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西南交通大学本科毕业设计（论文）LED点阵显示屏系统设计及PC机的串行通信年级:200X级学号:200XXXX姓名:XXX专业:数控技术指导老师:XXXXXX200X年6月院系机械工程系专业数控技术年级200X级姓名XXX题目LED点阵显示屏系统设计及PC机的串行通信指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级200X级学生姓名XXX学号200XXXX发题日期：200X年2月25日完成日期：6月１３日题目LED点阵显示屏系统设计及PC机的串行通信1、本论文的目的、意义：点阵式LED显示器控制系统是很实用的微机控制应用系统，其应用日益广泛。本论文拟用单片机对点阵式LED显示器直接控制，由PC机实现汉字显示点阵数据传送。该题目综合性非常强，涉及有单片机系统硬件知识，硬件电路制作，汇编程序设计方法，计算机通信，计算机可视化程序设计等，使学生进一步巩固所学，提高能力，可得到很大的锻炼。2、学生应完成的任务（1）收集有关单片机应用的资料，尤其是单片机与PC机间的数据串行通信控制，以及显示屏控制方面的内容；电子制作方面的资料；熟悉单片机MCS-51的工作原理和程序设计；（2）详细掌握点阵式LED显示屏的显示控制原理；PC机与单片机的通信原理，掌握一种可视化的计算机语言。系统功能设计；硬件电路设计。详细列出单片机系统电路制作所需的电子元器件清单；英文翻译。（3）单片机系统电路制作；点阵式LED显示器控制软件程序的设计，包括单片机控制程序和PC机控制程序；硬件电路和软件程序的调试。（4）完成具有规定格式的设计说明书（不少于15000字）一份。提交设计制作的硬件电路板和设计程序。3、论文各部分内容及时间分配：（共16周）第一部分查阅、搜集相关资料并参考吸收。（3周）第二部分基本知识原理的学习。系统功能设计，总体设计、硬件电路设计（3周）第三部分硬件电路的制作和控制程序的设计，硬件电路和程序的调试。（6周）第四部分设计说明书、电路图的书写整理等工作（3周）评阅及答辩（1周）备注参考文献：MCS单片机应用系统实用指南陈宝江等编著机械工业出版社1997单片机通信技术与工程实践求是科技编著人民邮电出版社2005PC机及单片机数据通信技术李朝青编著北航出版社2000单片机原理及应用，电子制作指南，VB（或VC）计算机语言程序设计等相关资料、教材在图书馆和网络上有很多，可自行选择参考指导教师：XXXXXX200X年2月25日审批人：年月日摘要LED电子显示屏是随着计算机及相关的微电子﹑光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。它利用发光二极管构成的点阵模块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、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。本设计采用单片机系统的设计方法，利用单片机与PC机的串行通信接口实现对LED点阵显示屏系统的控制设计。通过总体方案的分析与设计，确定所采用的单片机的型号，确定硬件设计与软件设计的内容，硬件方面需要对单片机控制系统的硬件电路(如时钟电路、复位电路等)进行设计，显示部分确定了由P0、P2口直接控制行扫描数据码的输入，P1口控制列扫描指针的输入，利用PROTEL99SE电路设计软件进行LED显示硬件电路原理图的绘制，并生成报表，列出所需元件清单。根据点阵LED显示屏系统的设计要求，用单片机汇编语言编程，实现6个16×16点阵汉字字符或数字的显示；利用51汇编集成开发环境和STC-ISPV13下载型编程器对单片机程序进行烧录。在系统软硬件调试过程中，采用STC89C52RC单片机实验开发板进行功能测试。关键词：单片机控制系统与PC机串行通信点阵LED显示屏电路制作AbstractLEDelectronicdisplay,withtherapiddevelopmentofthecomputerandrelativemicroelectronics,photonicstechnology,comesintobeinganewtypeofinformationdisplaymedia.Itusesapixeldotmatrixmoduleormodulesmadeupoflight-emittingdiodetocomposevariableareaofthedisplayscreen.Withhighreliabilityandlongservicelife,astrongabilitytoadapttotheenvironment,highcostperformance,theuseoflowcost,inashortperiodof10years,ithasquicklygrownintothemainstreamofflatpaneldisplayproductsandbeenwidelyappliedinthefieldofinformationdisplay.UsingSCMsystemdesignmethodsandSCMandPC'sserialcommunicationtechnology,thedesignimplementedtheLEDdot-matrixdisplaycontrolsystem’sdesign.Throughtheanalysisanddesignoftheoverallplan,weidentifytheneedsoftheSCMmodels,determinethedesignofhardwareandsoftwaredesign,andthehardwareneedingtodetermineSCMcontrolsystemhardwarecircuit’s(suchasclockcircuit,resetcircuit)design.Inthepartofthedisplay,weuseP0,P2porttodirectlycontrolrowsignalsofcodescandatainput,andP1portcontrolthecolumnsignalsofscanindicatorsinput.UsePROTEL99SEcircuitdesignsoftware,wecandrawLEDdisplayhardwarecircuitschematics,generatereports,andlisttherequiredlistofcomponents.Accordingtodot-matrixLEDdisplaysystemdesignrequirements,itcanuseSCMassemblylanguagetoprogramtocarryoutsix16×16dotmatrixChinesecharactersordigitaldisplay.Weusethecompilationof51integrateddevelopmentenvironmentandtheSTC-ISPV13DownloadsprogrammertoburnSCMprocedures.Inthehardwareandsoftwaresystemdebuggingprocess,wecanuseSCMSTC89C52RCexperimentaldevelopmentboardfortesting.Finally,dotheoverallanalysisandverifythefeasibilityofsystem.Keywords:SCMControlSystemSerialCommunicationwithPCDot-matrixLEDdisplayscreenCircuitproduction目录绪论………………………………………………………………………………11．1课题背景……………………………………………………………………11．2开发LED点阵显示系统的意义………………………………………………21．3单片机系统设计方法…………………………………………………………21．4本次设计的任务………………………………………………………………5第2章总体方案设计……………………………………………………………………72．1可行性分析……………………………………………………………………72．2系统功能分析…………………………………………………………………72．3单片机的选型…………………………………………………………………82．4系统硬软件的功能设计………………………………………………………82．5本章小结……………………………………………………………………10第3章系统硬件设计……………………………………………………………………113．1单片机系统设计……………………………………………………………113.1.1单片机的基本概念………………………………………………………113.1.2STC89C52RC单片机的外部引脚功能…………………………………123.1.3驱动电源设计……………………………………………………………133.1.4时钟电路设计……………………………………………………………133.1.5复位电路设计……………………………………………………………143.1.6单片机串口波特率发生器的选择………………………………………153.2单片机串口电平转换电路设计………………………………………………183.2.1通信协议的采用…………………………………………………………183.2.2电平转换电路设计………………………………………………………213.3绘制电路原理图………………………………………………………………233.4LED点阵显示屏的选择及连线……………………………………………253.5本章小结………………………………………………………………………27第4章系统软件设计…………………………………………………………………284．1PC机串行通信程序…………………………………………………………284.1.1功能分析………………………………………………………………284.1.2串行通信的两种方式…………………………………………………284.1.3MSComm控件介绍…………………………………………………294.1.4使用VB开发串行通信软件……………………………………………304．2单片机的串行通信程序……………………………………………………424．3显示程序设计………………………………………………………………454．4字模点阵信息提取…………………………………………………………47第5章系统调试………………………………………………………………………485．1系统硬件调试………………………………………………………………485．2系统的软件程序调试………………………………………………………485．3显示程序调试………………………………………………………………52第6章问题探索………………………………………………………………………536.1问题1显示亮度与稳定性的研究…………………………………………536.2问题2分幕显示程序的缺陷………………………………………………536.3问题3PC机与单片机的协调性研究………………………………………54结论……………………………………………………………………………………55致谢……………………………………………………………………………………56参考文献………………………………………………………………………………57第1章绪论1.1课题背景发光二极管（LED）是一种将电能转换成为光能的固体电致发光（EL）器件。关于固体发光最早可追溯到1923年，但在当时却没有能够引起人们的足够重视。后来，随着固体物理和现代技术的发展以及人类对全固体光源的需求，固体EL先后取得了一系列应用技术上的突破