课程设计（论文）-基于单片机扩展的LED点阵显示.doc

课程设计说明书
基于单片机扩展的LED点阵显示
专业
学生姓名
班级
学号
指导教师
完成日期
目录
1 概述 2
LED点阵显示概述 2
LED显示屏控制技术情况 2
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2. 方案的设计与选择 3
2. 1、LED驱动模块 3
、数据存储模块 3
3. 系统主要元器件介绍 3
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LED点阵显示屏 6
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阵屏原理图及说明 6
4硬件电路设计 7
总体硬件组成框图 7
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、数据存储电路设计 8
PC机通信模块的设计 9
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——列驱动电路 9
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下位机软件流程图及说明 11
6 系统调试与测试结果分析 13
使用的仪器仪表 13
系统调试 13
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参考文献 16
附录 17
附录1程序清单 18
附录2 使用元件清单 28
附录3:多片I/O口应用和扩展系统设计图 29
1 概述
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。
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。
串行传输与并行传输技术
LED显示屏的数据传输方式主要有串行和并行两种。日前普遍采用串行控制技术,显示屏每个单元内部的不同驱动电路和各级联单元之间,每个时钟仅传送一位数据。采用这种方式的驱动IC种类较多,不同显示单元之间的联线较少,可减少显示单元的数据传输驱动元件,从而提高整个系统的可靠性和性价比,具体工程实现也较为容易。
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、设计控制要求
(1) 由点阵显示汉字并轮回滚动,P0、P3口控制行扫描,P1口控制译码
运行后显示程序字库中的汉字。
(2) 列驱动采用74LS154,列驱动采用分立元件实现。
. 2、设计要求
(1)要求本次设计的控制装置采用单片机技术实现;
(2)要能完全满足控制要求;
(3)能随时修改汉字(编码过程需画图示意,用查表法来编程。)
(4)掌握本次设计最小应用系统电气原理示意图。
(电源、复位、晶振、16*16点阵、74LS154)
2、系统方案设计与选择:
2. 1 LED驱动模块
方案一:采用静态锁存方式,将每一个LED发光管的一端接至单片机的一个I/O口,另一端通过电阻接电源。这种方法可以直接驱动LED,原理简单,驱动能力强,LED的亮度也可以通过限流电阻调节,非常方便,但此种方法太浪费单片机的I/O口,只适合于较小的系统。
方案二:采用动态扫描方式,通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端),LED发光管的另一脚接通用I/O口,控制其亮灭。该方法能驱动较多的LED,控制方式较灵活,而且节省单片机的资源。
比较以上两种方案,系统设计中采用方案二。
、数据存储模块
方案一:采用静态RAM存储显示屏的显示内容,静态数据存储器具有存储容量大,传输速