液晶点阵式矩阵电子广告牌设计与制作毕业设计

1摘要本设计用AT89C51系列的高速单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动64×16的点阵LED显示屏。同时，也可在嵌入式系统软件硬件设计仿真平台Proteus基础上设置了16×16LED点阵汉字显示电路。使用AT89C51系列的高速单片机本身的功能，很方便的实现单片机和PC机之间的数据存储及传输，一方面可利用软件进行显示内容的多样化，另一方面点阵可显示屏，广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，所以本设计具有很强的实际应用性。LED显示屏可用动态扫描的方式同时显示4个16×16点阵汉字，也可通过上位机软件修改显示的内容和显示的效果等等。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，支持所有的国字符和ASCII标准字符的显示。因为采用串行传输方式，所以使本系统的可扩展性得到提升，有利于多个显示单元的级联。通过汉字字模点阵数据的生成软件进行，实现汉字点阵的效果,同时应用汇编语言对单片机进行了控制性的操作。也完成了实物电路，并在Proteus软件基础上对结果仿真,得到了汉字点阵效果图。关键词:动态显示单片机点阵字库2AbstractThisdesignwithAT89C51seriesofmicroprocessorasthemaincontrolmodule,usetheperipheryofthesimplecircuittodrivethe64x16matrixLEDdisplay.Atthesametime,alsocanbeinembeddedsystemsoftwareandhardwaredesignsimulationplatformbasedonProteusset16×16ofLEDdotmatrixcharactersdisplaycircuit.UsethemicroprocessoritselfAT89C51seriesoffunction,veryconvenientrealizebetweenSCMandPCofdatastorageandtransmission,ontheonehand,canusesoftwareshowingthecontentsofthediverse,ontheotherhandbitmapcandisplay,widelyusedinhospitals,airports,Banksandotherpublicplaces,sothisdesignwhichisofgreatpracticalapplication.TheLEDdisplaydynamicscanningwaycanalsoshowedfour16×16dotmatrixcharacters,canalsobethroughthePCsoftwaremodifythecontentoftheshowandshowtheeffectoftheandsoon.Thecharacterencodingstoredinfreemicrocontrollerprogrammemoryspace,maketheLEDdisplaysystemcanpowerloststorage1024characters.AppliedtothedesignoftheinterfacestandardGB2312SPIdictionaries,supportforallofthecountriesandASCIIcharactersofcharactersthatstandard.Becausetheserialtransmissionway,sothatthesystemscalabilitygetpromoted,behelpfulformoredisplayunitcascade.ThroughtheChinesecharactersfontdotmatrixofdatageneratedsoftware,achievetheeffectofdotmatrixcharacters,andapplicationoftheMCUassemblylanguagecontrollingoperation.Alsocompletedtherealelectriccircuit,andProteussoftwareinbasedontheresultsofsimulation,thedotmatrixcharactersgetdepicted.Keywords:dynamicdisplay;Singlechipmicrocomputer;Bitmapfonts3目录1LED概述....................................................51.1LED电子显示屏的基本概述..................................51.2LED电子显示屏的分类......................................72显示原理及控制方式分析......................................82.1LED点阵模块结构..........................................82.2LED的基本知识............................................92.3LED的动态显示原理........................................113硬件电路设计...............................................123.1系统硬件概述.............................................123.216×16LED点阵显示制作...................................143.2.116×16LED点阵的内部结构及工作原理...................143.2.2用8×8LED点阵构成16×16LED点阵.....................163.3AT89C51的接口说明........................................173.4LED硬件原理图...........................................204字模的生成.................................................224.1字模简介.................................................224.2字库生成.................................................235软件的设计..................................................255.1程序设计总体思路.........................................255.2程序流程图...............................................255.3各个模块的程序设计.......................................265.3.1LED动态显示的程序....................................265.3.2系统初始化的程序.....................................275.3.3汉字显示的原理.......................................2746效果图测试..................................................296.1实验显示效果图...........................................296.2实验程序.................................................35总结.........................................................42致谢.........................................................43参考文献.....................................................445第一章LED概述一、绪论LED显示屏（LEDpanel）:LED（LightEmittingDiode），同时也是发光二极管的英文缩写，简称为LED，它是一种能将电能转化为可见光的固态的半导体器件，则它也可以直接把电转化为光。它的作用是用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。LED的主要核心是一个半导体的晶片，晶片一端是负极，另一端连接电源的正极，它可以使整个晶片被环氧树脂封装起来。LED显示屏可以分为图文与视频显示屏，则它们均由LED的矩阵块组合而成。在图文的显示屏当中：它可与计算机同步显示出来汉字、英文文本和图形等等；视频显示屏它可采用微型的计算机来进行控制，图文、图像并茂，使之以同步、清晰的信息传播播放出来，信息，同时可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目及现场实时状况。LED显示屏它的画面特点：画面的色彩鲜艳，立体感觉强，静如油画，动如电影，应用十分的广泛，例如，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等等。LED显示屏发光的基本原理：它的半导体晶片是由两部分组合而成的，它的一部分是P型的半导体组成，在它里面的空穴占主导的地位，另一端是N型的半导体组成，在这边主要是电子。然而这两种半导体连接起来的时候，它们之间就会形成一个“P-N结”。当电流通过导线的作用于这个晶片的时候，电子将就会被推到P区，在P区里电子与空穴结合，然后就将会以光子的形式发出能量。二、LED电子显示屏的基本概述多个LED发光灯组成固定的字符或图形从而进行显示，则可形成LED点阵图文的显示屏效果。它的主要特点是只控制LED点阵中发光器件的通断（比如：发光或熄灭），它则不控制LED发光的强弱。在LED点阵汉字显示的方式6中是先根据所需要的汉字提取出来汉字点阵（如16×16点阵），将点阵文件存入ROM，从而形成新的汉字编码；在使用时候，需要先根据它新的汉字编码组成语句，再由MCU根据新编码提取相应的点阵进行汉字显示。由于LED有很多的优点等等，所以在市场中也得到了广泛的应用，它的主要应用领域有：（1）信号指示应用如：信号照明它主要是以LED单色光应用比较的广泛，同时也是比较早的一个领域。（2）显示屏的应用如：指示牌、广告牌、大屏幕显示等等，其LED可用于显示屏幕，而它的显示屏幕又可分为单色和彩色。（3）照明的应用如：便携灯具，汽车用灯，特殊照明等等。由于LED的尺寸比较的小，可以方便它的动态的亮度和颜色控制，所以，比较适合用于建筑装饰照明。背光照明：普通的电子设备功能则显示背光源、笔记本电脑背光源、大尺寸超大尺寸LCD显示器背光源等LED电子显示屏（LightEmittingDiodePanel）是由几百到几十万个半导体发光二极管像素点，它是按矩阵均匀排列组成。它可以利用不同的半导体材料，制造出来不同色彩的LED像素点。在目前应用最广的是红色、绿色、黄色。但是蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用的阶段。LED它的显示屏是一种通过控制半导体发光二极管亮度的方式，从来显示出来文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等等各种的信息显示屏幕。LED显示屏可分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成的。它的图文显示屏可与计算机同步显示