LED显示屏控制器的设计与实现

学科分类号本科生毕业论文(设计)题目（中文）：LED显示屏控制器的设计与实现（英文）：TheDesignandImplementationofLEDDisplayController学生姓名：学号：2013年05月15日本科生论文（设计）作者签名：年月日目录摘要...............................................................1关键词..............................................................1Abstract............................................................1Keywords...........................................................21前言.............................................................11.1LED电子显示屏概述..........................................11.2LED电子显示屏的分类........................................11.3LED显示屏市场前景..........................................22LED显示原理的分析...............................................32.1LED点阵模块结构............................................32.2LED动态显示原理............................................43系统设计的任务与方案论证.........................................63.1设计任务...................................................63.2设计方案论证...............................................73.2.1显示单元模块的选择....................................73.2.2主控制器的选择........................................73.2.3点阵数据存储方式的选择................................93.2.4系统总体结构及原理分析...............................103.2.5工作原理分析.........................................114硬件电路设计....................................................124.1LED控制卡电路设计.........................................124.1.1列驱动电路设计.......................................134.1.2行驱动电路设计.......................................144.2时钟模块电路设计..........................................154.3温度驱动电路设计..........................................154.4MAX232串行通信电路设计....................................164.5系统电源及通信电缆的选择..................................174.5.1对于LED显示屏的电源要求.............................174.5.2开关电源在LED屏应用中的优势.........................175系统软件设计....................................................185.1上位机软件设计............................................185.2汉字字模的提取方法........................................195.3上位机与单片机通信协议....................................205.4下位机软件设计............................................215.5中断数据处理..............................................236测试结果与分析..................................................246.1上位机软件测试............................................246.2汉字移动测试..............................................246.3结果分析..................................................257总结............................................................25参考文献...........................................................26致谢..............................................................27附录ALED显示屏控制卡原理图......................................29附录BLED显示屏控制卡PCB电路图..................................30附录CVB上位机界面...............................................31附录D本设计显示效果图片.........................................31附录E程序清单...................................................32ILED显示屏控制器的设计与实现摘要本设计是以STC12C5A60S2单片机作为核心控制器件，外围存储芯片实现汉字编码的存储，可以实现中英文字符和动态显示，并且可以通过级连的方式来扩展显示屏的尺寸，增加显示内容。本设计采用VisualBasic6.0编写上位机，上位机与下位机采用RS-232通信标准来实现。上位机向下位机发送控制命令和需要存储的汉字编码，下位机接收数据并处理上位机发送过来的控制命令以及显示编码。由LED控制卡驱动32*64点阵屏显示，利用人眼的滞留现象，达到能够实时修改显示内容的目的。关键词上位机；LED显示屏控制卡；32*64单色点阵屏；时钟芯片TheDesignandImplementationofLEDDisplayControllerAbstractThisdesignisbasedonSTC12C5A60S2microcomputerasthecorecontroldevice,toachievethestorageoftheChinesecharactercodingthroughexternalmemorychips.ThefunctionofthesystemcanbeachievedinEnglishcharactersanddynamicdisplayorcanbeconnectedincascademannertoexpandthesizeandthecontentofdisplay,.preparationofPCprogrammedbyVisualBasic6.0,thecommunicationstandardbetweenthePCandthemicrocomputerisRS-232.ThepreparationofPCsendcommandsandChinesecharactercodingthatneedstobestoredtoMCU,thenextcrewprocessescommandsandthedatathatwassentfrompreparationofPCanddisplaycoding,32*64dotmatrixdisplaydrivenbytheLEDdisplaycontrolcard.Achievingthepurposeofdisplaycontentscanbemodifiedintimethroughhumaneyephenomenon。IIKeywordsHostcomputer;LEDdisplaycontrolcard;32*64monochromedotmatrixscreen;Clockchip11前言1.1LED电子显示屏概述LED电子显示屏（LightEmittingDiodePanel）是由几百至几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体材料可以制造不同色彩的LED像素点[1]。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显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，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[2]。LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点[3]。因而被广泛应用于车站、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。LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展[4]。本文主要研究一种基于STC12C5A60S2单片机的LED点阵屏的控制系统，显示面板为单色32*64点阵屏，控制卡上集成了温度传感器和时钟模块，可以独立显示时间和温度。并且有按键可以直接在下位机上调整时间与显示速度,与上位机采用RS-232通信的方式,控制更加简便。1.2LED电子显示屏的分类(1)、按颜色分类：单基色显示屏:单一颜色（红色或绿色）。双2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。(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，显示面积一般零点几至十几平方米。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，具有防风、防雨、防水功能。(4)、按发光点直径分类：室内屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm。室外屏：Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm。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[5]。1.3L