基于单片机的LED点阵屏设计(学士论文)

2011届毕业生毕业论文题目:基于单片机的LED点阵屏设计院系名称：信息科学与工程学院专业班级：电子信息科学与技术06级2班学生姓名：***学号：20064360218指导教师：***教师职称：教授2010年6月2日（QQ:659278055,Email：[e-mail]）I摘要LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，它是由很多个红色的发光二极管组成，靠灯的亮灭来显示字符。LED显示屏分为数码显示屏、图文显示屏和视频显示屏，均由LED矩阵块组成。目前由于LED显示屏造价昂贵，主要应用于比较高档的场所，主要集中在城市的繁华场所，在正在举办的2010年上海世博会、未来各项大型运动赛事等新增需求，都将促使LED显示屏的大规模发展。此外，已架设的大型LED显示屏幕每10年将历经一次换机潮，随着人们生活水平的提高，户外LED显示屏将逐渐应用于各个行业。本设计主要实现16*16LED显示屏对文字及简单图像的显示，扩展功能有实时时钟及实时温度采集，并通过LCD1602及LED点阵屏静态及滚动显示。设计分为三大步，分别是软件设计，硬件仿真及实物制作，兼顾理论性及实用性，充分体现了理论与实践相结合,设计过程中不仅学到了很多有用的知识，也增长了自己的专业技能，提高了自己的动手能力。关键词:LED显示屏发光二极管半导体IITitleLEDDotMatrixDisplayDesignBasedonSCMAbstractLEDdisplayisthedisplaymodecontrollingbythesemiconductorlightemittingdiode,itprobablylookslikethatcompositionbyanumberofledisusuallyaredlight-emittingdiodeswhichshowcharacterbytheLEDonandoff.LEDdisplayisdividedintoDigitaldisplay,GraphicdisplayandVideodisplay,whichiscompositionedbyLEDmatrixblock.AsthecostofLEDdisplayexpensivecurrently,mainlyusedinrelativelyhighplaces,concentratedinthecitiesbustlingplace,beingheldintheShanghaiWorldExpo2010,Futurelarge-scalesportingeventsandotheradditionalrequirementswillpromotelarge-scaledevelopmentofLEDdisplay.Inaddition,theoriginallarge-scaleLEDdisplayscreenwillbeupdatingonceper10years,withtheimprovementofpeople’slivingstandard,outdoorLEDdisplaywillgraduallybeusedinvariousindustries.Themainachievementofthisdesignis16*16LEDdisplayshowthetextandsimpleimages,theextensionfunctionincludereal-timeclockandreal-timetemperaturemeasurementwhichisdispalyedbyLCD1602andLEDdotmatrixdisplayscreen.Thisdesignisdividedintothreebigsteps,whichissoftwaredesign,hardwaresimulationandin-kindproduction,fullyreflectsthecombinationoftheoryandpractice.Fromthisdesignprocess,I'mnotonlylearnedalotofusefulknowledge,alsoincreasemyprofessionalskillsandImprovemypracticalability.KeywordsLEDDisplaySemiconductorIII目次摘要................................................................IABSTRACT.............................................................II1绪论.................................................................11.1半导体技术.......................................................11.1.1半导体简介...................................................11.1.2半导体特点...................................................21.1.3半导体应用及行业发展.........................................21.2发光二极管.......................................................21.2.1简介.........................................................21.2.2结构及发光原理...............................................31.2.3发光二极管分类...............................................41.3LED显示技术.....................................................51.3.1什么是led显示屏.............................................51.3.2LED显示屏的分类.............................................51.3.3led显示屏市场前景...........................................62主要IC及器件简介....................................................72.1显示设备.........................................................72.1.1点阵显示屏模块...............................................72.1.2LCD1602显示器..............................................72.2主要芯片简介.....................................................82.2.1STC单片机..................................................82.2.274HC595.....................................................92.2.3时钟芯片DS1302............................................102.2.4温度传感器DS18B20..........................................103基于单片机的LED显示屏程序设计及仿真...............................123.1程序设计........................................................123.1.1设计思路....................................................123.1.2子程序及头文件代码..........................................123.1.3工程建立及仿真..............................................183.2硬件仿真........................................................213.2.1仿真步骤及方法..............................................213.2.2仿真中遇到的主要问题及解决方案..............................23IV4基于单片机的LED显示屏实体设计.....................................244.1设计思路........................................................244.2系统搭建........................................................254.3整装软件硬件....................................................285LED及LED显示屏未来发展展望........................................30结论...............................................................31致谢...............................................................32参考文献..........................................................33附录：源程序.........................................................3511绪论1.1半导体技术半导体（semiconductor）[1]，指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机,电脑,以及测温上有着广泛的应用。1.1.1半导体简介物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或不好的材料，如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等，称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。图1-1物质导电能力普半导体的分类，按照其制造技术可以分为：集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，但还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分2成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。1.1.2半导体特点半导体五大特性∶电阻率特性，导电特性，光电特性，负的电阻率温度特性，整流特性。在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。在光照和热辐射条件下，其导电