個環(huán)節(jié)，認識單片機的基本結構，工作原理及應用方法，并提高單片機知識技術的運用能力。 Dot matrix。 LED advertising screen。 在體育場館，大屏幕顯示系統(tǒng)可以顯示比賽實況及比賽比分、 時間、精彩回放等；在交通運輸行業(yè)，可以顯示道路運行情況；在金融行業(yè)，可以實時顯示金融信息，如股票、匯率、利率等：在商業(yè)郵電系統(tǒng)，可以向廣大顧客顯示通知、消息、廣告等等。顯示技術還應用于工業(yè)生產(chǎn)、軍事、醫(yī)療單位、公安系統(tǒng)乃至宇航事業(yè)等國民經(jīng)濟、社會生活和軍事領域中，并起著重要作用，顯示技術已經(jīng)成為現(xiàn)代人類社會生活的一項不可或缺的技術。所以本文提出了一個新的設計理念，運用單片機和無線模塊，通過 SPI 協(xié)議對 LED 進行控制，實現(xiàn) LED顯示屏的設計過程。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用改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設計思想和方法。這種以軟件結合硬件或取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術稱為微控制技術。 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 2 LED 是發(fā)光二極管英文 Light Emitting Diode 的簡稱，是六十年代末發(fā) 展起來的一種半導體顯示器件，七十年代，隨著半導體材料合成技術、單晶制造技術和 PN 結形成技術的研究進展，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入批量化和實用化。 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。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)境適應能力強等優(yōu)點而日漸成為顯示媒體中的佼佼者。 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。近年 LED 顯示屏已廣泛 應用于室內(nèi)、外需要進行服務內(nèi)容和服務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，政府機關政策、政令，各類市場行情信息的發(fā)部和宣傳等。 課題研究的主要內(nèi)容 本課題研究的內(nèi)容組要包括以下幾個內(nèi)容： （ 1） MSP430 單片機、無線模塊 NRF240電源轉換芯片 AMS111實時時鐘模塊 DS130溫度傳感器模塊 DS18光敏傳感器模塊、串口通信 RS23 LED顯示屏以及 LED 驅動模塊的理論知識以及應用，熟練掌握各個模塊的不同引腳的連接方式； （ 2）熟練掌握各個硬件電路，并將以上各個模塊融合在一起，設計出一幅合蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 3 理的硬件電路圖，其中需要用到兩塊單片機 msp430 和兩塊無線模塊 NRF24L01，分別將兩塊 NRF24L01 裝在兩塊單片機上，一個充當發(fā)送模塊，一個充當接受模塊，然后在接收模塊上將 16*16LED 點陣模塊按照自己程序里定義的引腳將其連接起來。其中的程序部分主要分為兩大部分，其中一個要編寫 msp430 的發(fā)送部分，一個用來編寫 msp430 的接收部分，并且用 IAR Embedded Workbench For MSP430 這一款軟件對其程序經(jīng)行編譯、創(chuàng)建連接和調(diào)試，并根據(jù)編譯和調(diào)試結果對其程序進行修改，直到其程序沒有出現(xiàn)錯誤和警告為止。 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 4 第二章 論文方案設計 系統(tǒng)方案總體分析 該電路大致上可以分成單片機系統(tǒng)及外圍電路、無線模塊、列驅動電路和行驅動電路以及 LED 廣告屏四大部分。 其中溫度信息是通過溫度傳感器進行采集的，日期時間是通過時鐘模塊采集的，光照信息是通過光敏傳感器來采集的。 圖 電路整體方框 單片機的選擇 C51 單片機 主要性能參數(shù)： 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個可編程 I/O 口線 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 6 個中斷源 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 5 可編程串行 UART 通道 Mega16 單片機 主要產(chǎn)品特征如下： 兩個具有獨立預分頻器和比較器功能的 8 位定時器 / 計數(shù)器 一個具有預分頻器、比較功能 和捕捉功能的 16 位定時器 / 計數(shù)器 四通道 PWM，兩個可編程的串行 USART 可工作于主機 / 從機模式的 SPI 串行接口 具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器 MSP430 單片機 主要產(chǎn)品特征如下： 同其它微控制器相比 MSP430 系列可以大大延長電池的使用壽命 外部中斷引腳 I/O 口具有中斷能力 定時器中斷可用于事件計數(shù)時序發(fā)生 PWM等 看門狗功能 片內(nèi) USART s 綜上所述，采用 51 單片機，如果要驅動數(shù)列點陣顯示，通用 51 單片機會比較吃力，出現(xiàn)比較嚴重的閃爍停滯現(xiàn)象，此外，要實現(xiàn)文字的 左右移動和調(diào)整移動速度等功能，都會給軟件設計帶來較多困難，所以該單片機不是本設計的最佳選擇； Ateml 公司 Mega16 單片機，它的功能相對 51 而言是比較多的，操作起 來也比較容易，沒有特別突出的優(yōu)點；而 TI 公司低功耗 MSP430 單片機，具有強大的處理能力和運行速度快，功耗超低，應用方便等優(yōu)點，在多年來已在全球得到了廣泛應用，如工業(yè)控制，智能化儀器儀表，無線采集，手持設備，在這些方面應用體現(xiàn)較高性價比， MSP430 主要用戶需要對模擬信號進行數(shù)字控制的領域，當然，純數(shù)字的系統(tǒng)絕對可以用的。 無線模塊的選擇 NRF905 模塊 挪威 nordic 公司推出的單片射頻發(fā)射器芯片 NRF905 基本特征如下： 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 6 433/868/915 工作頻段， 433MHZ 開放 ISM 頻段可免許使用 。 室內(nèi)通信良好通信效果， 4 層之間可實現(xiàn)有效通信，抗干擾性能強，很強的擾障礙穿透性能。 CC1020 模塊 基本特性 ： 工作電壓： ~, 推薦 ， 直線通信距離 600 米左右 頻率范圍為 402 MHz 470MHz 工作 低電流消耗（ RX:） SPI 接口配置內(nèi)部寄存器 標準 DIP 間距接口，便于嵌入式應用 該芯片特點外圍電路元器件復雜，好多器件難以在短時間內(nèi)采購齊全，故本方案也放棄。 雙通道數(shù)據(jù)接收，內(nèi)置環(huán)行天線，開闊無干擾條件通信距離在 100 米左右 。 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 7 LED廣告屏的選擇 按顏色分類 單基色顯示屏 ： 單一顏色（紅色或綠色）。 全彩色顯示屏：紅、綠、藍三基色， 256 級灰度的全彩色顯示屏可以顯示 一 千六百多萬種顏色。 LED 點陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。 LED 驅動模塊 靜態(tài)鎖存 采用靜態(tài)鎖存方式，將每一個 LED 發(fā)光管的一端接至單片機的一個 I/O 口，另一端通過電阻接電源。 動態(tài)掃描 采用動態(tài)掃描方式，通過三極管驅動并聯(lián)在一起的 LED 發(fā)光管的一端 (共陰或共 2 端 )， LED 發(fā)光管的另一腳接通用 I/O 口，控制其亮滅。 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 8 比較以上兩種方案，系統(tǒng)設計中采用方案二。其中單片機和無線模塊各需要兩塊，其中一塊作為發(fā)送模塊，一個作為接收模塊，并且在接收模塊上將 16*16LED 點陣模塊連接上去，這樣在兩個 NRF24L01 之間可以通過無線傳播數(shù)據(jù)，即所謂的無線傳輸。包括單片機，行列驅動以及 LED 點陣。硬件電路包括 LED 驅動模塊、 PC 機通信模塊等兩大模塊。 圖 上位機和下位機的主要硬件結構 電源模塊 上位機 廣告屏 顯示 無線接收 模塊 下位機 電源模塊 溫度采集 光源采集 串口接收 模塊 時鐘模塊 無線發(fā)送 模塊 蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 10 單片機最小系統(tǒng) 單片機片機芯片配以必要的外部器件，一般包括電源供入及電源開關、復位電路、晶振、輸入輸出電路等就能構成最小系統(tǒng)。 MSP430F149 芯片具有如下特點： 1)功耗低：電壓 2． 2V、時鐘頻率 1MHz 時，活動模式為 200μ A；關閉模式時僅為 0． 1A，且具有 5種節(jié)能工作方式。 3)低電壓供電、寬工作電壓范圍： 1． 8～ 3． 6V； +R20100kC12100nF+1718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748DVcc123456VREF+7XIN8XOUT/TCLK9VeREF+10VREF/VeREF111213141516495051XT2OUT52XT2IN53TDO/TDI54TDI55TMS56TCK57RST/NMI58596061AVss62DVss63AVcc64U7 MSP430F149VCC蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 11 4)靈活的時鐘系統(tǒng)：兩個外部時鐘和一個內(nèi)部時鐘； 5)低時鐘頻率可實現(xiàn)高速通信； 6)具