led显示控制系统中的控制器设计(附件)【字数：8668】
指导教师 赵书安 摘 要21世纪的电子产业发展的极其迅速，其中LED行业更是多变丰富。各种LED显示屏层出不穷，被利用在商业、工业、生活等各个方面。然而LED显示屏的显示又离不开它的控制器，LED的控制器是整个LED显示屏的核心，所以，要一个好的LED显示效果，就必须拥有一个好的控制器部分。 本课题是以AT89S51系列单片机为核心，外加外围电路来完成16×16点阵模块的LED点阵电子显示屏的控制系统的设计。本次设计采用的是C++编程语言来编写源程序，并利用了Proteus软件对系统进行了仿真，设计出基于AT89S51单片机的16×16 LED点阵的显示屏控制系统。本文完成了基于AT89S51单片机的显示屏控制系统的实际设计和制作，实现对显示屏的控制。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景 1
1.2选题意义 1
1.3发展现状及趋势 1
第二章 控制系统的设计任务与方案论证 3
2.1设计任务 3
2.2 设计方案论证 3
第三章 系统硬件设计 5
3.1AT89S51单片机的最小系统 5
3.2晶振电路设计 5
3.3复位电路设计 6
3.4中断电路设计 7
3.5译码器电路设计 7
3.6时钟电路设计 8
3.7显示模块设计 9
第四章 系统软件设计 11
4.1系统软件设计方案 11
4.2系统主程序设计 11
4.3中断数据处理 12
第五章 系统仿真 13
5.1系统的仿真操作 13
第六章 系统调试 15
6.1系统实物组成 15
6.2短路与虚焊测试 15
6.3上电测试 16
6.4程序调试 16
6.5上电调试过程 16
6.6调试结果 17
总结 18
致谢 19
参考文献 20
附录A：LED显示屏 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
控制器的硬件原理图 21
附录B：程序 22
附录C：元件清单 26
第一章 绪论
1.1选题背景
LED显示屏是在八十年代左右才开始兴起的新型显示媒介，它的组成是由成千上万乃至百万的发光二极管排列而成。LED显示屏拥有许多优点。它不但显示效果丰富、显示要求灵活，还能够适应各种不同的环境，最重要的是LED显示屏的寿命很长，从长远角度看能节约成本。LED显示屏其实就是采用像素单元或发光二极管点阵模块组建的显示屏。现如今伴随着人们生活水平的提高，LED显示屏在各大场所得到了广泛的运用，比如大型商场、车站火车站及各种服务窗口等。这些场所对LED显示屏的需求巨大，促进了LED行业的发展，使LED行业也变成了21世纪的新兴产业，发展空间巨大，前景广大。
以往的LED显示屏显示色彩单一，内容不可更换等等，但如今的LED显示屏在这些方面已取得了重大的飞跃，由此可见LED行业的发展迅猛，未来的前景也定然广阔。
之所以LED显示屏产业飞快的发展，离不开它的主要结构，就是控制部分，控制部分可以说是其灵魂，不可缺少。控制器也随着产业的发展在发生迅速的蜕变。
1.2选题意义
该设计课题能够让我们了解LED显示屏控制器的设计方法和基本原理，并且能够对LED显示屏这个新兴行业拥有更深的认识。通过这个课题我们能掌握许多51单品机的使用及操作方法，能够将学校学到的理论知识与实际结合，为以后我们的工作积累充足的经验。如今的半导体LED行业发展迅速，以后的相关人才定会出现短缺，所以本课题不仅对自身有良好的发展，还能为国家的工业发展提供很大的助力，可以说本课题的意义非常现实并且积极。
1.3发展现状及趋势
从全世界的范围来分析，LED显示屏显示产业正按一定的规模稳定发展着。目前全世界的LED显示屏产业可以分为四个大的区域。一是欧美地区，以通用照明为主要研究方向，欧美地区的产品特点是它可靠性强和亮度高；二是台湾和韩国地区，他们的产品以背光显示的研究为主攻方向，包含掌上电子产品和大型电子产品的背光，销售量高但是其纯利润较低；三是日本地区，在电子产品的通用照明和背光显示方面技术都较为领先其他几个地区，并且在通用照明、汽车、手机和电脑等领域都很先进；最后是中国地区，中国地区的主要研究方向是户外显示屏、商用广告屏和各类照明灯等领域。全世界的LED显示市场正保持着快速发展的趋势，它的主要发展是来自与生活通用照明、建筑照明、景观照明、背光源和户外LED大显示屏等的需求大规模增加，在未来的几年中，LED显示在通用照明领域的市场会随着电子产业技术的快速发展和成本的下降使渗透率进一步的得到提升，并且汽车照明、普通LED 显示屏等应用的持续发展有可能会使LED显示产业的到新一轮的快速发展。
未来的LED显示屏产业会朝着更规范、更标准、更多样及更普及的方向发展下去，这也标志着LED控制器部分的研究会越来越全面，取得的成果也将更加显著以及普及。 第二章 控制系统的设计任务与方案论证
2.1设计任务
本设计要求是基于单片机来设计出LED显示屏的控制部分，并且需要达到以下几点功能：
(1)能显示汉字；
(2)能滚动的显示一行或几行的汉字；
(3)具有复位功能；
(4)能暂停显示，能继续显示剩下的汉字。
2.2 设计方案论证
2.2.1显示部分模块的选择
要使LED显示屏显示至少一个汉字，至少需要一个16×16的点阵单元来实现。
方案一：使用4个3.75mm直径发光二极管组成的8×8点阵模块。
方案二：使用4个5mm直径发光二极管组成的8×8点阵模块。
经过比较发现5mm的发光二极管发光亮度远大于3.75mm的发光二极管，适用于远距离观看或需求较高的环境中。根据设计需要，为了节约成本，本次设计选用3.75mm的发光二极管作为显示模块。
2.2.2主控制器的选择
随着电子工业的发展壮大，现如今对控制器的传输速率及运算功能的要求越来越高[1]。控制器的发展也从单片机到FPGA，到如今的ARM控制。对本课题的设计你定了以下方案以供选择。
方案一：以单片机作为主控制器系统。AT89S51是一款低功耗，高性能的CMOS 8位微控制器，它的片内含有4k字节的ISP（系统可编程）可连续擦写1000多次的闪存只读应用，它是由ATMEL公司应用的高密度及非易失性存储技术制作而成的，它不但可以兼容MCS51的指令系统还能适用传统80C51单片机的引脚结构。AT89S51具有齐全的输入和输出端口、控制端口以及内部的程序存储空间。它的价格低廉、性能强大，无论是它的丰富的存储空间还是其迅捷的执行效率都对单元点阵模块的LED显示屏有极其良好的适用性。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景 1
1.2选题意义 1
1.3发展现状及趋势 1
第二章 控制系统的设计任务与方案论证 3
2.1设计任务 3
2.2 设计方案论证 3
第三章 系统硬件设计 5
3.1AT89S51单片机的最小系统 5
3.2晶振电路设计 5
3.3复位电路设计 6
3.4中断电路设计 7
3.5译码器电路设计 7
3.6时钟电路设计 8
3.7显示模块设计 9
第四章 系统软件设计 11
4.1系统软件设计方案 11
4.2系统主程序设计 11
4.3中断数据处理 12
第五章 系统仿真 13
5.1系统的仿真操作 13
第六章 系统调试 15
6.1系统实物组成 15
6.2短路与虚焊测试 15
6.3上电测试 16
6.4程序调试 16
6.5上电调试过程 16
6.6调试结果 17
总结 18
致谢 19
参考文献 20
附录A：LED显示屏 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
控制器的硬件原理图 21
附录B：程序 22
附录C：元件清单 26
第一章 绪论
1.1选题背景
LED显示屏是在八十年代左右才开始兴起的新型显示媒介，它的组成是由成千上万乃至百万的发光二极管排列而成。LED显示屏拥有许多优点。它不但显示效果丰富、显示要求灵活，还能够适应各种不同的环境，最重要的是LED显示屏的寿命很长，从长远角度看能节约成本。LED显示屏其实就是采用像素单元或发光二极管点阵模块组建的显示屏。现如今伴随着人们生活水平的提高，LED显示屏在各大场所得到了广泛的运用，比如大型商场、车站火车站及各种服务窗口等。这些场所对LED显示屏的需求巨大，促进了LED行业的发展，使LED行业也变成了21世纪的新兴产业，发展空间巨大，前景广大。
以往的LED显示屏显示色彩单一，内容不可更换等等，但如今的LED显示屏在这些方面已取得了重大的飞跃，由此可见LED行业的发展迅猛，未来的前景也定然广阔。
之所以LED显示屏产业飞快的发展，离不开它的主要结构，就是控制部分，控制部分可以说是其灵魂，不可缺少。控制器也随着产业的发展在发生迅速的蜕变。
1.2选题意义
该设计课题能够让我们了解LED显示屏控制器的设计方法和基本原理，并且能够对LED显示屏这个新兴行业拥有更深的认识。通过这个课题我们能掌握许多51单品机的使用及操作方法，能够将学校学到的理论知识与实际结合，为以后我们的工作积累充足的经验。如今的半导体LED行业发展迅速，以后的相关人才定会出现短缺，所以本课题不仅对自身有良好的发展，还能为国家的工业发展提供很大的助力，可以说本课题的意义非常现实并且积极。
1.3发展现状及趋势
从全世界的范围来分析，LED显示屏显示产业正按一定的规模稳定发展着。目前全世界的LED显示屏产业可以分为四个大的区域。一是欧美地区，以通用照明为主要研究方向，欧美地区的产品特点是它可靠性强和亮度高；二是台湾和韩国地区，他们的产品以背光显示的研究为主攻方向，包含掌上电子产品和大型电子产品的背光，销售量高但是其纯利润较低；三是日本地区，在电子产品的通用照明和背光显示方面技术都较为领先其他几个地区，并且在通用照明、汽车、手机和电脑等领域都很先进；最后是中国地区，中国地区的主要研究方向是户外显示屏、商用广告屏和各类照明灯等领域。全世界的LED显示市场正保持着快速发展的趋势，它的主要发展是来自与生活通用照明、建筑照明、景观照明、背光源和户外LED大显示屏等的需求大规模增加，在未来的几年中，LED显示在通用照明领域的市场会随着电子产业技术的快速发展和成本的下降使渗透率进一步的得到提升，并且汽车照明、普通LED 显示屏等应用的持续发展有可能会使LED显示产业的到新一轮的快速发展。
未来的LED显示屏产业会朝着更规范、更标准、更多样及更普及的方向发展下去，这也标志着LED控制器部分的研究会越来越全面，取得的成果也将更加显著以及普及。 第二章 控制系统的设计任务与方案论证
2.1设计任务
本设计要求是基于单片机来设计出LED显示屏的控制部分，并且需要达到以下几点功能：
(1)能显示汉字；
(2)能滚动的显示一行或几行的汉字；
(3)具有复位功能；
(4)能暂停显示，能继续显示剩下的汉字。
2.2 设计方案论证
2.2.1显示部分模块的选择
要使LED显示屏显示至少一个汉字，至少需要一个16×16的点阵单元来实现。
方案一：使用4个3.75mm直径发光二极管组成的8×8点阵模块。
方案二：使用4个5mm直径发光二极管组成的8×8点阵模块。
经过比较发现5mm的发光二极管发光亮度远大于3.75mm的发光二极管，适用于远距离观看或需求较高的环境中。根据设计需要，为了节约成本，本次设计选用3.75mm的发光二极管作为显示模块。
2.2.2主控制器的选择
随着电子工业的发展壮大，现如今对控制器的传输速率及运算功能的要求越来越高[1]。控制器的发展也从单片机到FPGA，到如今的ARM控制。对本课题的设计你定了以下方案以供选择。
方案一：以单片机作为主控制器系统。AT89S51是一款低功耗，高性能的CMOS 8位微控制器，它的片内含有4k字节的ISP（系统可编程）可连续擦写1000多次的闪存只读应用，它是由ATMEL公司应用的高密度及非易失性存储技术制作而成的，它不但可以兼容MCS51的指令系统还能适用传统80C51单片机的引脚结构。AT89S51具有齐全的输入和输出端口、控制端口以及内部的程序存储空间。它的价格低廉、性能强大，无论是它的丰富的存储空间还是其迅捷的执行效率都对单元点阵模块的LED显示屏有极其良好的适用性。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/380.html
