基于单片机的LED点阵广告牌设计

编号本科生毕业设计基于单片机的LED点阵广告牌设计LEDdotmatrixbillboarddesignbasedonsinglechip学生姓名专业学号指导教师学院二〇一五年六月毕业设计（论文）原创承诺书1.本人承诺：所呈交的毕业设计（论文）《基于单片机的LED点阵广告牌设计》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。2．本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。3．在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分内容。以上承诺的法律结果将完全由本人承担！作者签名：年月日I摘要本设计使用AT89C51单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动64×16的LED点阵显示屏。利用其本身强大的功能，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储，并能用软件方便的进行显示内容的变化，另一方面点阵显示屏广泛的应用于公共场所，所以本设计具有很强的实用性。本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个16×16点阵汉字，并能通过软件修改显示内容和效果。把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间，使本LED显示系统能掉电存储1024个字符。设计中采用了SPI接口的GB2312标准字库。因为采用串行传输方式，使本系统的可扩展性得到提升，便于多个显示单元的级联。本文从LED的显示原理入手，详细阐述了LED动态显示的过程以及硬件电路的设计。关键词：LED动态显示单片机点阵字库AT89C51IIAbstractThisdesignusesAT89C51MCUasamaincontroller，anddependsonasimpleexternalcircuittodrive64×16thelatticeLEDdisplay.ByusingitsownpowerfulfunctionsandcapacityofinternalE2PROM，itiseasytoaccomplishtheMCUandPCandE2PROMforinternalstorage，datatransmissionequipment，anditalsocanbeusedconvenientlytoshowavarietyofcontentchanges.Theotherdotmatrixdisplayiswidelyusedinmanypublicplaces.Therefore，thedesignhasastrongpracticalapplication.TheLEDDisplaydynamicscancanshowthewayatthesametimefour16×16dotmatrixChinesecharacters，andPCsoftwarecanmodifythecontentandeffectshows.IAPusedintheapplicationofprogrammabletechnology，thecharacterswithinthecodestoredintheSCMfreeprogrammemoryspace，sothattheLEDdisplaysystemcanstore1，024brown-outcharacters.SPIusedinthedesignoftheinterfacestandardGB2312character.Becauseserialtransmissionused，sothatthesystemcanbeenhancedscalability，foranumberofdisplayunitsofthecascade.ThisarticlefromthestartLEDdisplayprinciple，elaboratedontheLEDdisplaydynamicprocess，aswellashardwarecircuitdesign.KeyWords:LED;Dynamicdisplay;SCM;Latticelibrary;AT89C51III目录摘要............................................................IAbstract.......................................................II第1章概述.....................................................11.1绪论....................................................11.2本课题研究的目的、意义..................................11.3国内外研究现状..........................................1第2章主要元器件的概述.........................................32.1AT89C51单片机的功能及其引脚............................32.274HC04逆变器的功能.....................................52.374HC595的引脚及其功能..................................52.474HC154功能及其引脚....................................72.5LED的结构及其用法......................................7第3章显示原理及控制方式分析...................................83.1LED电子显示屏的分类....................................83.2LED电子显示屏概述......................................83.3LED点阵模块结构.......................................103.4LED动态显示原理.......................................113.5LED常见的控制方式.....................................113.6设计方案论证...........................................133.6.1显示模式方案.....................................133.6.2数据传输方案.....................................14第4章电路设计................................................154.1电路设计框图...........................................154.2主电路设计.............................................154.3键盘模块设计...........................................154.4驱动模块...............................................154.5逆变电路...............................................164.616×16LED点阵显示制作.................................174.6.116×16LED点阵的内部结构及工作原理...............174.6.2用8×8LED点阵构成16×16LED点阵.................184.7LED显示驱动电路.......................................20第5章字模生成................................................215.1字模简介...............................................21IV5.1.1LED显示屏领域字模实现技术.......................215.1.2软件控制系统字模提取的分析与设计.................215.2字模存储技术...........................................225.3字库生成...............................................23第6章软件设计................................................246.1程序设计总体思路和结构.................................246.2各模块程序设计.........................................246.2.1主程序设计.......................................246.2.2键盘子程序设计...................................246.2.3动态显示程序设计.................................25第7章系统功能仿真............................................277.1仿真软件简介...........................................277.2软件仿真过程...........................................307.2.1绘制原理图.......................................307.2.2导入程序.........................................307.3系统整体功能仿真运行结果...............................32第8章总结与展望..............................................33参考文献.......................................................34致谢...........................................................35附录...........................................................361第1章概述1.1绪论当今社会在飞速发展无疑能源、健康、空间的利用，成了人们着重关注的对象。而在这个信息极速传递的社会，LED的出现给人们带来了希望之光。LED的特色之处一是节能，二是基本无电离辐射，三提高空间利用率。而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。然而LED点阵显示屏的特点不仅仅于此LED点阵显示屏用的是数码管，而数码管具有实用，便宜等优点。做出来的LED点阵显示很耐用。LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。LED点阵显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮