双色led显示屏模块搭建与编程

目录
第一章 绪论1
第二章 所用软件简介
第三章 设计目的与设计要求
3.1 设计目的
3.2 设计要求
第四章 设计思路方案
4.1 显示方案
4.2 数据传输方案
第五章 系统的硬件电路部分的设计
5.1 单片机系统
5.2 行驱动电路
5.3 列驱动电路
5.4 LED显示屏电路
第六章 系统的软件程序部分的设计
第七章 调试及性能分析
7.1 硬件部分调试
7.2 软件部分调试
7.3 性能分析
结束语..
附录 1 双色LED点阵显示屏电路原理图.
附录 2 设计电路元件清单..
附录 3 软件程序.
第一章 绪论
自20世纪70年代，单片机问世以来，其以极高的价格性能比，而受到人们对有所重视和关注，因此应用很广，发展很快。
单片机具有体积小、质量轻、集成度高、抗干扰能力强的特点，且对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。
正因为单片机有如此多的优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。在我国，单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪表、智能化家用电器、航空航天系统和和国防军事、尖端武器等各个方面。
我们可以开发利用单片机系统以获得很高的经济效益。更重要的意义是单片机的应用改变了控制系统传统的设计思想和方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。这种以软件结合硬件或取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。例如，本文所要论述的通过单片机来控制LED点阵显示。
LED是英文Light Emitting Diode 的简称，即发光二极管，它是六十年代末就开始发展起来的一种半导体材料的显示
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器件，到了七十年代，伴随着半导体材料的合成技术、单晶的制造技术和ＰＮ结的形成技术的研究有所进展，发光二极管在发光的颜色、亮度、稳定性等性能方面得以提高，并且，迅速进入批量化和实用化。
进入八十年代后，LED在其发光波长范围和性能方面都有了大大的提高，并且开始形成了平板显示产品，即LED显示屏。
LED电子显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它是集微电子技术、计算机技术、光电子技术、信息处理技术于一体的显示系统，是目前国际上极为先进的显示媒体。由于它具有色彩丰富、发光效率高、组态灵活、使用寿命长、工作性能稳定以及对室内室外环境适应能力强等优点，而日渐成为显示媒体中的佼佼者，在生活、工作、学习、研究等多方面可以用到它。
而且在我国改革开放之后，特别是进入90年代之后，国民经济高速增长，大家对于公众场合发布信息的需求日益强烈。这时，LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势，因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高，生产也得到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。其中，LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏，到图像显示屏的发展过程。
随着信息产业的高速发展，LED显示屏作为信息传播的一种重要手段成为现代信息化社会的一个闪亮标志。近年LED显示屏已广泛应用于室内、外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所如银行、营业部、车站、机场、港口、体育场馆等信息的发布，政府机关政策、政令，各类市场行情信息的发部和宣传等。
LED电子显示屏的背景介绍：它是可以利用发光二极管经点阵模块组成的平面式的显示屏幕。该显示屏具有使用寿命长、发光效率高、色彩丰富、组态灵活以及对环境适应能力强等优点。并且，其应用广泛，经常用于公共场合发布信息或进行广告宣传，如公交、商场、医院、车站、银行和学校等。
目前，对于那些需要显示的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，它可以用单片机控制实现显示汉字、字符、数字和简单图形，也可以根据需要使用不同字号、字型。
汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵（如16×16点阵），将点阵文件存入ROM，形成新的汉字编码。而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语言，再由MCU根据新编码提取相应的点阵进行汉字显示。具体显示技术和原理将会在正文中得到详细论述。
LED发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、闪烁发光灯、面发光灯、电压型发光灯等多种类型。按照发光灯强度又可以分为普通亮度发光灯、高亮度发光灯、超高亮度发光灯等。
其中，单个的发光灯适宜用做指示灯，如遥控器电源指示、电路状态指示灯，进而对能够转变成电信号的各种物理量进行指示。也可以用多个LED发光灯组成固定的字符或图形进行显示，如商场的出入口及洗手间有人与否指示的显示。
和很多应用术语一样，LED图文显示屏并没有一个公认的严格的定义，一般把显示图形和/或文字的LED显示屏称为图文屏。在这里所说的图形，是指可以由单一亮度线条组成的任意图形，以便于不同亮度（灰度）点阵组成的图像相区别。控制相关位置的发光二极管的点亮或熄灭，即可产生文字或图案的效果。通常把要显示的图形或文字转换成点阵，再按照显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。
图文显示屏的主要特征是只控制LED点阵中各发光器件的通断（发光或熄灭），而不控制LED的发光强弱。LED图文显示屏的外观可以做成条形，叫做条形图文显示屏（简称条屏），也可以按一定高度比例做成矩形的平面图文显示屏。其实条屏只不过是其宽度远大于高度的平面显示屏，在显示与控制的原理上并无区别。
从理论上说，不论显示图形还是文字，都是控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光。通常事先把需要显示的图形文字转换成点阵图形，再按照显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。对于只控制通断的图文显示屏来说，每个LED发光器件占据数据中的1位（1bit），在需要该LED器件发光的数据中相应的位填1，否则填0。当然，根据控制电路的安排，相反的定义同样是可行的。

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