16x16LED点阵屏设计

2009级电子信息工程

单片机原理课程设计报告书设计题目LED点阵屏的设计制作

姓名

学号

学院工程技术学院

专业电子信息工程

班级

指导教师

2012年5月3日

目录

一、引言 (1)

1、设计意义 (1)

2、系统功能要求 (1)

二、方案设计 (2)

1、总体设计 (2)

图1 (2)

2、设计论证 (2)

三、硬件设计 (5)

1、单片机系统及其管脚 (5)

2、16x16点阵的级联实现 (6)

3、点阵驱动部分 (8)

4、电源部分 (10)

四、软件设计 (11)

1、显示驱动程序 (11)

2、系统主程序 (12)

五、系统调试 (13)

1、调试主要分为硬件调试和软件调试 (13)

2、程序仿真 (13)

六、总结 (14)

七、参考文献 (15)

八、附录A；原理图 (16)

九、附录B；源程序 (16)

十、附录B；作品实物图、PCB、清单如下： (19)

一、引言

1、设计意义

LED 就是Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。发光二极管是由p 型和n 型半导体组成的二极管。在LED 的p - n 结附近,n 型材料中多数载流子是电子,p 型材料中多数载流子是空穴。

LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、录像信号等各种信息的显示屏幕。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。

2、系统功能要求

设计一个能显示16X16点阵图文LED显示屏，要求能显示文字，并且显示出“XXXXXXX”字样。

二、方案设计

1、总体设计

图1

2、设计论证

LED点阵显示模块进行的方法有两种：

（1）水平方向（X方向）扫描，即逐列扫描的方式（简称列扫描方式）：此时用一个P口输出列码决定哪一列能亮（相当于位码），用另一个P口输出行码（列数据），决定该列上哪个LED亮（相当于段码）。能亮的列从左到右扫描完16列（相当于位码循环移动16次）即显示出一个完整的图像。

（2）竖直方向（Y方向）扫描，即逐行扫描方式（简称行扫描方式）：此时用一个P口输出决定哪一行能亮（相当于位码），另一个P口输出列码（行数据，行数据为将列数据的点阵旋转90度的数据）决定该行上哪些LED灯亮（相当于段码）。能亮的行从上向下扫描完16行（相当于位码循环移位16次）即显示一帧完整的图像。

每一个字由16行16列的点阵形成显示，即每个字均由256个点阵来表示，我们可以把每一个点理解为一个像素。一般我们使用的16×16的点阵宋体字库，即所谓的16×16，是每一个汉字在纵横各16点的区域内显示的。汉字库从该位置起的32字节信息记录了该字的字模信息。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉

字，也可以显示在256像素范围内的任何图形。

图文显示一般有静态和动态显示两种方案，静态方案虽然设计简单，但其使用的管脚太多，如本设计中16ｘ16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口，如果我采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16ｘ16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大，因为我们仅仅是16ｘ16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另外一种称为动态扫描的显示方法。

动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。具体就16ｘ16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（共阳极的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能够看到显示屏上稳定的图形了。

采用扫描方式进行显示时，每一行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并列方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并列传输的方案是不可取的。

采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都以传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备（传输）和列数据显示两部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下留给行显示的时间就太少了，以致影响到LED的亮度。

解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时，传送下一列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有所存功能。经过上述分析，就可以归纳出列驱动器电路应具有的功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并处的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。

三、硬件设计

1、单片机系统及其管脚

常用的时钟电路设计有两种方式,一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，将XTAL1与XTAL2之间跨接一个12MHZ 石英晶振和微调电容，从而构成一个稳定的自激震荡器。电容值取30pF 左右，其大小将影响震荡频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。为减少线间的寄生电容，晶振和电容应尽能安装得与单片机靠近，保证晶振稳定可靠的工作。

另一部分是复位部分。上电自动复位电路是最简单的复位电路，只需要一个10K 左右电阻、一个10uF 左右的电容及一个按键。需要按键手动复位。

1、AT89S52的最小系统其中，C1 ，C2都是30 pF 的片状电容，C3 为10μF 的电解电容。R1为10K 的电阻。

2、X1为12MHz 的晶振，连接到单片机的18，19引脚，为单片机提供内部时钟信号，内部反相放大器自激振荡产生时钟信号。时钟发生器对振荡脉冲2分频，即石英频率f=12MHz ，则单片机时钟信号为6MHz 。

3、9号角接上电复位电路。当给单片机加电，高电平脉冲通过10μF 的电解电容，到达9号引脚（RST ），实现主复位。如果正常工作中产生意想不到的情况发生，可以用按键开关控制发送一个高电平实现主复位。

1011121314151617

21222324252627283233343536373839图2

图3 单片机系统及管脚图

2、16x16点阵的级联实现

00 01

10 11

图4 级联图

级联方法：如图四个点阵。

1、把00，01相同的行线相连接。

2、把10，11相同的行线相连接。

3、把00，10相同的列线相连接。

4、把01，11相同的列线相连接。

5、最后，00，01的列就作为16x16点阵的列控线。00，10的行就作为16x16点阵的行控线。

图5 点阵实物管脚编号

由于我们本次选用的是行点亮SZ410788K 型号的点阵，如上图右所示。 首先，用万用表测出四个8x8点阵的行控线，列控线。通过实际测量实际行列线如上图所示，故四片点阵的实际连接方式如下图所示：

D9

D10D11D12D13D14D15D16D1D2D3D4D5D6D7D8D1D2D3D4D5D6D7D8D9

D10D11D12D13D14D15D165

17

2

B

3C

4

8

5

E

66

7

3

81

9

D

10

F

11

4

12

A

13

2

14

G

15

H

16

DS1

LED8X8

5

17

2

B 3C

4

8

5

E

66

7

3

81

9

D

10

F

11

4

12

A

13

2

14

G

15

H

16

DS2

LED8X8

5

17

2

B

3C

4

8

5

E

66

7

3

81

9

D

10

F

11

4

12

A

13

2

14

G

15

H

16

DS3LED8X8

5

17

2

B 3C

4

8

5

E

66

7

3

81

9

D

10

F

11

4

12

A

13

214

G

15

H

16

DS4LED8X8

图6 点阵连接图

3、点阵驱动部分

点阵显示用是动的态扫描来实现的。在采用扫描方式显示时，由于每行要带动十六个二极管，每行电流较大。若每个二极管安5mA计算，十六个二极管就得80mA电流，超出单片机管脚的承受范围，因此每行都加有一个驱动器，本设计的行驱动用的是十六个npn型三极管。三极管的集射极通过限流240欧姆电阻接5V电压，发射极接点阵的行线，而其基级本应接单片机，但该接线方式占用为了16个单片机管脚，为了节省单片机管脚，用了两片74HC595Y移位寄存器,这样就只需要4个管脚了。各行的同名列共用一个列驱动，数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式存放。由于列线过多，故多采用串行传输。

由于每次要传输16位，而且数据要逐位输给驱动器，只有当一行中各列数据都已传输到位后，这一行的各列才能进行并行显示，耗时较长。

为了满足以上要求，驱动选择74HC595移位寄存器。74HC595是硅结构的CMOS 器件，。74HC595是有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SCHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入（Ds），和一个串行输出（Q7’）,和一个异步的低电平复位，存储寄存器有一个并行8位的，具备三态的总线输出，当使能OE时（为低电平），存储寄存器的数据输出到总线。其特点：8位串行输入 /8位串行或并行输出存储状态寄存器，三种状态; 输出寄存器可以直接清除 100MHz的移位频率。

各行的同名列共用一个列驱动，数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式存放。由于每次要传输16位，而且数据要逐位输给驱动器，只有当一列中各列数据都已传输到位后，这一列的各列才能进行并行显示。为了满足以上要求，驱动选择74LHC154译码器。74LHC154通过四位输入输出十六个低电平进行列选通。

两片74HC595级联并行输出通过9013控制行数据：

1、两片的11号引脚:相连接单片机的P2.3口，作为移位时钟脉冲。

2、第一片的14号脚接单片机的P2.0口，提供串行数据。

3、两片的12号引脚相连接P2.2口，作为存储寄存器的时钟脉冲。

4、10号脚：接单片机P2.1。

5、13号脚：都同时接地。

6、第一片的9号引脚级联到第二片的14号引脚。

7、K1~K16:接到16个9013的基极控制点阵的行点亮。

图7 数据传送模块

图8 74HC595通过NPN控制行驱动

74HC154信号控制列选通：

1、A、B、C、D作为地址数据输入线，接P1.3、P1.

2、P1.1、P1.0端口。

2、18、19号引脚接P0.3。

3、Y0~Y15即第1号引脚到第11号引脚和第13号引脚到第17号脚接点阵的列线。

4、D1~D16加载到点阵的列进行列选通。

5、为了方便PCB布线在此D1到D16的顺序进行了调整。

4、电源部分

电源部分采用了7805进行稳压输出5V供电电源，具体电路如下图:

图10 电源

四、软件设计

1、显示驱动程序

本软件要求实现如下要求：汉字要稳定、明亮并且文字要以一定速度滚动显示。

显示屏软件模块：初始化程序、主程序、多字滚动、显示程序、扫描程序。显示程序的主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。软件设计中，显示屏的软件系统分为两层；第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其他控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动器程序由延时程序实现。系统应用程序完成系统环境设置（初始化）、显示效果处理等工作，由主程序来实现。然后显示驱动程序查询当前燃亮的行号，从显示缓存区内读取下一行的显示数据，并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象，驱动程序先要关闭显示屏，等显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新的行号，重新打开显示。图六为显示驱动程序（显示屏扫描函数）流程图

图11 程序流图

本设计的系统软件能使系统LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。

单元显示屏可以接收来自控制器（主控制电路板）或上一级显示单元模块传输下来的数据信息和命令信息，并可将这些数据信息和命令信息不经任何变化地再传送到下一级显示模块单元中，因此显示板可扩展至更多的显示单元，用于显示更多的显示内容。如果想改变些事内容，先用字模产生字代码，将用这段代码覆盖原来的代码，即可显示你想要的内容。

1、调试主要分为硬件调试和软件调试

（1）、硬件调试：

在焊接电路板的时候，应该从最基本的最小系统开始，分模块，逐个进行焊接测试。在对各个硬件模块进行测试时，要保证软件正确的情况下去测试硬件，要不然发生错误时，不知道到底是哪一方出错了。当然，在设计的过程中也存在着失误和不足，在调试中进行修改了。焊接完成后，检验点阵、及线路的好坏：烧进检验程序，点阵将自第一排向下（上）点亮。检验无异常，下载主程序。

（2）、软件调试：

软件为老师所提供提供，其原理在上一模块以作说明，在这里

再作说明，软件经调试无误，直接将其下再到单片机中，看是否达到所要的效果。软件部分是先参考书上的例子，然后自己根据硬件电路写程序，由于以前所学是单片机C语言，所以这个系统在编写程序过程中都采用C语言编写。刚刚开始，编写不会一次性通过，经过仔细分析修改最后编译成功。但是，在实际写如S51中，LED显示屏出现各种各样的乱码，通过再次认真仔细分析多次修改程序后，程序能够正常运行

2、程序仿真

图12 仿真图

六、总结

本文设计的6ｘ16的点阵LED图文显示屏，能够在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示的图形和文字较稳定、清晰。图形或文字向上滚动显示。本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。

在此次设计中，我们得到以下体会：

1、在这次点阵设计的过程让我进一步熟悉KEIL和Protel99se及Proteus 的使用。

2、本文设计的LED显示屏能够实现在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字以移入移出方式显示。

3、在后的设计中，既要想到电路器件的联合使用，又要灵活变通，举一反三。在焊接方面，我们了解到焊接某些器件时，要先消去电烙铁上的静电，防止静电对芯片特别是放大器件造成伤害，焊接二极管、三极管等芯片时要快，防止持续高温损坏芯片。

七、参考文献

[1]唐颖.单片机原理与应用及C5程序设计。北京大学出版社 2008.8

[2] 刘欣片机的LED显示屏的汉字显示[J].中国科技信息，2005，（12）：112.

[3] Mark Nelson著.潇湘工作室译.串行通信开发指南[M].中国水利水电出版社，2002.

[4] 王宜怀.单片机原理及其嵌入式应用教程[M].北京希望电子出版社，2002.

[5] 韩润萍,陈小萍.点阵LED显示屏控制系统[J].微计算机信息，2003，19（10）：50-51.

16×16点阵LED 电子显示屏的设计

八、附录A ；原理图

V C 12345678910111213141516123456789101112

13141516S 1E D 8X 8S 2

E D 8X 8

S 3E D 8X 8

S 4E D 8X 8

九、附录B；源程序

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define unit unsigned int

sbit ds=P2^0;

sbit mr=P2^1;

sbit st_cp=P2^2;

sbit sh_cp=P2^3;

sbit hc154e=P0^3;

uchar data table[]={0x0e,0x02,0x0c,0x05,0x01,0x09,0x06,0x0a, 0x0b,0x04,0x08,0x0f,0x00,0x07,0x03,0x0d,};

uchar code test[]={

0x00,0x00,0x62,0x18,0x42,0x48,0x42,0x48,0x3e,0x48,0x02, 0x4c,0x02,0x4a,0x1e,0x48,0x22,0x48,0x42,0x18,0x06,0x0c, 0x09,0xb4,0x10,0x44,0x08,0x04,0x7f,0xfc,0x00,0x00,//院

0x00,0x00,0x08,0x60,0x08,0xa0,0x08,0x26,0x08,0x28,0x0b, 0x30,0x0d,0x20,0x7d,0x2c,0x89,0x22,0x49,0x20,0x09,0x20, 0x09,0x2c,0x08,0x22,0x08,0x60,0x08,0x80,0x00,0x00,// 学

0x00,0x00,0x70,0x08,0x40,0x08,0x40,0x08,0x43,0xc8,0x44, 0x5e,0x42,0x48,0x40,0x48,0x3f,0xc8,0x00,0x08,0x02,0x1e, 0x04,0x48,0x79,0x28,0x10,0x88,0x10,0x08,0x00,0x00,// 范

0x00,0x00,0x00,0x04,0x0f,0xe4,0x10,0x24,0x08,0x24,0xff, 0xfc,0x00,0x24,0x00,0x24,0x0f,0xe4,0x00,0x04,0x00,0x00, 0x1f,0xfe,0x20,0x00,0x40,0x00,0x8f,0xf8,0x00,0x00,// 师

0x00,0x00,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x3f, 0xfc,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x00,0x01,0x10, 0x06,0x18,0x78,0x04,0x08,0xc2,0x08,0x30,0x00,0x00,// 江

0x00,0x00,0x7f,0xf0,0x80,0x10,0x4c,0x10,0x02,0x10,0x01, 0x10,0x00,0x90,0x00,0x7e,0x01,0x90,0x02,0x10,0x04,0x10, 0x08,0x10,0x00,0x10,0xff,0xf0,0x00,0x00,0x00,0x00,// 内

};

uchar ds1=0;

unit i=0,j=0,a=0,b=0,c=0,t=0;

void delay(unit x)

LED点阵书写显示屏设计方案

LED点阵书写显示屏设计方案 第一章设计任务及要求 1.1、任务 设计并制作一个基于32x32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1所示。在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态(如下图中光笔接触处的深色LED点已被点亮)，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。 图1.1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图 1.2、要求 (1)在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该点LED，并在控制器 上同步显示该点LED的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。 (2)在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度 要求2s能划过并点亮40点LED。 (3)在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示(即：字体笔画处不亮，无笔 画处高亮)。 (4)在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。

第二章系统整体框架 系统整体框架图如图一所示，分为控制模块、显示模块、光笔模块、LED点阵模块和辅助模块(包括键盘、数据存储等)。 图2.1 系统整体框架图

第三章方案论证与比较 3.1、控制模块 在数字信号处理中，常用的控制器有FPGA、DSP及嵌入式51单片机。 FPGA可以直接用硬件扫描、编码、解码、纠错，速度快、稳定性高，但其价格昂贵，很多的功能在本设计难以使用到。 DSP都有较快的数据处理速度，能实时地、快速地监测信号量的变化，但其受采样频率的限制，处理频率围有限。 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案,具有硬件的设计十分简单，软件开发周期短等特点。 考虑到价格、功耗及系统的要求，最终选用AT89S52单片机为控制系统。 3.2、光笔模块 光笔设计的关键是选择合适的传感器件，只有具有很高的灵敏度和一定的响应时间的传感器才能完成系统的要求及功能。 方案一：采用核心部件为光敏电阻制成的光笔检测系统。光敏电阻是将光能转换为电能的一种传感器件，它是构成光电式传感器的主要部件。光敏电阻结构简单、使用方便、价格便宜，但其响应时间长，不易检测。 方案二：采用光敏二极管，与光敏电阻相比有较好的高频特性，具有较好的可靠性，功耗低，且同样价格低廉，使用方便。 比较两种器件，系统设计中选用光敏二极管制作光笔模块。 3.3、LED点阵模块 LED点阵的显示方式有以下几种： 1)在LED点阵上贴上一层触摸屏，形成压膜式LED点阵。把触摸屏的信息通过微处理器处理来控制LED点阵显示。这种显示方式准确，反应速度快，光笔制作简单，但造价高。 2)用普通的LED点阵，在LED点阵的边上加上红外线传感接收器，构成32×32的

点阵电子显示屏制作讲解

点阵电子显示屏制作 潍坊学院 巩志民唐勇王芳 目录 摘要 (3) 1：方案论证与比较 (4) 1．1控制器部分 (4) 1．2 数据存储器 (4) 1．3 亮度连续可调 (5) 1．4 显示屏驱动电路的选择 (5) 1．5 键盘的选择 (6) 1．6 串行口的选择 (6) 2．系统的具体设计与实现 (6) 2．1系统总框图 (6) 2．2 硬件部分 (7) 2．2．1 采用16个LED8*8显示屏，构成16行*64列点阵显 示 (7) 2．2．2 LED显示屏驱动电路 (8) 2．2．3亮度连续可调 (9) 2．2．4 刷新频率的计算 (9) 2．2．5 键盘 (9) 2．3 软件方面 (10)

2．3．1 主程序的流程图 (10) 2．3．2 按键程序 (11) 2．3．3 行列的扫描 (12) 2．3．4 人机交互 (13) 3．测试、结果及分析 (14) 3．1基本功能 (14) 3．2 发挥功能部分 (14) 3．3 其他发挥部分 (14) 3．4刷新频率的测试 (14) 3．5 按键的结果测试 (15) 4．总结 (15) 参考资料：............................. 错误！未定义书签。

摘要 本设计使用ARM2138开发板作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动16*64的点阵LED显示屏。利用ARM本身强大的功能和大容量的内部存储，可以很方便的实现ARM与PC机和SD卡等外围存储设备的数据传输，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应用性。 Abstract ARM2138 used as a main controller design and use of simple external circuit to drive 16*64 the lattice LED display. ARM itself using powerful functions and capacity of internal storage, it is easy to realize the ARM and PC and SD card for external storage, data transmission equipment and the ability to use the software for the convenience of a variety of content changes, the other dot matrix display widely used in hospitals, airports, banks and other public places. Therefore, the design has a strong practical application.

LED点阵显示屏设计报告

西安邮电大学 开发性实验结题报告 学院：电子工程学院 班级：光信1201 姓名：袁云飞学号：05123010 班级：光信1201 姓名：赵晓伟学号：05123019 班级：光信1201 姓名：陶鹏江学号：05123018 237团队 2014年3月30日

16 32点阵LED电子显示屏 摘要： 本设计是一16×32点阵LED电子显示屏的设计。 整机以美国ATMEL 公司生产的40脚单片机AT89C52为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制两个行驱动器74HC573和四个列驱动器74HC573来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏采用8块8×8点阵LED显示模块来组成16×32点阵显示模式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点得到广泛的应用。 关键词：AT89C51单片机；LED；点阵显示；动态显示；C语言。 一绪论 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。 目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，

EDA(LED点阵显示屏控制系统设计)

《EDA技术与应用》 课程设计报告 题目： LED点阵显示屏控制系统设计院（系）：机电与自动化学院 专业班级：自动化 学生姓名： 学号： 2014 指导教师： 2017年6月 19日至2017年 6 月23 日 *******

《EDA技术及应用》课程设计任务书

摘要：我国经济正处于发展的高峰期，也需要广大的公共场合信息公示平台，而利用LED点阵滚动显示正好符合情况，且这种方式已经成为信息传递的一种重要手段。因此，在日常生活中，点阵随处可见。通过多种控制手段，点阵还可以实现各种文字甚至图案的动态显示。在不同的应用场合，点阵的设计要求也是不同的。传统思路一般是应用单片机实现点阵控制，但该方法有一定的局限性。 该次课程设计主要研究利用VHDL语言编程来设计汉字的显示。首先描述相应的设计电路；然后叙述在16*16矩阵显示汉字的原理；最后给出描述功能的VHDL设计语言。并通过编程、调试、仿真、下载正确实现汉字滚动、扫描显示结果。 关键词： LED点阵；FPGA；VHDL语言；汉字滚动显示。

目录 1．实验要求及总体方案 (1) 1.1 实验要求 (1) 1.2 扫描显示 (1) 1.3 滚动显示 (1) 2．LED点阵显示原理 (1) 2.1 LED点阵原理 (1) 2.2汉字取模 (2) 3．扫描显示 (3) 3.1 设计基本原理 (3) 3.2计数器设计 (3) 3.3 列驱动设计 (4) 3.4 行驱动设计 (4) 4.仿真图原理图及实物图 (4) 4.1仿真图 (4) 4.2原理图 (5) 4.3实物图 (6) 5.程序 (7) 参考文献： (10)

基于8086的LED点阵屏设计

基于8086的LED点阵屏设计 1、设计内容 LED电子显示屏是随着计算机技术及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒介。它利用发光二极管构成的点阵或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性价比高等特点，在短短的十几年中，迅速成长为平板显示的主流产品。由于LED电子显示屏具有显示内容信息量大，外形美观大方，操作使用方便灵活，用户可随时任意自行编辑修改显示内容，显示方式图文并茂等优点，因此被广泛应用于商场、学校、银行、邮局、机场、车站、码头、金融证券市场、文化中心、信息中心休息设施等公共场所。 Proteus是英国Labcenter electronics公司开发的EDA工具软件。它不仅具有其他EDA 工具软件的仿真功能，也是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus从原理图布图、代码调试到微处理器与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、8086、HC11、A VR、ARM和MSP430等。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。本课程设计在Proteus仿真平台上完成了8086控制的32×32LED点阵屏设计。 2、设计原理及方案 本课程设计采用基于8086微处理器的接口电路对外围设备进行控制。主要涉及到8086 CPU接口电路的设计与搭建、点阵屏的组装、点阵屏与接口电路的连接、点阵屏扫描方案等。 2.1 设计原理 原理部分主要介绍8086 CPU各引脚的功能以便说明接口电路的连接原理；点阵屏的基本概念和扫描方法。 2.1.1 8086微处理器 8086是Intel系列的16位微处理器，芯片上有4万个晶体管，采用HMOS工艺制造，用单一的+5V电源，时钟频率为4.77MHz~10MHz。8086有16根数据线和20根地址线，它既能处理16位数据，也能处理8位数据。可寻址的内存空间为1MB。

单片机×LED点阵显示屏方案

基于单片机的16×64LED点阵显示屏的设计 0 引言 LED点阵显示屏是一种简单的汉字显示器，具有价廉、易于控制、使用寿命长等特点，可广泛应用于各种公共场合，如车站、码头、银行、学校、火车、公共汽车显示等。本文详细介绍了一种低廉的16x64点阵LED显示屏的设计过程。 1 硬件系统设计 本系统采用AT89C52单片机作控制器，整个电路主要由单片机控制及其接口电路、驱动显示电路、电源电路等部分组成。为了简化显示屏电路，降低成本，本系统在单片机部分不加字库存储器。而在PC机上编辑汉字和字符显示信息，并将其转换为相应的点阵显示数据，然后通过串口(采用RS－232通信标准>送给单片机存储并进行显示处理。图1所示为其硬件系统原理图。 1．1 单片机控制电路 本系统由AT89C52构成单片机最小应用系统．同时配有11．0592 MHz晶振和按键复位电路等。系统外扩的一片Flash存储器29F040为数据存储器，可用来存储由PC机串口送来的点阵信息(通过软件将图像或文字转换成与LED显示屏的像素相对应的点阵信息>。该Flash存储器是一种非易失性存储器，它在供电电源关闭后仍能保持片内信息。因为

29F040的容量为512 KB(该芯片内部由8个64 Kbyte的读写块组成，可分块进行读、写和擦除等操作>，而AT89C52只能管理64KB的数据空间，所以，需将29F040分成8页，每页64KB。其页码可由单片机的P3．2~P3．4来选择。另外，采用MAX232可完成RS232与TTL 电平的转换，以便使PC机与单片机交换信息。 1．2 16x64点阵显示器的设计 图2是一种8x8的LED点阵单色行共阳模块的内部结构图，其单点工作电压Uf为1．8 V，正向电流IF为8~10 mA。当某一行线为高电平而某一列线为低时，其行列交叉的点就被点亮；而当其某一列线为高时，其行列交叉的点为暗；当某一行线为低电平时，无论列线如何，对应这一行的点全部为暗。 用四个8x8点阵显示可构成16x16点阵显示器，其连接方法如图3所示。图中，将(A>和(B>的8列、(C>和(D>的8列分别对应相连，同时将(A>和(C>的8行、 (B>和(D>的8行分别对应相连。即可形成一个16行(每一行有16个LED>、16列(每一列也有16个LED>

点阵电子显示屏制作16x32

编号：A乙0301 点阵电子显示屏制作 目录 摘要 (2) 前言 (4) 一、设计要求 (4) 二、方案论证与比较 (5) 1、扫描方式的选择 (5) 2、行列控制方式的方案论证与选择 (5) 3、数字时钟显示模块的设计方案论证与选择 (6) 三、系统硬件电路设计 (6) 1、系统总体框图 (6) 2、各单元电路设计 (6) 2.1、LED点阵的选择 (6) 2.2、行列控制和驱动电路设计 (7) 2.3、实时时间控制电路的设计 (11) 2.4、系统电源参数的核算 (13) 2.5、单片机与PC机通信单元设计 (13) 2.6、键盘控制电路设计 (14) 三、软件设计 (15) 1、主程序设计 (15)

2、基于CPLD的行列控制逻辑电路的程序设计 (16) 3. PC机串口通信子程序设计 (16) 四、系统测试 (16) 五、设计总结 (17) 六、参考文献 (17) 点阵电子显示屏制作 摘要： 本设计是以AT-89S52单片机为控制核心，基于CPLD独立扫描的实用、高效的智能型LED大屏幕显示屏系统，该系统实现了按键切换、显示屏亮度连续可调、信息上下左右滚屏显示、预存信息定时循环显示，利用DS1302实现实时时间显示等功能，并能通过PC机串口直接对显示信息进行控制更新，具有刷新速度快、亮度高、功耗低等特点。 关键字：点阵LED CPLD MAX232 DS1302 Abstract：The Design of Graph Matrix Display Screen Based on MCS-51 Microprocessor，consists of Micro Control Unit (MCU) as its core, Base on CPLD carry out self-help scan , this system carry out follow function: using key-press shift the display content, adjust the time , continuum adjust the lightness, roll screen display ,timing circle display the pre-store information , using DS1302carry out real time display, etc. utilize PC , via serial interface , directly control the display content. This Graph Matrix Display Screen display screen with quick

LED点阵显示屏实验报告

16?16点阵LED电子显示屏的设计 摘要：文章介绍了基于单片机AT89C51的16?16点阵LED电子显示屏的设计。分别阐述了显示屏显示的基本原理，硬件设计、控制方法及其程序的实现。经过调试和分析，设计的结果能够实现对汉字的静态和动态显示，动态显示的内容有多种方式，同时又可通过上位机更新显示的内容。 关键字：AT89C51；16?16点阵；LED；显示屏 一绪论 LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED点阵显示屏概述 LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。 目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点。 2 LED显示屏控制技术状况 显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。

16X16点阵LED电子显示屏设计资料

单片机应用系统实验设计 16X16点阵LED电子显示屏设计 班级：物电学院电信2班 组员：吕勇军学号：201011020219 黄波201011020220 指导老师：彭建英 日期：2012年12月1号

第一章绪论 1.1 单片机的应用 单片机是生活必不可缺的，顾名思义单片机的应用是很广泛的，导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。 1.2电子显示屏 随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及，LED显示屏已遍及社会的各个领域。简单的讲，显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体，再加上一套适当的控制器。所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏，以满足不同环境，不同显示要求的需要。LED显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。LED显示屏的分类：按颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全基色显示屏；按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏；按实用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。仔细分解一个LED显示屏，它有以下一些要素构成：金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。

基于8x16x16LED点阵显示屏设计

重庆三峡学院 单片机课程设计报告书 学院（系）： 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 成绩： 制作日期2012年11月27日

目录 一、引言................................ 错误!未定义书签。 1.1 课题背景 ........................ 错误!未定义书签。 1.2 点阵LED 国内外研究现状综述 ...... 错误!未定义书签。 二、硬件系统的设计 ...................... 错误!未定义书签。 2.1 LED行线锁存器................... 错误!未定义书签。 2.2 16x16LED点阵.................... 错误!未定义书签。 2.3 8x16x16LED点阵显示屏的构建 ...... 错误!未定义书签。 2.4 系统电路原理图................... 错误!未定义书签。 2.5 驱动原理及驱动能力............... 错误!未定义书签。 三、软件系统的设计 ...................... 错误!未定义书签。 3.1 主程序 .......................... 错误!未定义书签。 3.2 子程序 .......................... 错误!未定义书签。 四、系统调试 ............................ 错误!未定义书签。 五、设计心得 ............................ 错误!未定义书签。 六、参考文献 ............................ 错误!未定义书签。附录.................................... 错误!未定义书签。致谢................................... 错误!未定义书签。

LED点阵电子显示屏电路原理图

点阵式汉字LED显示屏电路原理图及单片机程序: 程序清单： ORG 00H LOOP: MOV A,#0FFH ；开机初始化，清除画面 MOV P0,A ；清除P0口 ANL P2,#00 ；清除P2口 MOV R2,#200 D100MS: MOV R3,#250 ；延时100毫秒 DJNZ R3,$ DJNZ R2,D100MS MOV 20H,#00H ；取码指针的初值 l100: MOV R1,#100 ；每个字的停留时间 L16: MOV R6,#16 ；每个字16个码 MOV R4,#00H ；扫描指针清零 MOV R0,20H ；取码指针存入R0 L3: MOV A,R4 ；扫描指针存入A MOV P1,A ；扫描输出 INC R4 ；扫描指针加1，扫描下一个 MOV A,R0 ；取码指针存入A MOV DPTR,#TABLE ；取数据表的上半部分的代码 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A ；输出到P0 INC R0 ；取码指针加1，取下一个码。 MOV A,R0 MOV DPTR,#TABLE ；取数据表下半部份的代码 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A ；输出到P2口 INC R0

MOV R3,#02 ；扫描1毫秒 DELAY2: MOV R5,#248 ； DJNZ R5,$ DJNZ R3,DELAY2 MOV A,#00H ；清除屏幕 MOV P0,A ANL P2,#00H DJNZ R6,L3 ；一个字16个码是否完成？ DJNZ R1,L16 ；每个字的停留时间是否到了？ MOV 20H,R0 ；取码指针存入20H CJNE R0,#0FFH,L100 ；8个字256个码是否完成？ JMP LOOP ；反复循环 TABLE : ；汉字“倚”的代码 db 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH db 0E2H,00H,22H,00H,22H,0FCH,26H,88H db 2AH,88H,0F2H,88H,2AH,0FAH,26H,01H db 63H,0FEH,26H,00H,02H,00H,00H,00H 希望能帮你

16x96点阵屏设计

16 x 96LED点阵屏系统 现在LED点阵屏在社会上的应用非常广泛，它具有亮度高、发光均匀、可靠性好、接线简单、拼装方便等优点，能构成各种尺寸的显示屏，因此，它被广泛应用于大型LED智能显示屏、智能仪器仪表和机电一体化设备的显示屏中，取得了较好的效果。随着微电子技术、计算机技术及信息处理技术的发展，LED点阵显示屏正作为一种新的传媒工具，在越来越多的领域中发挥作用．如广告、金融、交通、文艺、商业、体育、工业、教学、军事、政府等几乎涉及到生活中的各个方面．大到几十平方的户外广告屏，小到电梯系统中用的显示屏或交通指示屏，许多企业及政府部门应用了电子黑板，证券、银行等部门也有信息数字混合屏，带来了广泛的社会效益及经济效益。 接下来讲解点阵屏的制作： 一、材料 8*8点阵屏模块X 24块 74HC595 X 12片 74LS138 X 2片 S8550 X 16个 STC89C52RC最小系统X 1 电源模块（5v）X1 8*8点阵模块： 显示单元（Display unit）由电路及安装结构确定的并具有显示功能的器件组成LED显示屏的最小单元，也叫点阵显示模块。 点阵显示屏是由上万个或几十万个LED发光二极管组成，每个发光二极管称为一个像素。为了取得良好的显示一致性并简化器件结构，八十年代以来出现了组合型LED点阵显示器，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成，即所谓的点阵模块。点阵模块具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。按照颜色的不同分为单基色、双基色和三基色三类，可显示红、黄、绿、蓝、橙等颜色。按照点阵规模大小分有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、32×32、40×40等。按照像素的直径大小分有φ3、φ3.75、φ5、φ10、φ20等。 从内部结构可以看出8×8点阵共需要64个发光二极管，且每个发光二极管是放置在各行和列的交叉点上。当对应的某一列置高电平，另一列置低电平时，则在该行和列的交叉点上相应的二极管就亮。LED显示屏就是由若干个点阵模块组成的，它通过一定的控制方式，就可以显示文字、文本、图形、图像、动画等各种信息，以及电视、录像信号。 二、方案设计 实现的方案很多，这里采用EA改进的方案，以适应EA的小产品。于是使用LED点阵显示信息，控制电路采用数字电路控制，实现简单方便。

16X16点阵LED电子显示屏设计

单片机应用系统实验设计16X16点阵LED电子显示屏设计 班级：物电学院电信2班 组员：吕勇军学号：201011020219 黄波201011020220 指导老师：彭建英

日期：2012年12月1号 第一章绪论 1.1单片机的应用 单片机是生活必不可缺的，顾名思义单片机的应用是很广泛的，导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。 1.2电子显示屏 随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及，LED显示屏已遍及社会 的各个领域。简单的讲，显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体，再加上一套适当的控制器。所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏, 以满足不同环境，不同显示要求的需要。LED显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管 像素点均匀排列组成。禾I」用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是 红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。LED显示屏的分类：按颜色可以分为单基色显示屏、 双基色显示屏、全基色显示屏；按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏；按实 用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。仔细分解一个LED显示屏，它有以下一些要素构成：金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。

点阵式电子显示屏设计

点阵式电子显示屏设计 调 研 报 告 2014年7月26日 小组人员：刘博，刘毅，王盛丽

调研背景： LED点阵是由发光二极管排列组成的显示器件，具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活等特点。被广泛用作公共场合的信息传播媒体，如店铺打折信息，交通信号指示灯，以及广场上的彩色显示屏。为人们的日常生活带来了很大的便利。 不过在今天各种触摸显示屏，LCD液晶显示屏，TFT显示屏等色彩更为亮丽的屏幕已经占领了大部分市场，而LED点阵显示是否有存在的必要呢？它的技术能否跟上时代的步伐，它的应用前景如何，值得我们去思考。 国内外现状： 一分类： 1．按颜色基色可以分为 单基色显示屏：单一颜色（红色或绿色）。 双基色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色。 全彩色显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。 全彩显示屏 2．按显示器件分类 LED数码显示屏：显示器件为7段码数码管，适于制作时钟屏、利率屏等，显示数字的电子显示屏。 LED点阵图文显示屏：显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字、图像信息。

3．按使用场合分类 室内显示屏：发光点较小，一般Φ3mm--Φ8mm，显示面积一般几至十几平方米。 室外显示屏：面积一般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有一定的防风、防雨、防水功能。 4．按发光点像素间距分类 室内屏：P3mm、P3.75mm、P4mm 、P6mm、P7.62mm、P8mm、P10mm 室外屏：P10mm、P12mm、P14mm、P16mm、P20mm、P25mm、P31.25mm、P36mm、 室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度。 二．应用场合： 当前，LED显示屏的应用已涉及社会经济的许多领域。 主要包括：（1）证券交易、金融信息显示。这一领域的LED显示屏占到了前几年国内LED显示屏需求量的50%以上，仍为LED显示屏的主要需求行业。上海证券交易所、深圳证券交易所及全国上万家证券、金融营业机构广泛使用了LED显示屏。（2）机场航班动态信息显示。民航机场建设对信息显示的要求非常明确，LED显示屏是航班信息显示系统FIDS(Flight information Display system)的首选产品，首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦门高崎机场、深圳黄田机场、广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的LED显示屏产品。（3）港口、车站旅客引导信息显示。以LED 显示屏为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统，北京站、北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。（4）体育场馆信息显示。LED显示屏已取代了传统的灯泡及CRT 显示屏，四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产彩色视频LED显示屏，受到普遍好评，上海体育中心、大连体育场等许多国内重要体育场馆相继采用了LED显示屏作为信息显示的主要手段。（5）道路交通信息显示。智能交通系统（ITS）的兴起，在城市交通、高速公路等领域，LED显示屏作为可变情报板、限速标志等，替代国外同类产品，得到普遍采用。（6）调度指挥中心信息显示。电力调度、车辆动态跟踪、车辆调度管理等，也在逐步采用高密度的LED显示屏。（7）邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。遍布全国的服务领域均有国产LED显示屏在信息显示方面发挥作用。（8）广告媒体新产品。除单一大型户内、户外显示屏作为广告媒体外，国内一些城市出现了集群LED显示屏广告系统；列车LED显示屏广告发布系统也已在全国数十列旅客列车上得到采用并正在推广。[1]

基于单片机的STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计

目录i 摘要 本文介绍了一款以单片机STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现宋体汉字的静态显示和动态特效显示。系统采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码，STC89C52单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED 点阵显示屏的扫描显示。上位机软件部分主要通过软件编写一个字模转换发送的界面；实现上位机与下位机的通信；控制部分主芯片是STC89C52，是系统的核心，再利用C语言编程下载实现对单片机各引脚的控制；LED点阵显示屏包括驱动电路和显示屏，74HC138译码器输出控制显示屏的行扫描，74HC573（八位数据锁存器）控制显示屏的列，由于人眼视觉的滞留现象，行列驱动电路通过动态控制便实现了汉字的显示。 关键词：STC89C52 LED点阵屏单片机74HC138 74HC573

ii 目录 ABSTRACT This paper introduced a system design of LED dot matrix display which based on a single-chip controller STC89C52 . The system can display Arial static and dynamic character effects display. System uses a PC as a PC, the PC sends control commands to the microcontroller and PC display code stored, STC89C52 microcontroller receives and processes the command and control of the PC display code, by the display driver module to drive a 16 × 16 resolution LED dot matrix display scan display. PC software software development, mainly through VB interface to send a font conversion; Between PC and the next crew of communication; controlling part of the main chip is STC89C52, is the core of the system, and then use the C programming language download each pin of the microcontroller to achieve control; LED dot matrix display includes a drive circuit and display, 74HC138 decoder output control display line scan, 74HC573 (eight data latches) control the display of the column, because the human visual retention phenomenon, the ranks driving circuit through the dynamic control will achieve a display of Chinese characters. Keywords: STC89C52 LED dot matrix display microcontroller 74HC138 74HC573

LED点阵显示屏设计原理及制作

LED点阵显示屏设计原理及制作 汉字显示屏到处可见，被广泛应用于与汽车报站器，广告屏等。本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的。 下图是4个8*8LED组成的显示屏。 （图1） 这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍即显示屏电路和显示屏驱动电路。 一、显示屏电路 本人用的是共阴极的8*8点阵屏，在市场上是比较容易买到，下图是8*8点阵屏的实物图。

（图2） 点阵屏有两个类型，一类为共阴极（左），另一类则为共阳极（右），下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。 （图3）

LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序，一行一行地显示。每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象，将感觉到8行LED是在同时显示的。若显示的时间太短，则亮度不够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。本文采用低电平逐行扫描，高电平输出显示信号。即轮流给行信号输出低电平，在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态，其它行都处于熄灭状态。 为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。 Prot EL原理图如下：

(图4) 如图4 所示的原理图中的Si(i=1，2，3,...,16) 代表行扫描信号输出，Di(i=1，2，3, (16) 代表列显示信号输出。 实物电路图的正反面如下：

（图5） 二、显示屏驱动电路 显示屏驱动电路的原理图如下： 显示屏驱动电路主要由主芯片控制电路、电源电路、控制信号放大电路等组成。 1、主芯片控制电路 该部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。单片机的P0和P2号控制显示信号的输出，P1号的低4位控制74LS154的译码输入，从而控制扫描信号的输出。 2、电源电路 整个电路的供电由USB电源提供，利用我们的电脑主机USB接口可以输出+5V电压，方便我们在实验室调试

16×16点阵LED室内电子显示屏的设计

16×16点阵LED室内电子显示屏的设计 发表时间：2012-03-06T15:44:00.040Z 来源：《赤子》2012年第2期供稿作者：于桂鑫王丽娟[导读] 在此次设计中，我们得到以下体会：（1）在这次点阵设计的过程让我进一步熟悉KEIL及Proteus的使用 于桂鑫王丽娟 （哈尔滨学院，黑龙江哈尔滨 150000） 摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。本设计是基于ATS52单片机的16×16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。此外，该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。 关键词：ATS52；LED；单片机 1 设计意义 LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。 它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。 2 系统功能要求 设计一个能显示16×16点阵图文LED显示屏，要求能显示图文或文字，显示图文或文字应稳定、清晰，图文或文字显示，以卷帘形式向上滚动显示。 3 方案设计 3.1总体设计。 3.2设计论证。 图文显示一般有静态和动态显示两种方案，静态方案虽然设计简单，但其使用的管脚太多，如本设计中16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口，如果我采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另外一种称为动态扫描的显示方法。 动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。具体就16×16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（共阳极的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能够看到显示屏上稳定的图形了。 采用扫描方式进行显示时，每一行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并列方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并列传输的方案是不可取的。 3.3点阵及其驱动部分。点阵显示用是动的态扫描来实现的。在采用扫描方式显示时，由于每行要带动十六个二极管，每行电流较大。若每个二极管安5mA计算，十六个二极管就得80mA电流，超出单片机管脚的承受范围，因此每行都加有一个驱动器，本设计的行驱动用的是十六个pnp型三极管。三极管的发射极接5V电压，集电极接点阵的行线，而其基级本应接单片机，但该接线方式占用为了16个单片机管脚，为了节省单片机管脚，用了一片74LS154译码器,这样就只需要3个管脚了。 4 软件设计 本软件要求实现如下要求：汉字要稳定、明亮并且文字要以一定速度上升滚动显示。 显示屏软件模块：初始化程序、主程序、多字滚动、显示程序、扫描程序。显示程序的主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。软件设计中，显示屏的软件系统分为两层；第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其他控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动器程序由定时器T0中断程序实现。系统应用程序完成系统环境设置（初始化）、显示效果处理等工作，由主程序来实现。 4.1显示驱动程序。显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值，以保证显示屏刷新率的稳定，1/16扫描显示屏的刷新率（帧频）计算公式如下：刷频率（帧频）=1/16×T0溢=1/16×f/12（65536-t）。