单片机的点阵电子显示屏设计
日期： 摘 要本设计是以AT89S51作为主控制模块，选用单片机最小系统作为外围电路来驱动16*16的点阵LED显示屏，它是由上诉的单片机、一个时钟电路以及复位电路构成；为更快捷简单地完成单片机和PC机之间的数据传输和存储，正是因为AT89系列自身所拥有的强大性能，而且还可以充分利用软件来更方便地显示内容多样化。目前点阵显示屏已广泛应用于医院、银行、商场、超市等公共场所，因此设计具有很强的实用性。设计中的显示部分是用动态扫描方式来显示16*16的点阵显示屏上内容，而显示的内容和状态可以通过上位机的修改来实现，再将系统中汉字字符编码存储于空闲的单片机ROM中，使得显示模块能在切断电源或突发停电的状况下也能保存1024个字符。本设计以LED显示原理为基础，具体的讲述了硬件模块各电路的构成，软件程序的编写以及LED内容显示的方式方法。
目 录
绪论
选题背景 3
现状及发展 3
1.我国LED产业现状 3
2.LED显示屏的发展趋势 4
二、系统总体分析 4
（一）系统硬件设计 4
1.显示屏控制器 4
2.LED显示屏 5
系统软件设计 5
硬件电路设计 6
硬件整体概述 6
控制模块设计 6
1.单片机最小系统 6
（1）AT89S51简介 7
（2）时钟电路 7
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（3）复位电路 8
驱动电路设计 8
（1）行驱动电路设计 9
（2）列驱动电路设计 9
（三）LED点阵显示屏 10
四、软件程序设计 11
（一）主程序设计 11
（二）显示程序的设计 12
五、系统功能测试 13
（一） 单元模块电路测试 13
（二）系统整体功能测试 13
总结 14
参考文献 15
致谢 16
附录1 元器件清单表 17 附录2 原理图及PCB图 18
附录3 实物图 19
附录4 源程序 20 一、绪论
选题背景
20世纪70年代末单片机的问世，让嵌入式系统的发展走向独立，同时也向MCU微控制器阶段发展，历经单片机、微控制器、SOC三大阶段，因为想要在芯片上最大化的解决应用系统的应用，所以单片机自然而然地形成了SOC化的发展趋势；而单片机就以其小体积、低功耗、较强的控制功能、灵活地扩展、低成本、易于产品化、很强的抗干扰力，能够适应各种环境并且可靠地工作，因此被广泛地应用于仪器仪表、家里的电器、医院的医用设备、飞天的航空航天、以及智能产品的智能化管理和过程控制等领域。
LED显示屏是自80年代后期发展起来的信息显示载体，它一出现就迅速地占领市场，打破了传统广告所占的份额，这种实用新型的显示屏由大面积排列的数千甚至上千个发光二极管组成。它可以根据特定的系统来显示动态的文字、数据、图形、图像，不仅适用于室内环境还能用在户外，具有液晶屏、PDP、投影机无可比拟的优点。在短短的十年来里，凭借其高亮度、长寿命、工作时小电压，低功耗而且成本低却性能稳定等优点迅速发展成了平板显示器的主流产品，并已广泛应用于各个领域，主要有:政府广场、休闲广场、繁华商贸中心、广告信息发布牌、商业街、火车站等。
现状及发展
我国LED产业现状
LED产业是近代社会的朝阳产业，LED显示屏作为LED产业的一个重要分支，经多年的发展，技术不断提高，规模不断扩大，形成了一批具有一定规模的重点企业。根据不完全统计，1998，国内年销售额超过1000万元的企业已超过了20多家，总销售额约6亿元，占总市场的85%以上；随着行业的不断扩大势头强劲，目前全行业有50家LED显示企业的销售额超过了亿元，其销售额占到全国LED市场总销售额的50%以上；而许多规模骨干型企业主要集中在华南地区，以深圳最为集中，但最近几年华东地区也增长迅速，得以发展。根据某网发布的中国LED显示屏行业发展分析与趋势最近预测报告（20162022年）显示，2014年中国LED显示屏出口额达到1229.73万美元，LED显示屏出口新高。20102014年间，LED显示屏的出口额从296.66万美元的规模，增长到1229.73万美元，足足增长了超过四倍，年均增长率达42.69%，其中深圳led显示屏出口占比70%。LED显示在“十二五”期间该企业形成了标准化的系列产品；随着“十三五”的召开，LED这个行业也将积极适应经济发展新常态，加大革新产业力度，紧跟时代潮流。
目 录
绪论
选题背景 3
现状及发展 3
1.我国LED产业现状 3
2.LED显示屏的发展趋势 4
二、系统总体分析 4
（一）系统硬件设计 4
1.显示屏控制器 4
2.LED显示屏 5
系统软件设计 5
硬件电路设计 6
硬件整体概述 6
控制模块设计 6
1.单片机最小系统 6
（1）AT89S51简介 7
（2）时钟电路 7
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（3）复位电路 8
驱动电路设计 8
（1）行驱动电路设计 9
（2）列驱动电路设计 9
（三）LED点阵显示屏 10
四、软件程序设计 11
（一）主程序设计 11
（二）显示程序的设计 12
五、系统功能测试 13
（一） 单元模块电路测试 13
（二）系统整体功能测试 13
总结 14
参考文献 15
致谢 16
附录1 元器件清单表 17 附录2 原理图及PCB图 18
附录3 实物图 19
附录4 源程序 20 一、绪论
选题背景
20世纪70年代末单片机的问世，让嵌入式系统的发展走向独立，同时也向MCU微控制器阶段发展，历经单片机、微控制器、SOC三大阶段，因为想要在芯片上最大化的解决应用系统的应用，所以单片机自然而然地形成了SOC化的发展趋势；而单片机就以其小体积、低功耗、较强的控制功能、灵活地扩展、低成本、易于产品化、很强的抗干扰力，能够适应各种环境并且可靠地工作，因此被广泛地应用于仪器仪表、家里的电器、医院的医用设备、飞天的航空航天、以及智能产品的智能化管理和过程控制等领域。
LED显示屏是自80年代后期发展起来的信息显示载体，它一出现就迅速地占领市场，打破了传统广告所占的份额，这种实用新型的显示屏由大面积排列的数千甚至上千个发光二极管组成。它可以根据特定的系统来显示动态的文字、数据、图形、图像，不仅适用于室内环境还能用在户外，具有液晶屏、PDP、投影机无可比拟的优点。在短短的十年来里，凭借其高亮度、长寿命、工作时小电压，低功耗而且成本低却性能稳定等优点迅速发展成了平板显示器的主流产品，并已广泛应用于各个领域，主要有:政府广场、休闲广场、繁华商贸中心、广告信息发布牌、商业街、火车站等。
现状及发展
我国LED产业现状
LED产业是近代社会的朝阳产业，LED显示屏作为LED产业的一个重要分支，经多年的发展，技术不断提高，规模不断扩大，形成了一批具有一定规模的重点企业。根据不完全统计，1998，国内年销售额超过1000万元的企业已超过了20多家，总销售额约6亿元，占总市场的85%以上；随着行业的不断扩大势头强劲，目前全行业有50家LED显示企业的销售额超过了亿元，其销售额占到全国LED市场总销售额的50%以上；而许多规模骨干型企业主要集中在华南地区，以深圳最为集中，但最近几年华东地区也增长迅速，得以发展。根据某网发布的中国LED显示屏行业发展分析与趋势最近预测报告（20162022年）显示，2014年中国LED显示屏出口额达到1229.73万美元，LED显示屏出口新高。20102014年间，LED显示屏的出口额从296.66万美元的规模，增长到1229.73万美元，足足增长了超过四倍，年均增长率达42.69%，其中深圳led显示屏出口占比70%。LED显示在“十二五”期间该企业形成了标准化的系列产品；随着“十三五”的召开，LED这个行业也将积极适应经济发展新常态，加大革新产业力度，紧跟时代潮流。
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