基于单片机的led显示屏设计(附件)【字数：10311】
指导教师 朱节中 摘 要LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管亮灭与否，从而达到显示文字、图形、图像、影像、动画、行情、视频、录像信号等许多信息的显示器件。它的各个部分都是模块化的，通常由电源、控制两个最主要的系统以及显示模块组成。由于LED显示屏拥有制作成本低、，可靠性强、安装方式简易、延展性强、方便互动、亮度高、观看角度及还原度好等优点，所以被大量使用，其相关产业的发展前景极为广阔。国际上对LED显示技术极为关注，其中韩国的三星及日本的索尼等企业在此领域的研究十分深厚，我国在LED显示技术领域的投入也很大，取得了很大成就，随着我国在显示领域的不断兴起，现在的许多LED显示设备都是由我国自主设计并且制造的。本文给出的是一种简单的基于MSP430F149低功耗单片机的16*16LED点阵显示屏的设计与制作过程，主控芯片为MSP430F149，以74HC138构成行驱动电路，74HC595构成列驱动电路，4个8*8LED点阵组成16*16点阵显示屏，可以动态显示文字，具有制作成本低、功耗优秀、性能稳定等优点。本设计涉及到LED显示屏制作的各个方面，也简单介绍了MSP430单片机的有关的知识以及它的一部分性能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 研究课题的目的与意义 1
1.3 论文主要内容 2
第二章 论文设计方案 3
2.1 系统方案总体分析 3
2.2 控制部分的选择 3
2.3 显示部分方案选择 4
第三章 LED显示屏的硬件电路 6
3.1 硬件设计及其功能介绍 6
3.2 控制单元设计 7
3.3 行驱动单元设计 9
3.3.1 串并转换器74HC138 9
3.3.2 行驱动系统设计 10
3.4 列驱动单元设计 11
3.4.1 74HC595芯片 11
3.4.1 列驱动系统设计 12
第四章 系统的软件设计 14
4.1 IAR软件和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
MSPFET烧录软件的使用 14
4.1.1 IAR软件的使用 14
4.1.2 MSPFET烧录软件的使用 15
4.2 程序设计 16
4.2.1 设计思路 16
4.2.2LED显示屏的显示方式 17
4.2.3 显示特效的选择 18
4.2.4 左移程序的设计 18
第五章 设计的实现与调试 20
5.1 PCB设计 20
5.2 元器件的准备 21
5.3 焊接 21
5.4 系统调试 22
5.4.1 系统程序调试 22
5.4.2 硬件测试 23
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
附录 29
第一章 绪论
1.1 引言
LED点阵显示屏可以当作一款简单的汉字显示器来使用，因为它拥有结构简单、成本较低、操纵方便、使用寿命长等各种优点，可以很好的把握住成本来传递信息，所以被社会上的各种场合上但主要是广告牌方面广泛使用。大到好几百平米的、上海陆家嘴大楼上的、全球最大LED广告墙，小到只有巴掌大的、只能显示几个字的、接头小商店的LED招牌,LED显示屏活跃在全世界的各个角落。除广告领域外，LED显示屏还出现在飞机场或火车站显示航班信息或车次信息，出现在体育赛事现场显示比分情况，出现在证劵市场的交易大厅显示股票信息，出现在银行显示汇率、存款利率、贷款利息等信息，乃至我们生活中常用的空调、电饭锅、电子表、红绿灯、数码相机、汽车尾灯等都与LED显示屏息息相关。不难发觉以上案例中，LED点阵显示屏的主要作用就是传递信息，人类的大多数信息的取得都是通过眼睛观察，所以在未来世界的信息化趋势下，LED显示屏乃至其他显示技术的发展前景十分良好，可以给我们带来巨大的生活便利与经济效益。商业、制造业、医疗业、军工业、航天航空都离不开显示技术的应用，所以显示技术永远也不会过时，对LED这块小小的新型半导体器件的研究永远不会停止。
1.2 研究课题的目的与意义
单片机诞生于1971年，在它被发明之前，人们使用电子管、电容器、电阻和电感线圈来搭建模拟计算机来完成一些简单的计算和控制任务，这样的模拟计算机体积大、集成度不高、笨重、不能抗拒环境的干扰，并不灵活、可靠，而且成本很高，单片机问市以后，这些问题迎刃而解，单片机改变了控制系统从业者的传统思想，将以前主要通过硬件电路实现控制的状况改变为现今的使用单片机通过软件来控制，这种软硬件结合的控制技术被称为微控制技术,它大大提升了系统性能，使开发变得十分容易，并且大大节约了成本。因此，单片机受到了各行各业开发者的青睐，在各个领域被广泛使用。在我国，单片机已经在工程自动控制、检测以及智能家居、智能仪器仪表乃至航空业与军工业等高科技领域立下汗马功劳。本文介绍的是通过单片机控制一些组成屏幕的LED点阵，来显示一些信息从而达到传递信息的目的的方法。LED是Light Emitting Diode的缩写，即为发光二极管。由于发光二极管的性能在如亮度提升、发光颜色种类等方面的发展，需求量变得更高，八十年代，LED的性能又在发光波长等方面得到突破，LED显示屏应运而生。
LED电子显示屏是由许多半导体发光二极管像素点均匀的排布而组成的集微电子、光电子、信息处理、计算机技术为一身的优秀的显示系统。是一种在某些方面无法被取代的优秀显示媒体。相较于投影仪、电视墙、液晶显示屏等显示媒体，LED显示屏可以更好地胜任室外环境，还具有制作成本低、，可靠性强、安装方式简易、延展性强、方便互动、亮度高、观看角度及还原度好等优点。
当今世界的发展十分迅速，早已进入了信息化时代，信息的传递与获取快速与否、掌握的信息量是否多成了一项重要的竞争力，掌握的信息多少成了衡量个人或群体实力的重要标准。LED显示屏作为传递信息的便捷方式之一，是当今世界不可或缺的一项重要技术。近年来LED显示屏广泛的应用于社会的许多公共场所如路口、银行、学校、证券厅、机场、商场等信息的发布，也有个体商店宣传自己的产品优惠等信息。对于这些需要显示的字数少，对显示的是否清晰的要求不是那么高的情况下，在单片机的控制下可以基本显示字符与简单图形的LED显示屏已经足够满足用户的需求。并且它的成本十分低廉，安装方便，经久耐用，对用户来说是更加经济的选择。在有更好的替代品出现之前，由单片机控制的LED显示屏作为基础的信息承载物极具性价比，在未来有着良好的发展前景，应用范围会更加的广阔。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 研究课题的目的与意义 1
1.3 论文主要内容 2
第二章 论文设计方案 3
2.1 系统方案总体分析 3
2.2 控制部分的选择 3
2.3 显示部分方案选择 4
第三章 LED显示屏的硬件电路 6
3.1 硬件设计及其功能介绍 6
3.2 控制单元设计 7
3.3 行驱动单元设计 9
3.3.1 串并转换器74HC138 9
3.3.2 行驱动系统设计 10
3.4 列驱动单元设计 11
3.4.1 74HC595芯片 11
3.4.1 列驱动系统设计 12
第四章 系统的软件设计 14
4.1 IAR软件和 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
MSPFET烧录软件的使用 14
4.1.1 IAR软件的使用 14
4.1.2 MSPFET烧录软件的使用 15
4.2 程序设计 16
4.2.1 设计思路 16
4.2.2LED显示屏的显示方式 17
4.2.3 显示特效的选择 18
4.2.4 左移程序的设计 18
第五章 设计的实现与调试 20
5.1 PCB设计 20
5.2 元器件的准备 21
5.3 焊接 21
5.4 系统调试 22
5.4.1 系统程序调试 22
5.4.2 硬件测试 23
结束语 25
致 谢 26
参考文献 27
附录 29
第一章 绪论
1.1 引言
LED点阵显示屏可以当作一款简单的汉字显示器来使用，因为它拥有结构简单、成本较低、操纵方便、使用寿命长等各种优点，可以很好的把握住成本来传递信息，所以被社会上的各种场合上但主要是广告牌方面广泛使用。大到好几百平米的、上海陆家嘴大楼上的、全球最大LED广告墙，小到只有巴掌大的、只能显示几个字的、接头小商店的LED招牌,LED显示屏活跃在全世界的各个角落。除广告领域外，LED显示屏还出现在飞机场或火车站显示航班信息或车次信息，出现在体育赛事现场显示比分情况，出现在证劵市场的交易大厅显示股票信息，出现在银行显示汇率、存款利率、贷款利息等信息，乃至我们生活中常用的空调、电饭锅、电子表、红绿灯、数码相机、汽车尾灯等都与LED显示屏息息相关。不难发觉以上案例中，LED点阵显示屏的主要作用就是传递信息，人类的大多数信息的取得都是通过眼睛观察，所以在未来世界的信息化趋势下，LED显示屏乃至其他显示技术的发展前景十分良好，可以给我们带来巨大的生活便利与经济效益。商业、制造业、医疗业、军工业、航天航空都离不开显示技术的应用，所以显示技术永远也不会过时，对LED这块小小的新型半导体器件的研究永远不会停止。
1.2 研究课题的目的与意义
单片机诞生于1971年，在它被发明之前，人们使用电子管、电容器、电阻和电感线圈来搭建模拟计算机来完成一些简单的计算和控制任务，这样的模拟计算机体积大、集成度不高、笨重、不能抗拒环境的干扰，并不灵活、可靠，而且成本很高，单片机问市以后，这些问题迎刃而解，单片机改变了控制系统从业者的传统思想，将以前主要通过硬件电路实现控制的状况改变为现今的使用单片机通过软件来控制，这种软硬件结合的控制技术被称为微控制技术,它大大提升了系统性能，使开发变得十分容易，并且大大节约了成本。因此，单片机受到了各行各业开发者的青睐，在各个领域被广泛使用。在我国，单片机已经在工程自动控制、检测以及智能家居、智能仪器仪表乃至航空业与军工业等高科技领域立下汗马功劳。本文介绍的是通过单片机控制一些组成屏幕的LED点阵，来显示一些信息从而达到传递信息的目的的方法。LED是Light Emitting Diode的缩写，即为发光二极管。由于发光二极管的性能在如亮度提升、发光颜色种类等方面的发展，需求量变得更高，八十年代，LED的性能又在发光波长等方面得到突破，LED显示屏应运而生。
LED电子显示屏是由许多半导体发光二极管像素点均匀的排布而组成的集微电子、光电子、信息处理、计算机技术为一身的优秀的显示系统。是一种在某些方面无法被取代的优秀显示媒体。相较于投影仪、电视墙、液晶显示屏等显示媒体，LED显示屏可以更好地胜任室外环境，还具有制作成本低、，可靠性强、安装方式简易、延展性强、方便互动、亮度高、观看角度及还原度好等优点。
当今世界的发展十分迅速，早已进入了信息化时代，信息的传递与获取快速与否、掌握的信息量是否多成了一项重要的竞争力，掌握的信息多少成了衡量个人或群体实力的重要标准。LED显示屏作为传递信息的便捷方式之一，是当今世界不可或缺的一项重要技术。近年来LED显示屏广泛的应用于社会的许多公共场所如路口、银行、学校、证券厅、机场、商场等信息的发布，也有个体商店宣传自己的产品优惠等信息。对于这些需要显示的字数少，对显示的是否清晰的要求不是那么高的情况下，在单片机的控制下可以基本显示字符与简单图形的LED显示屏已经足够满足用户的需求。并且它的成本十分低廉，安装方便，经久耐用，对用户来说是更加经济的选择。在有更好的替代品出现之前，由单片机控制的LED显示屏作为基础的信息承载物极具性价比，在未来有着良好的发展前景，应用范围会更加的广阔。
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