单片机的led显示屏的设计毕业论文或毕业设计说明书
目录
一、引言 1
二、硬件设计 1
（一）系统结构 2
（二）电源 3
（三）单片机AT89C51以及复位电路 3
（四）列驱动电路 4
（五）行驱动电路 6
（六）显示屏 7
（七）硬件总功能 10
三、设计软件 11
（一）软件结构 11
（二）驱动发送显示流程图 12
四、电路仿真 12
五、生成PCB 13
六、总结 15
七、谢辞 16
八、参考文献 17
一、引言
由单片机和各种电路芯片驱动的LED显示屏具有非常多的优点，它不但制作成本又低又简单，而且性能也非常好。可以根据需求显示各种信息，不但具有比较常见的汉字滚动显示功能，还能显示图画等。LED屏幕受到全世界的亲睐，特别是广告界和商业街，因为安装简单灵活方便，低成本。依靠单片机技术的强势崛起，发光二极管问世，一种信息传播媒介以新的姿态展现在世人眼前，那就是LED电子滚动发光屏幕。在1980年初期，它只能静态的显示文字，如今，LED电子滚动发光屏幕随处可见，例如车站、广告窗、超市、学校、码头、医院等多种场合，凡是需要广告的地方，就有它的身影，因为它所能显示的信息量远远不是横幅、广告牌等能比拟的，因此颇受所有行业商家的喜爱，它在各行各业发挥着举足轻重的作用，可以说有人的地方就有LED，商业的发展离不开LED。LED电子滚动发光屏幕比传统信息传播媒体（如霓虹灯和纸头等一次性工具）成本更低，而且比纸张上的字更亮，晚上也能看得见，随便显示多少个字都可以，而纸张确是有限的，一张纸能写1000字已经不错了，而且密密麻麻的看不清楚，制作成本低、寿命长，一般能用好 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
几年，如果这几年用纸张代替的话不知道要用掉多少张纸砍多少棵树，所以环保的效果是显而易见的。虽然是用电驱动，但是LED灯不像比较常见的家用灯和路灯那样费电多，要比那些灯节能很多很多，这样LED显示屏又兼备了节能的优点。LED显示屏依靠自身多种优势很快就风靡全球，就算在全球众多传播媒介中也处在领先地位。如今，LED凭借着自身尺寸大、可视性好、造价低等优势，迅速扩散到我们生活中的方方面面，以后随着科技的发展，单片机技术、做显示屏的能力、做各种线路的能力以及做二极管的能力也会得到进一步提升，LED显示屏一定会得到更大的提升。
二、硬件设计
（一）系统结构
整个系统的设计图见图2-1，这个系统的主控器是AT89C51，,这个电路现在计算机上编辑文字图形等须要显示的信息，再通过串行输入口送入单片机，再由单片机在p1.0口产生高电平送入移位寄存器74HC595，74HC595主要控制列驱动电路，74HC595从接收端接收分散的串行信号，通过内部的电路把它们并在一起，再用输出口传给下一芯片锁存器74HC154，锁存器74HC154主要控制行驱动电路，单片机再通过上升沿p1.2口产生一个低电平信号给行线，这样一来列线上的是高电平，行线上的是低电平，列线行线一交叉，那个交点就被点亮了，循环这个过程，把所有交点都点亮，让显示屏持续显示。当然由于单片机内存较小，须要把二进制码转化成ASCII国际标准码才能够存储，但是线路只认识由二进制代表的高电平和低电平，所有还需要译码器译码，译码是编码的反过程，就是把ASCII国际标准码再转化为线路能够识别的二进制码。
1
图2-1 系统总框图
为了使得信号能够再各板之间传输，各板间分别用20针排线相接。一共有两部分构成显示系统，一个是单片机，另一个是驱动电路。驱动电路行驱动电路和列驱动电路形成，单片机由内部具有译码器的AT89C51形。当然还要加上一个显示屏，规格为十六乘十六。可以显示四个流动的文字。计算机和屏幕构成了全局，计算机就是指单片机和驱动电路，那两个成分都在计算机proteus上。
（二）电源
为了提供电力使各元气件运行，所以须要正五伏的交流电。我们为显示屏选择了电源7805，考虑到电压的关系，所以我们采用了民用标准电压，先用仪器把它化为九伏，再用7805把它化为正五伏。
（三）单片机AT89C51以及复位电路
单片机是整个显示屏电路的灵魂，好比电脑主机中的CPU一样的地位。没有单片机就不能驱动任何电路，单片机的性能决定了整个线路的性能以及显示屏的显示效果。它的性能在众多主控芯片中是非常优秀和突出的，也是最常用的一种，所以我才选择它作为本次设计的材料。它的工作效率比其他一般的单片机几乎快上一倍，又可以识别C语音和汇编语音，方便编写程序。虽然AT89C51本身具备存储功能，但是它的容量只有4000左右，根本容不下驱动显示所须要的二进制信号。因为四千内存太小，只能用标准信息代码转换。所以我把文字的标准信息代码作为信号交接。采用依次循环扫描的方式把字符的字模输入缓存区，电脑把标准信息代码的数据输入AT89C51完了，就把字模从AT89C51的带电可擦可编程存储芯片拿出来，再把数据用依次循环扫描的方式输入缓存区。字模全部存入缓冲区，想要的字符就出现了。程序导入单片机AT89C51之后，它能够通过四十只管脚来传输程序所代表的命令，首先系统在计算机上
2
编辑翻译文字、字符、图形等滚动信息，然后将它转换成对应的点阵，再用串行口送给单片机，AT89C51接到计算机下达的命令后就会处理，通过线路到达其他芯片，最终传达到显示屏上，控制全局的运作。1电平从2号引线传出，电脑编辑好的数据在9号引线处传达，由串入并出口进入AT89C51。单片机见图2-2，黄色的芯片是驱动整个电路的单片机，外部的是其复位电路，图2-2既有单片机和它的40个端口，又有外部线路图。上面研究了AT89C51，现在来研究它外部最简单的电路，那就是复位电路，此电路结构简单明了，就是依靠时钟形成的脉冲来复位的，连一个振荡晶体，再接上电源，再加上两个二十八皮法左右的电容，就形成了时钟晶振脉冲电路。再在九处接一个小的电容到正五伏的电源就可以了。当时钟来临时，系统就会恢复初始状态。
图2-2 单片机AT89C51和它的外围引线
（四）列驱动电路
1.列驱动电路结构
图2-3是此电路的结构。2个74HC595芯片构成了16阵列，这就是此电路的结构，此芯片由1个锁存器（可以输出八位）以及1个移位寄存器（可以八位并行输出、串行输入、串行输出）构成，它们相对独立运行，可以一起处理。显示出来的数据有十六列被每片移位串行按次序输进对应端口。当移位终结之时，信号被控制器打出之后，锁存器接收到并显示之数据有十六列，之后，对应行被选通，此行每列的显示会达到数据显示之要求。
2.移位寄存器74HC595的工作过程。
7
极共连。哪列接到1电平就会被选到，哪行接到0电平就会被选到.把哪个点的行和列的交点点亮，就能点亮这个点。
4.动态显示
由于静态显示占资源空间引线和cpu太多，所以此次研究选用动态显示的方式，16列16行的点阵构成点阵屏幕，一个汉字就以动态的形式显示出来了。动态显示就是使LED上的文字有序流动，扫描频率必须足够大，基本上要>50HZ，利用眼睛的视觉暂留，就看不出闪烁的现象，能够稳定连续的显示出来。与不会滚动的汉字比，会动的汉字有明显的好处：①能明显帮LED减少耗能，这样对使用小电池的携带式数字仪器特别重要；② LED外部的引线能够很大程度上减少，让设计安装印制板变得更来方便③可以多路输出BCD码，不但能够简化译码驱动的电路，还能和电脑连接等。当前，智能仪器、新型的数字仪表和智能显示基本上都用扫描动态显示技术。
一、引言 1
二、硬件设计 1
（一）系统结构 2
（二）电源 3
（三）单片机AT89C51以及复位电路 3
（四）列驱动电路 4
（五）行驱动电路 6
（六）显示屏 7
（七）硬件总功能 10
三、设计软件 11
（一）软件结构 11
（二）驱动发送显示流程图 12
四、电路仿真 12
五、生成PCB 13
六、总结 15
七、谢辞 16
八、参考文献 17
一、引言
由单片机和各种电路芯片驱动的LED显示屏具有非常多的优点，它不但制作成本又低又简单，而且性能也非常好。可以根据需求显示各种信息，不但具有比较常见的汉字滚动显示功能，还能显示图画等。LED屏幕受到全世界的亲睐，特别是广告界和商业街，因为安装简单灵活方便，低成本。依靠单片机技术的强势崛起，发光二极管问世，一种信息传播媒介以新的姿态展现在世人眼前，那就是LED电子滚动发光屏幕。在1980年初期，它只能静态的显示文字，如今，LED电子滚动发光屏幕随处可见，例如车站、广告窗、超市、学校、码头、医院等多种场合，凡是需要广告的地方，就有它的身影，因为它所能显示的信息量远远不是横幅、广告牌等能比拟的，因此颇受所有行业商家的喜爱，它在各行各业发挥着举足轻重的作用，可以说有人的地方就有LED，商业的发展离不开LED。LED电子滚动发光屏幕比传统信息传播媒体（如霓虹灯和纸头等一次性工具）成本更低，而且比纸张上的字更亮，晚上也能看得见，随便显示多少个字都可以，而纸张确是有限的，一张纸能写1000字已经不错了，而且密密麻麻的看不清楚，制作成本低、寿命长，一般能用好 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
几年，如果这几年用纸张代替的话不知道要用掉多少张纸砍多少棵树，所以环保的效果是显而易见的。虽然是用电驱动，但是LED灯不像比较常见的家用灯和路灯那样费电多，要比那些灯节能很多很多，这样LED显示屏又兼备了节能的优点。LED显示屏依靠自身多种优势很快就风靡全球，就算在全球众多传播媒介中也处在领先地位。如今，LED凭借着自身尺寸大、可视性好、造价低等优势，迅速扩散到我们生活中的方方面面，以后随着科技的发展，单片机技术、做显示屏的能力、做各种线路的能力以及做二极管的能力也会得到进一步提升，LED显示屏一定会得到更大的提升。
二、硬件设计
（一）系统结构
整个系统的设计图见图2-1，这个系统的主控器是AT89C51，,这个电路现在计算机上编辑文字图形等须要显示的信息，再通过串行输入口送入单片机，再由单片机在p1.0口产生高电平送入移位寄存器74HC595，74HC595主要控制列驱动电路，74HC595从接收端接收分散的串行信号，通过内部的电路把它们并在一起，再用输出口传给下一芯片锁存器74HC154，锁存器74HC154主要控制行驱动电路，单片机再通过上升沿p1.2口产生一个低电平信号给行线，这样一来列线上的是高电平，行线上的是低电平，列线行线一交叉，那个交点就被点亮了，循环这个过程，把所有交点都点亮，让显示屏持续显示。当然由于单片机内存较小，须要把二进制码转化成ASCII国际标准码才能够存储，但是线路只认识由二进制代表的高电平和低电平，所有还需要译码器译码，译码是编码的反过程，就是把ASCII国际标准码再转化为线路能够识别的二进制码。
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图2-1 系统总框图
为了使得信号能够再各板之间传输，各板间分别用20针排线相接。一共有两部分构成显示系统，一个是单片机，另一个是驱动电路。驱动电路行驱动电路和列驱动电路形成，单片机由内部具有译码器的AT89C51形。当然还要加上一个显示屏，规格为十六乘十六。可以显示四个流动的文字。计算机和屏幕构成了全局，计算机就是指单片机和驱动电路，那两个成分都在计算机proteus上。
（二）电源
为了提供电力使各元气件运行，所以须要正五伏的交流电。我们为显示屏选择了电源7805，考虑到电压的关系，所以我们采用了民用标准电压，先用仪器把它化为九伏，再用7805把它化为正五伏。
（三）单片机AT89C51以及复位电路
单片机是整个显示屏电路的灵魂，好比电脑主机中的CPU一样的地位。没有单片机就不能驱动任何电路，单片机的性能决定了整个线路的性能以及显示屏的显示效果。它的性能在众多主控芯片中是非常优秀和突出的，也是最常用的一种，所以我才选择它作为本次设计的材料。它的工作效率比其他一般的单片机几乎快上一倍，又可以识别C语音和汇编语音，方便编写程序。虽然AT89C51本身具备存储功能，但是它的容量只有4000左右，根本容不下驱动显示所须要的二进制信号。因为四千内存太小，只能用标准信息代码转换。所以我把文字的标准信息代码作为信号交接。采用依次循环扫描的方式把字符的字模输入缓存区，电脑把标准信息代码的数据输入AT89C51完了，就把字模从AT89C51的带电可擦可编程存储芯片拿出来，再把数据用依次循环扫描的方式输入缓存区。字模全部存入缓冲区，想要的字符就出现了。程序导入单片机AT89C51之后，它能够通过四十只管脚来传输程序所代表的命令，首先系统在计算机上
2
编辑翻译文字、字符、图形等滚动信息，然后将它转换成对应的点阵，再用串行口送给单片机，AT89C51接到计算机下达的命令后就会处理，通过线路到达其他芯片，最终传达到显示屏上，控制全局的运作。1电平从2号引线传出，电脑编辑好的数据在9号引线处传达，由串入并出口进入AT89C51。单片机见图2-2，黄色的芯片是驱动整个电路的单片机，外部的是其复位电路，图2-2既有单片机和它的40个端口，又有外部线路图。上面研究了AT89C51，现在来研究它外部最简单的电路，那就是复位电路，此电路结构简单明了，就是依靠时钟形成的脉冲来复位的，连一个振荡晶体，再接上电源，再加上两个二十八皮法左右的电容，就形成了时钟晶振脉冲电路。再在九处接一个小的电容到正五伏的电源就可以了。当时钟来临时，系统就会恢复初始状态。
图2-2 单片机AT89C51和它的外围引线
（四）列驱动电路
1.列驱动电路结构
图2-3是此电路的结构。2个74HC595芯片构成了16阵列，这就是此电路的结构，此芯片由1个锁存器（可以输出八位）以及1个移位寄存器（可以八位并行输出、串行输入、串行输出）构成，它们相对独立运行，可以一起处理。显示出来的数据有十六列被每片移位串行按次序输进对应端口。当移位终结之时，信号被控制器打出之后，锁存器接收到并显示之数据有十六列，之后，对应行被选通，此行每列的显示会达到数据显示之要求。
2.移位寄存器74HC595的工作过程。
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极共连。哪列接到1电平就会被选到，哪行接到0电平就会被选到.把哪个点的行和列的交点点亮，就能点亮这个点。
4.动态显示
由于静态显示占资源空间引线和cpu太多，所以此次研究选用动态显示的方式，16列16行的点阵构成点阵屏幕，一个汉字就以动态的形式显示出来了。动态显示就是使LED上的文字有序流动，扫描频率必须足够大，基本上要>50HZ，利用眼睛的视觉暂留，就看不出闪烁的现象，能够稳定连续的显示出来。与不会滚动的汉字比，会动的汉字有明显的好处：①能明显帮LED减少耗能，这样对使用小电池的携带式数字仪器特别重要；② LED外部的引线能够很大程度上减少，让设计安装印制板变得更来方便③可以多路输出BCD码，不但能够简化译码驱动的电路，还能和电脑连接等。当前，智能仪器、新型的数字仪表和智能显示基本上都用扫描动态显示技术。
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