16×16LED点阵字符显示器的设计
16×16LED点阵字符显示器的设计[20200128191611]
【摘要】
本设计应用于多个领域，如：医疗系统 交通运输 学校 电信及通讯 广告宣传等 。它不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
在本设计中采用AT89C51作为系统的控制中心。显示屏是由16只MLG-132088LED点阵芯片组成的，系统是由单片机最小系统、74HC154译码电路、74HC04驱动电路、 74HC595移位寄存器、16×16汉字显示屏组成的，本设计的要求是让显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。显示方式分为左移，右移，上显，下显共四种动态显示。但在实际应用时，汉字由程序控制，可以随便更换。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:AT89C51；16X16点阵；动态显示。
一、绪论 4
（一） 有关LED显示屏的发展史 5
（二） 有关研究LED显示器的意义 5
（三）本设计研究的主要内容 6
二、系统硬件设计 7
（一）系统设计 7
（二）系统原理框图 7
（三）关键器件选择 7
1.AT89C51 7
2.74HC595芯片 8
3. 74HC154芯片 8
4.74HC04芯片 9
5.8X8点阵LED显示器 9
6.电路设计及其工作原理 11
三、系统软件设计 13
（一）总的设计思想 13
（二）程序流程图 14
（三）软件仿真图 15
（四）源程序代码见附录一 15
四、其他方案设计 16
（一） 方案一 8×8LED点阵字符设计 16
1.系统原理设计 16
2.系统原理框图 16
3.本方案的硬件总体电路图 17
4.程序流程图 17
5.软件仿真图 18
（二）方案二 LCD字符显示屏的设计 19
1.系统原理设计 19
3. 本方案的硬件总体电路图 19
4.程序流程图 20
5.软件仿真图 20
五、本设计与其它两种方案比较 21
（一）本设计与其它方案比较表 21
六、结束语 22
七、致谢 22
参考文献 23
附录1 源程序 23
（一）有关LED显示屏的发展史
LED显示屏发展经历了三个阶段：
（1）1990年以前LED显示屏的成长形成时期的增长期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少。
（2）1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业迅速增长，信息技术在各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。而在这一阶段，LED显示屏在我国发展速度也非常迅速，产品应用领域涉及金融证券、体育、邮电电信等诸多领域。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。
（3）1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。LED显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这方面的工作正在逐步深化。
中国LED产业发展超过三十年,它已经成为一种朝阳产业,已拥有完整的产品、创新能力不断增强,市场需求十分强烈。近年来,LED产业发展步伐的进一步加快,不仅促进LED业界增加产量,而且提高产品技术含量。LED包装及应用领域,实现快速增长,同时实现LED外延片及芯片自主生产,国内率每年都有大幅提高。据统计,产值2010年LED芯片50亿元左右,LED包装工业增加值250亿元左右,LED应用产业产值900亿元左右。中国也大力支持LED产业发展。LED产业产出在2015年将达到5000亿元人民币,年复合增长率约为42%。然而,中国LED工业还是有一些问题,这一现象的发展基础薄弱、监督开始晚了,低附加值的产品是一个根本性的变革。加快推进我们的主导产品技术创新,提高产业的发展已经成为迫在眉睫。目前,我国LED应用产业市场集中度低,有超过3000的大型和小型公司,但是制造商年产值超过1亿年,仅有大约100。LED显示屏产业具有较高的区域集中,主要是中国东部和南部。深圳是中国的主要生产基地、LED显示屏产业占全国的41%的市场份额。与此同时,中国是全球LED显示屏的生产基地。中国LED显示屏的生产规模是占世界70%的2008年增长到2010年的83%。中国LED显示屏的生产公司正在迅速地扩大它们的大小,在2010年底,全国共有40多个LED显示屏制造商年产值超过1亿人。根据《2010-2013年中国led产品的市场分析和投资收益分析报告”显示,国内led市场在2009年达到231亿元,为300亿元,2010年增长30%。从发展趋势,国内LED显示屏的市场启动阶段过渡到快速发展阶段。LED显示屏市场自2012年复合增长率有望达到60%。
（二） 有关研究LED显示器的意义
LED显示器是随着计算机及相关的微电子﹑光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。
LED电子显示器作为一种现代电子媒体，以其灵活的显示面积（可分割、任意拼装）、高亮度、长寿命、大容量、数字化、实时性的特点，是其他任何一种媒体所不可替代的。它充分运用现代信息技术，将声、光、电、机等学科整合并完美组合、集视频、动画、字幕、图片于一体的高科技信息发布的终端产品。LED显示器还可延伸到网络、通讯、综合布线、监控、广播等弱电系统。
LED显示屏的应用已经十分广泛，在体育场馆，大屏幕显示系统可以显示比赛实况及比赛比分、时间、精彩回放等；在交通运输行业，可以显示道路运行情况；在金融行业，可以实时显示金融信息，如股票、汇率、利率等：在商业邮电系统，可以向广大顾客显示通知、消息、广告等等。据调查显示，人们接收的信息有2／3的信息是通过眼睛取得的。显示技术还应用于工业生产、军事、医疗单位、公安系统乃至宇航事业等国民经济、社会生活和军事领域中，并起着重要作用，显示技术已经成为现代人类社会生活的一项不可或缺的技术。
（三）本设计研究的主要内容
当今世界，电子技术迅猛发展，显示器件作为现代信息显示的重要媒体也得到了迅速的发展。随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，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显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。LED显示可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。
本设计研究的主要内容有：
1.要用16只MLG-132088LED点阵芯片组成4块16×16点阵的汉字显示屏；
2.要让显示屏上显示“工职学院欢迎您！”；
3.要实现左移、右移、上显、下显四种动态显示方式。
二、系统硬件设计
（一）系统设计
1.设计思想
本方案主要用单片机AT89C51作为系统的控制中心，由16只MLG-132088LED点阵芯片组成4块汉字显示屏，然后通过单片机输入程序使显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。 把AT89C51的I/O口与显示屏相连。定义：
P0口作为I∕O口，作为字符数据输出口；
P2口作为I∕O口，作为字符显示扫描输出口。
其中，一个74HC595芯片控制2块8X8点阵。
按键开关K1、K2和K3、K4分别接P1.0、P1.1、P1.4、P1.5口，作为控制信号的输入。通过按键使显示屏上显示出四种动态显示方式，分别为：左移、右移、上显、下显四种。
【摘要】
本设计应用于多个领域，如：医疗系统 交通运输 学校 电信及通讯 广告宣传等 。它不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
在本设计中采用AT89C51作为系统的控制中心。显示屏是由16只MLG-132088LED点阵芯片组成的，系统是由单片机最小系统、74HC154译码电路、74HC04驱动电路、 74HC595移位寄存器、16×16汉字显示屏组成的，本设计的要求是让显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。显示方式分为左移，右移，上显，下显共四种动态显示。但在实际应用时，汉字由程序控制，可以随便更换。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:AT89C51；16X16点阵；动态显示。
一、绪论 4
（一） 有关LED显示屏的发展史 5
（二） 有关研究LED显示器的意义 5
（三）本设计研究的主要内容 6
二、系统硬件设计 7
（一）系统设计 7
（二）系统原理框图 7
（三）关键器件选择 7
1.AT89C51 7
2.74HC595芯片 8
3. 74HC154芯片 8
4.74HC04芯片 9
5.8X8点阵LED显示器 9
6.电路设计及其工作原理 11
三、系统软件设计 13
（一）总的设计思想 13
（二）程序流程图 14
（三）软件仿真图 15
（四）源程序代码见附录一 15
四、其他方案设计 16
（一） 方案一 8×8LED点阵字符设计 16
1.系统原理设计 16
2.系统原理框图 16
3.本方案的硬件总体电路图 17
4.程序流程图 17
5.软件仿真图 18
（二）方案二 LCD字符显示屏的设计 19
1.系统原理设计 19
3. 本方案的硬件总体电路图 19
4.程序流程图 20
5.软件仿真图 20
五、本设计与其它两种方案比较 21
（一）本设计与其它方案比较表 21
六、结束语 22
七、致谢 22
参考文献 23
附录1 源程序 23
（一）有关LED显示屏的发展史
LED显示屏发展经历了三个阶段：
（1）1990年以前LED显示屏的成长形成时期的增长期。一方面，受LED材料器件的限制，LED显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。这一时期的LED显示屏在国外应用较广，国内很少。
（2）1990-1995年，这一阶段是LED显示屏迅速发展的时期。进入九十年代，全球信息产业迅速增长，信息技术在各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。而在这一阶段，LED显示屏在我国发展速度也非常迅速，产品应用领域涉及金融证券、体育、邮电电信等诸多领域。LED显示屏在平板显示领域的主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。
（3）1995年以来，LED显示屏的发展进入一个总体稳步提高产业格局调整完善的时期。LED显示屏产业内部竞争加剧，形成了许多中小企业，产品价格大幅回落，应用领域更为广阔，产品在质量、标准化等方面出现了一系列新的问题，有关部门对LED显示屏的发展予以重视并进行了适当的规范和引导，目前这方面的工作正在逐步深化。
中国LED产业发展超过三十年,它已经成为一种朝阳产业,已拥有完整的产品、创新能力不断增强,市场需求十分强烈。近年来,LED产业发展步伐的进一步加快,不仅促进LED业界增加产量,而且提高产品技术含量。LED包装及应用领域,实现快速增长,同时实现LED外延片及芯片自主生产,国内率每年都有大幅提高。据统计,产值2010年LED芯片50亿元左右,LED包装工业增加值250亿元左右,LED应用产业产值900亿元左右。中国也大力支持LED产业发展。LED产业产出在2015年将达到5000亿元人民币,年复合增长率约为42%。然而,中国LED工业还是有一些问题,这一现象的发展基础薄弱、监督开始晚了,低附加值的产品是一个根本性的变革。加快推进我们的主导产品技术创新,提高产业的发展已经成为迫在眉睫。目前,我国LED应用产业市场集中度低,有超过3000的大型和小型公司,但是制造商年产值超过1亿年,仅有大约100。LED显示屏产业具有较高的区域集中,主要是中国东部和南部。深圳是中国的主要生产基地、LED显示屏产业占全国的41%的市场份额。与此同时,中国是全球LED显示屏的生产基地。中国LED显示屏的生产规模是占世界70%的2008年增长到2010年的83%。中国LED显示屏的生产公司正在迅速地扩大它们的大小,在2010年底,全国共有40多个LED显示屏制造商年产值超过1亿人。根据《2010-2013年中国led产品的市场分析和投资收益分析报告”显示,国内led市场在2009年达到231亿元,为300亿元,2010年增长30%。从发展趋势,国内LED显示屏的市场启动阶段过渡到快速发展阶段。LED显示屏市场自2012年复合增长率有望达到60%。
（二） 有关研究LED显示器的意义
LED显示器是随着计算机及相关的微电子﹑光电子技术的迅猛发展而形成的一种新型信息显示媒体。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在金融证券、体育、机场、交通、商业、广告宣传、邮电电信、指挥调度、防军事等许多领域中得到了广泛应用。因此点阵式显示器件的研制、生产也的到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。
LED电子显示器作为一种现代电子媒体，以其灵活的显示面积（可分割、任意拼装）、高亮度、长寿命、大容量、数字化、实时性的特点，是其他任何一种媒体所不可替代的。它充分运用现代信息技术，将声、光、电、机等学科整合并完美组合、集视频、动画、字幕、图片于一体的高科技信息发布的终端产品。LED显示器还可延伸到网络、通讯、综合布线、监控、广播等弱电系统。
LED显示屏的应用已经十分广泛，在体育场馆，大屏幕显示系统可以显示比赛实况及比赛比分、时间、精彩回放等；在交通运输行业，可以显示道路运行情况；在金融行业，可以实时显示金融信息，如股票、汇率、利率等：在商业邮电系统，可以向广大顾客显示通知、消息、广告等等。据调查显示，人们接收的信息有2／3的信息是通过眼睛取得的。显示技术还应用于工业生产、军事、医疗单位、公安系统乃至宇航事业等国民经济、社会生活和军事领域中，并起着重要作用，显示技术已经成为现代人类社会生活的一项不可或缺的技术。
（三）本设计研究的主要内容
当今世界，电子技术迅猛发展，显示器件作为现代信息显示的重要媒体也得到了迅速的发展。随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，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显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较低。LED显示可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，并用单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到宣传和提示的目的。
本设计研究的主要内容有：
1.要用16只MLG-132088LED点阵芯片组成4块16×16点阵的汉字显示屏；
2.要让显示屏上显示“工职学院欢迎您！”；
3.要实现左移、右移、上显、下显四种动态显示方式。
二、系统硬件设计
（一）系统设计
1.设计思想
本方案主要用单片机AT89C51作为系统的控制中心，由16只MLG-132088LED点阵芯片组成4块汉字显示屏，然后通过单片机输入程序使显示屏上逐个显示汉字“工职学院欢迎您！”。 把AT89C51的I/O口与显示屏相连。定义：
P0口作为I∕O口，作为字符数据输出口；
P2口作为I∕O口，作为字符显示扫描输出口。
其中，一个74HC595芯片控制2块8X8点阵。
按键开关K1、K2和K3、K4分别接P1.0、P1.1、P1.4、P1.5口，作为控制信号的输入。通过按键使显示屏上显示出四种动态显示方式，分别为：左移、右移、上显、下显四种。
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