第一篇：LED電陣式廣告牌實訓報告（推薦）

基于單片機的16*16點陣的設計與制作

一、實訓目的：

1、更加深入的了解單片機的功能及用途；

2、了解基于單片機的16*16工作原理；

3、了解基于單片機的16*16點陣編程方法。

二、項目描述：

1、利用單片機控制一塊由4塊8*8組成的16*16點陣式廣告牌，將一些文字或圖形以特定的方式顯示出來；

2、根據LED點陣式廣告牌控制的功能要求和性能指標分析結果，完成LED點陣式電子廣告牌硬件系統設計、安裝調試，形成LED點陣式電子廣告牌硬件系統設計與報告、裝配工藝報告；

3、根據LED點陣式廣告牌硬件控制的功能要求與硬件環境，完成LED點陣式廣告牌的控制軟件系統規劃、程序設計、程序調試，完成程序設計報告、程序調試報告，最后形成LED點陣式電子廣告牌控制制作調試報告。

三、任務分析及方案選擇：

1、根據LED點陣式電子廣告牌控制的設計要求，分析性能指標，確定原理框圖；

2、根據LED點陣式電子廣告牌的原理框圖，確定電路功能模塊與主要元器件型號；

3、根據電路功能模塊和主要元器件選擇電路的方案設計；

4、根據方案選擇采用74HC154來實現基于單片機的16*16點陣的設計與制作。

四、電路工作原理：

16*16點陣是由4塊8*8點陣組成，8*8點陣其內部等效電路是由8行8列LED構成，對外共有16個引腳，其中8根行線（Y0~Y7）用數字0~7表示，8根列線（X0~X7）用字母A~H表示。點亮跨接在某行某列的LED發光二極管的條件是：對應的行輸出高電平，對應的列輸出低電平。

顯示過程以行掃描方式進行，掃描顯示過程是每次顯示一行8個LED，顯示時間稱為行周期，8行掃描顯示完成后開始新一輪掃描，這段時間稱為周期。行與行之間的延時1~2MS。

電路中用74HC154進行端口擴展。本程序中行列數據采用的是并行輸出方式。

五、電路仿真圖：

U2232221201819ABCDE1E***121314151X02X13X24X35X46X57X68X79X810X911X1013X1114X1215X1316X1417X1574HC154U119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD******28101112***8XTAL29R1R2R3300R4300R5300R6300R7300R8300300300Y15Y14Y13Y12Y11Y10Y9Y8RSTY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0293031PSENALEEA12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y910Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15X8X9X10X11X12X13X14X15X8X9X10X11X12X13X14X15X0X1X2X3X4X5X6X7X0X1X2X3X4X5X6X7

六、所需儀器工具和元器件

1、儀器工具：

計算機、萬用表、電烙鐵。

2、元器件：

4塊8*8點陣、STC89C51單片機一塊、300歐電阻8個、74HC154一塊、12MHZ晶陣一個、30PF電容2個、22UF電容1個、4腳彈性按鍵一個、10K電阻一個、40P排座3塊、七、調試過程：

這次調試過程比較簡單，先是用PROTEUS仿真軟件畫出原理圖，然后在KEIL里編寫源程序，把程序在PROTEUS里進行聯調，把程序仿真圖調試好后，才做出基于LED點陣式廣告牌的實物，最后把調試好的程序下載到實物里運行。

八、心得體會：

通過這次實訓，讓我了解了LED點陣式電子廣告牌的工作原理和編程方法，讓我更深入的了解單片機的功能及用途。

這次實訓的時間為一周，雖然時間不長，但是學到的東西卻很多。這次實訓提高了我的邏輯思維能力、發現問題和解決問題的能力、獨立思考能力等。從接到老師的任務開始，我就開始在網上查找資料，找了許多關于LED點陣式廣告牌的資料，這些資料很不錯，硬件電路都比較簡單，但是軟件程序卻很難理解，所以我又繼續從網上收集資料，找一些比較簡單的程序的資料。就在我快放棄的時候我找到了一個個我想要的電路和程序，于是我就以他

為基礎進行改進。這次實訓很成功，LED點陣顯示的效果很好。

總之，這次實訓讓我提高了很多，讓我的編程能力又得到了提高。源程序如下： #include sbit P1_4=P1^4;sbit P1_5=P1^5;

//字形碼****按列取模 unsigned int code table[]={ 0x00,0xF0,0x1F,0x00,0x10,0x00,0x10,0x10,0x1F,0xF8,0x10,0x80,0x10,0x80,0x10,0x84, 0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x11,0x10,0x11,0x10,0x11,0x10,0x11,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10, 0x00,0x04,0x7D,0xFE,0x45,0x04,0x49,0x04,0x49,0x04,0x51,0x04,0x49,0x04,0x49,0xFC, 0x45,0x04,0x45,0x04,0x45,0x04,0x69,0x04,0x51,0x04,0x41,0x04,0x41,0xFC,0x41,0x04, 0x04,0x00,0xFE,0x04,0x24,0xFE,0x24,0x84,0x3C,0x84,0x24,0x84,0x24,0x84,0x3C,0x84, 0x24,0xFC,0x24,0x84,0x27,0x48,0xFC,0x48,0x44,0x84,0x04,0x86,0x05,0x02,0x04,0x00, 0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x40,0x44,0x44,0x24,0x44,0x24,0x48,0x14,0x48, 0x14,0x50,0x14,0x50,0x14,0x60,0x04,0x40,0x04,0x40,0x04,0x44,0xFF,0xFE,0x00,0x00, 0x10,0x40,0x10,0x40,0x10,0x48,0x13,0xFC,0xFC,0x40,0x10,0x40,0x10,0x40,0x13,0xF8, 0x1A,0x08,0x31,0x10,0xD1,0x10,0x10,0xA0,0x10,0x40,0x10,0xB0,0x51,0x0E,0x26,0x04, 0x01,0x00,0x01,0x40,0x01,0x30,0x01,0x10,0x01,0x04,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x03,0x80, 0x05,0x40,0x09,0x20,0x11,0x10,0x21,0x0E,0xC1,0x04,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00, 0x22,0x08,0x11,0x08,0x11,0x10,0x00,0x20,0x7F,0xFE,0x40,0x02,0x80,0x04,0x1F,0xE0, 0x00,0x40,0x01,0x84,0xFF,0xFE,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x05,0x00,0x02,0x00, 0x00,0x80,0x78,0x40,0x4F,0xFE,0x54,0x02,0x58,0x14,0x63,0xF8,0x50,0x00,0x48,0x08, 0x4F,0xFC,0x48,0xA0,0x68,0xA0,0x50,0xA0,0x41,0x22,0x41,0x22,0x42,0x1E,0x4C,0x00, 0x01,0x00,0x00,0x88,0x3F,0xFC,0x20,0x80,0x2F,0xF8,0x20,0x88,0x3F,0xFE,0x20,0x88, 0x2F,0xF8,0x20,0x80,0x2F,0xF8,0x28,0x08,0x48,0x08,0x48,0x08,0x8F,0xF8,0x08,0x08, 0x00,0x04,0x04,0xFE,0x7E,0x84,0x44,0x84,0x44,0x84,0x44,0xFC,0x7C,0x84,0x44,0x84, 0x44,0x84,0x44,0xFC,0x7C,0x84,0x44,0x84,0x01,0x04,0x01,0x04,0x02,0x14,0x04,0x08, 0x01,0x00,0x7F,0xFC,0x01,0x00,0x3F,0xF8,0x02,0x00,0xFF,0xFE,0x04,0x40,0x08,0x20, 0x1F,0xF0,0x28,0x2E,0xC8,0x24,0x0F,0xE0,0x08,0x20,0x08,0x20,0x0F,0xE0,0x08,0x20, 0x04,0x04,0x24,0x04,0x25,0x04,0x3F,0xA4,0x24,0x24,0x44,0xA4,0xFF,0xE4,0x04,0x24, 0x3F,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0xA4,0x24,0x84,0x26,0x84,0x25,0x04,0x04,0x14,0x04,0x08, 0x09,0x00,0x09,0x00,0x09,0x04,0x11,0xFE,0x12,0x80,0x32,0x80,0x54,0x90,0x98,0xF8, 0x10,0x80,0x10,0x80,0x10,0x88,0x10,0xFC,0x10,0x80,0x10,0x80,0x10,0x80,0x10,0x80, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x00,0x03,0xC0,0x03,0xC0,0x03,0x80,0x01,0x80,0x01,0x80, 0x01,0x80,0x01,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xC0,0x03,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00，0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, //顯示空屏，如果只有一個字或將字全部移出必須設置一個空屏幕

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00，0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00，0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00

};

void delay(int c){ int i,j;for(i=0;i

for(j=0;j<10;j++)

;

}

void main(){ unsigned char i,j,k;//i:每個字的顯示循環；j每個字的顯示碼除以2；k每列刷新次數

unsigned int b=0;//顯示偏移控制，char類型最多只能顯示14個漢字+一個空白位字符

unsigned char a;//控制移動間隔時間 while(1){ j=0;if(a>5)//移動間隔時間；取值0--255

{

a=0;

b+=2;

if(b>=448)//顯示到最后一個字，回頭顯示，判斷值=字數*32

{

b=0;

}

} for(i=8;i<16;i++)

{P1=i;

for(k=0;k<10;k++)

{

P0=table[j+b];

P2=table[j+b+1];

delay(2);

P0=0x00;

P2=0x00;

}

j+=2;

}

for(i=16;i<24;i++)

{P1=i;

for(k=0;k<10;k++)

{

P0=table[j+b];

P2=table[j+b+1];

}

delay(2);P0=0x00;P2=0x00;} j+=2;}

a++;}

第二篇：LED燈實訓報告

LED節能燈焊接與裝配實驗報告

一、實驗目的：

通過實驗加強學生對LED燈理論知識的理解；強化學生的技能練習，使之能夠掌握電子技術應用的基本理論、技能、技巧；加強動手能力及勞動觀念的培養；尤其在培養學生對所學專業知識綜合應用能力及認知素質等方面。（1）熟悉常用電子元器件

（2）掌握常用電子元器件的測試方法（3）掌握不同電子元器件的測量及焊接方法（4）了解LED的發光原理及LED驅動電路基本要求

二、實驗所需元件：

（1）常用電子元器件如二極管若干個、電阻若干個、電容若干個、LED燈若干個。（2）萬用表一塊.（3）電烙鐵一把.（20W-30W）（4）敷銅板一塊

三、實驗基本要求：

（1）會測試識別電子元器件種類、熟悉三極管等器件的特性參數、并能根據電路需要進行選用、電阻、電容的認讀及測量。

（2）掌握檢查常用電子元器件好壞的方法。

如三極管、二極管、不同阻值的電阻及不同容量的電容、不同種類的電阻、電容等。（3）焊接基本練習

①建立基本單元電路，會根據原理圖正確安裝焊接。

②元件焊點平滑光亮、均勻、無毛刺、直徑在2mm（根據情況）以內。③焊接手法快速、無虛焊假焊脫焊堆焊等現象。④無焊接時燒壞元件的現象。

⑤元氣件的拆焊迅速，會進行集成電路的拆焊操作。⑥器件彎腳插接、布局符合要求.四、實驗內容：

根據原理圖正確安裝各種組件，并進行焊接和測量

圖：

四、焊接與安裝：

安裝LED：將電路板安裝面朝上，將LED燈極性放好；

焊接：焊接要用３０W的電烙鐵并可靠接地，焊接溫度控制在２４０度以內，時間不能超過兩秒。焊好后修剪掉長出的引腳。這樣燈板就焊好了。

組裝電源：由于燈板的空間有限，元器件要進行元件處理以方便安裝。以上步驟完成后進行調試：接線測試和電流調試。

五、注意事項：

對LED進行焊接時要注意其極性為引腳長的一端為正極，電容的極性，電流橋的

極性。焊接時注意焊點的大小，不要虛焊、假焊等。還要合理放置元器件，由于空間有限電容的體積大所以放置要適當。

六、實習小結及心得：

在實驗中我們更加充分的了解了關于LED燈的種類及應用，更加了解LED燈給我們帶來的好處，而且在實驗中一定要注意各個元器件的極性，因為這些小燈都是串聯，如果一個極性接反就可能造成小燈短路，一開始由于失誤把二極管的極性接反，結果燒了一個電阻。所以在實訓中一定要注意元器件的極性。

在焊接時要考慮燈的聚光作用，而且還要焊的美觀一些，還要注意一些焊接時的技巧，這樣可以提高焊接的效率。例如：燈是一圈一圈的圍繞的，應該先從里面向外焊，否則焊的時候會有些麻煩。

學了LED燈的知識后，這樣在以后的生活中能更加的做好節能環保。

大功率LED燈驅動電路介紹及LED燈制作

姓名：袁學忠

班級：紡織品設計111

學好：1110890026

指導老師：劉瀏

第三篇：模電實訓報告

皮：

實 訓 報 告

實訓名稱：制作7812/7912正負12V穩壓電源

班級：

姓名：

指 導 老 師：

實 訓 時 間：

正文：

一、實訓目的1了解常用電子器件（電阻電容二極管和三極管等）的類別、型號、規格、性能，能夠正確識別和選用常用的電子器件。學習并掌握電源的工作原理，把理論知識同實踐聯系起來。熟悉電烙鐵和萬用表的使用及其維護與修理，基本掌握手工電烙鐵的焊接技術。4了解電子產品的焊接、安裝流程、調試與維修方法，培養動手能力。學會讀電路原理圖，提高閱讀電路圖、電路板圖的能力；

二。原理（圖）

如圖所示為雙極性對稱穩壓電源電路，它采用兩只三端穩壓器，7812和7912構成的簡單實用的對稱型正負穩壓電源。7812/7912的輸入輸出端都接有電容，而且是一大一小，大容量電容是低頻濾波作用，小容量電容是高頻濾波用。輸出端一般一般接幾十微法的就可以了。否則有些電路中會出現關閉電源后，輸出端電容向前級穩壓IC放電的過程，這容易損壞穩壓IC.三.實訓器材

電烙鐵、焊錫絲、彩色排線以及練習焊接的電路板和木頭板（防止電騾鐵燒壞實驗桌）等。鑷子、鉗子等必備工具 萬用表 變壓器

四。實訓內容

1.認識電子器件（不同的電阻電容和二極管三極管等）認識電阻和電容的規格并用萬用表測量電阻的阻止和電容測量三極管。辨別三極管的極性讀懂電路圖，根據電路圖把器件在萬用板上簡單排線焊接電子器件對電路板調試

五.實訓步驟

1元器件的識別：

電阻按色環來區分其阻值，二極管和電解電容要注意區分正負極，三極管的三個引 腳要區分清楚，電容的容值一般標在電容上，注意查看。

2三極管的辨別

極管分為PNP,NPN型，它有基極，集電極，發射級組成。

(a)判定基極。用萬用表R×100或R×1k擋測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用第一根表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值時，則第一根表筆所接的那個電極即為基極b。這時，要注意萬用表表筆的極性，如果紅表筆接的是基極b。黑表筆分別接在其他兩極時，測得的阻值都較小，則可判定被測三極管為PNP型管；如果黑表筆接的是基極b，紅表筆分別接觸其他兩極時，測得的阻值較小，則被測三極管為NPN型管。

(b)判定集電極c和發射極e。(以PNP為例)將萬用表置于R×100或R×1k擋，將手指放在將共P極和其中1個N極再測2個N極間電阻，紅表筆基極b，用黑表筆分別接觸另外兩個管腳時，所測得的兩個電阻值會是一個大一些，一個小一些。在阻值小的一次測量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測量中，黑表筆所接管腳為發射極。（手指的作用是在N極和P極之間構成一個電阻，萬用表則提供電源，使三極管能夠工作，工作中的三極管的BE極間因三極管的放大作用變小，這樣就判斷出三極管的極性了。）

3.學習基本的焊接技術：

使用電烙鐵時，電烙鐵的尖端要貼著焊盤和元件的連接處；要注意調節烙鐵的溫度，溫度太低則熔化不了焊錫，或者焊點未完全熔化而不好看、不可靠；還要注意焊接 時間，時間太短，容易造成虛焊，而時間太長容易造成元器件的損壞。

4.整理電路

根據電路圖，把電子器件按照自己的排線思路在萬用板上排好。并焊接。電路調試

所有元器件都焊接完成后，測量電流，該電源輸出電壓為±12V，輸出電流最大為l.5A。符合功放安全用電。并接在功放器件上，喇叭放出聲音。調節音量播放正常，電源給功放提

供了穩定的電流。

六。實驗結果及狀況分析

1.該電源輸出電壓為±12V，輸出電流最大為l.5A。可以安全給功放供電。

2.給功放供電不久電路板發熱。由老師講解，原因是對7812和7912的選擇，力求性能參數盡量對稱。正、負三端穩壓器均要加裝合適的散熱器。

七。實訓總結

在本次實訓中，認識到了如何利用一些電子元器件，并且自己動手去組裝和焊接成一個電源。在制作過程和測試中也碰到了許多問題。例如：由于有些元器件的引腳距離很近，焊的時候很容易把幾個管教焊在一起，所以焊的時候要特別注意；而且進行測量的時候為了防止電源燒壞，在給功放供電的時候還必須防止沒有用到的輸出線和其它線路和器件相碰。最后一天，我們進行測量電源給功放供電，這是最考驗同學們對儀器的使用熟練度并且考驗同學們在平時上課是否用心。老師分小組叫同學去測量，而卻每次測量都有些同學的電源不能供電或功放效果不好，甚至有同學連接電路都連接錯。這告訴我們實訓的時候要認真聽老師講課和記住老師的操作步驟并且要弄清楚電路的原理，并認真完成實訓內容。

這次電源焊接和調試非常順利，這為我以后進行類似的工作積累了寶貴經驗，可謂從中受益匪淺。

第四篇：Led點陣廣告牌設計

基于單片機的Led點陣廣告牌設計

目錄 LED概述.........................................................................3 1.1 LED電子顯示屏概述......................................................3 1.2 LED電子顯示屏的分類...................................................3 2 顯示原理及控制方式分析.................................................4 2.1 LED點陣模塊結構.........................................................4 2.2 LED 動態顯示原理.......................................................4 2.3 LED常見的控制方式.....................................................5 3 硬件電路設計..................................................................7 3.1 系統硬件概述..............................................................7 3.2 16×16LED點陣顯示制作..............................................8 3.2.1 16×16LED點陣的內部結構及工作原理......................8 3.2.2 用8×8LED點陣構成16×16LED點陣..........................9 3.3主控單片機的接口說明.................................................11 3.4 LED顯示驅動電路.......................................................11 4 字模生成.......................................................................13 4.1 字模簡介...................................................................13 4.1.1 LED顯示屏領域字模實現技術...................................13 4.1.2 軟件控制系統字模提取的分析與設計.........................13 4.2 字模存儲技術.............................................................14 4.3 字庫生成...................................................................14 5軟件設計........................................................................16 5.1 程序設計總體思路和結構..............................................16 5.1.1 程序設計總體思路.................................................16 5.1.2 程序流程圖...........................................................16 5.2 各模塊程序設計..........................................................17 5.2.1 系統初始化...........................................................17 5.2.2 LED動態顯示........................................................17 5.2.3 漢字顯示的原理....................................................17 6系統功能測試..................................................................19 6.1 單元模塊電路測試.......................................................19 6.2 系統整體功能測試.......................................................19 總結.................................................................................20 致謝.................................................................................21 參考文獻...........................................................................22 附錄.................................................................................23 引 言

LED（Light Emitting Diode），發光二極管，簡稱LED，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。

多個 LED發光燈組成固定的字符或圖形進行顯示，即形成LED點陣圖文顯示屏。其主要特征是只控制LED點陣中各發光器件的通斷（發光或熄滅），而不控制LED的發光強弱。LED點陣的漢字顯示方式是先根據所需要的漢字提取漢字點陣（如16×16 點陣），將點陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼；而在使用時則需要先根據新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據新編碼提取相應的點陣進行漢字顯示。

LED點陣顯示具有如下特點：

（1）電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據產品不同而異，所以它是一種比使用高壓電源更安全的電源。

（2）效能：消耗能量比同光效的白熾燈減少80%。（3）適用性：每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環境。

（4）穩定性：10萬小時，光衰為初始的50%。

（5）響應時間：其白熾燈的響應時間為毫秒級，LED燈的響應時間為納秒級。（6）對環境污染：無有害金屬汞。

（7）顏色：改變電流可以變色，發光二極管方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實現紅黃綠蘭橙多色發光。

由于LED的眾多優勢，在市場中得到了廣泛的應用，主要應用領域有：（1）、信號指示應用：信號照明是LED單色光應用比較廣泛也是比較早的一個領域，約占LED應用市場的4%左右。

（2）、顯示應用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等，LED用于顯示屏幕的應用約占LED應用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。

（3）、照明應用：便攜燈具，汽車用燈，特殊照明。由于LED尺寸小，便于動態的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑裝飾照明。背光照明：普通電子設備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等。以及投影儀用RGB光源。

LED概述

1.1 LED電子顯示屏概述

LED電子顯示屏（Light Emitting Diode Panel）是由幾百--幾十萬個半導體發光二極管構成的像素點，按矩陣均勻排列組成。利用不同的半導體材料可以制造不同色彩的LED像素點。目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發已經達到了實用階段。LED顯示屏是一種通過控制半導體發光二極管的亮度的方式，來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。

LED顯示屏分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。LED顯示屏因為其像素單元是主動發光的，具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊和性能穩定等優點。因而被廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業企業管理和其它公共場所。

LED顯示屏的發展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發光密度、更高的發光均勻性，可靠性、全色化方向發展。1.2 LED電子顯示屏的分類

按顏色分類：

單基色顯示屏:單一顏色（紅色或綠色）。

雙基色顯示屏：紅和綠雙基色，256級灰度、可以顯示65536種顏色。

全彩色顯示屏：紅、綠、藍三基色，256級灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬種顏色。

按顯示器件分類：

LED數碼顯示屏：顯示器件為7段碼數碼管，適于制作時鐘屏、利率屏等，顯示數字的電子顯示屏。

LED點陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發光二極管組成的點陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。按使用場合分類：

室內顯示屏：發光點較小，一般Φ3mm--Φ8mm，顯示面積一般零點幾至十幾平方米。室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽光下工作，具有防風、防雨、防水功能。按發光點直徑分類：

室內屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、室外屏：Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm 室外屏發光的基本單元為發光筒，發光筒的原理是將一組紅、綠、藍發光二極管封在一個塑料筒內共同發光增強亮度。

顯示原理及控制方式分析

2.1 LED點陣模塊結構

八十年代以來出現了組合型LED點陣顯示器模塊，以發光二極管為像素，它用高亮度發光二極管芯陣列組合后，環氧樹脂和塑模封裝而成。這種一體化封裝的點陣LED模塊，具有高亮度、引腳少、視角大、壽命長、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點。LED點陣規模常見的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。

根據像素顏色的數目可分為單色、雙基色、三基色等。像素顏色不同，所顯示的文字、圖象等內容的顏色也不同。單色點陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點陣顯示內容的顏色由像素內不同顏色發光二極管點亮組合方式決定，如紅綠都亮時可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點亮時間，則可實現256或更高級灰度顯示，即可實現真彩色顯示。

圖2.1示出最常見的8×8單色LED點陣顯示器的內部電路結構和外型規格，其它型號點陣的結構與引腳可試驗獲得。

圖2.1 8×8單色LED模塊內部電路

LED點陣顯示器單塊使用時，既可代替數碼管顯示數字，也可顯示各種中西文字及符號．如5x7點陣顯示器用于顯示西文字母．5×8點陣顯示器用于顯示中西文，8x8點陣可以用于顯示簡單的中文文字，也可用于簡單圖形顯示。用多塊點陣顯示器組合則可構成大屏幕顯示器，但這類實用裝置常通過PC機或單片機控制驅動。2.2 LED 動態顯示原理

LED點陣顯示系統中各模塊的顯示方式： 有靜態和動態顯示兩種。靜態顯示原理簡單、控制方便，但硬件接線復雜，在實際應用中一般采用動態顯示方式，動態顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅動，從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通，同時又向各列送出表示圖形或文字信息的列數據信號，反復循環以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。

點陣式LED漢字廣告屏絕大部分是采用動態掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺暫留特性。將連續的幾幀畫面高速的循環顯示，只要幀速率高于24幀/秒，人眼看起來就是一個完整的，相對靜止的畫面。最典型的例子就是電影放映機。在電子領域中，因為這種動態掃描顯示方式極大的縮減了發光單元的信號線數量，因此在LED顯示技術中被廣泛使用。

以8×8點陣模塊為例，說明一下其使用方法及控制過程。圖2.1中，紅色水平線Y0、Y1……Y7叫做行線，接內部發光二極管的陽極，每一行8個LED的陽極都接在本行的行線上。相鄰兩行線間絕緣。同樣，藍色豎直線X0、X1……X7叫做列線，接內部每列8個LED的陰極，相鄰兩列線間絕緣。

在這種形式的LED點陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“1”表示），在某列線上施加低電平（用“0”表示）。則行線和列線的交叉點處的LED就會有電流流過而發光。比如，Y7為1，X0為0,則右下角的LED點亮。再如Y0為1，X0到X7均為0，則最上面一行8個LED全點亮。

現描述一下用動態掃描顯示的方式，顯示字符“B”的過程。其過程如圖2.2

圖2.2 用動態掃描顯示字符“B”的過程

2.3 LED常見的控制方式

目前常見的是并行傳輸方式（見附錄1.1），通過8位鎖存器將8位總線上的列數據進行鎖存顯示，各8位鎖存器的片選信號由譯碼器提供。此種方式的優點是傳輸速度快，對微控制器（MCU）的通信速度要求較低。但是這種方案最大的缺點是不便于隨意擴展顯示單元的數目。每增加一個16×16點陣的全角漢字顯示單元，就需要在之前的電路上多增加兩根地址線，這就要求在PCB布線的時候要留有充足的地址線冗余量。再一個缺點是，每個單元的PCB隨著安放位置的不同，布線結構也不相同，不利于廠家批量生產。并行傳輸需要的芯片較多，因此市場上已經出現用FPGA,CPLD等高密度可編程邏輯器件（PLD）來取代傳統鎖存器IC的方案。成本有所下降，但可擴展性仍舊較差。因此，并行傳輸方式適用于顯示單元數目確定的條屏。

隨著廣告屏顯示內容的多媒體化，對控制器傳輸速度，運算能力的要求越來越高。因此控制器的種類也在不斷發展以適應要求，從最初的8051單片機，到PIC單片機，又到FPGA，直到現在的ARM處理器。不同功能檔次的廣告屏對應著不同的處理器。

一．以傳統8051單片機為控制器的LED顯示屏。因受到單片機運算速度及通信速率的限制，LED動態顯示的刷新率不可能做得太高。對顯示效果和移動算法的處理也比較吃力，在實際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。除此之外，傳統8051單片機的內部資源貧乏，僅128字節的數據存儲器，幾K字節的程序存儲器，無E2PROM，SPI。這就需要對單片機擴展外設，無疑增加了硬件成本。因此，8051控制的條屏只能用于顯示內容及其簡單，不需要經常更改顯示內容的場合。

二．以PIC單片機為控制器的LED顯示屏。因PIC單片機是RISC架構的工業專用單片機，處理指令的速度有所增加，抗干擾能力優秀，型號種類繁多。作為條屏的控制器，可以明顯的改善顯示效果，同時PIC單片機內部的資源較豐富，可節省外部電路設計難度，同時降低了硬件成本。因此，以PIC單片機為控制器的條屏目前仍是單色條屏市場的主流。

三．以FPGA（復雜可編程邏輯門陣列）為控制器的LED顯示屏。FPGA以高速、并行著稱。是近年來新興的可編程邏輯器件。用他作為LED顯示屏的控制器，能夠高速的處理色階PWM信號、高速的完成動態掃描邏輯、高速的完成字符移動算法。因此被運用于雙基色、三基色的顯示系統。但是其成本較高，開發難度較大。

四．以ARM（32位RISC架構高性能微處理器）為控制器的LED顯示屏。ARM有著極高的指令效率，極高的時鐘頻率。因此其運算能力非常強大，內部資源也十分豐富，極大的簡化了硬件設計的難度，縮短了開發周期。在條屏的運用中，能用ARM來實現花樣繁多的顯示方式，以及高色階，多像素的全彩屏驅動。ARM與FPGA的組合更是功能強大，除了海量存儲技術，無線更新技術外，還能實時地顯示視頻信號。因此，以ARM為控制器的顯示屏常為視頻全彩屏。

硬件電路設計

3.1 系統硬件概述

整個電路由單片機89C51，8個74LS373，1個74HC154，1個74LS138,4個16×16的LED。該電路所設計的電子屏可顯示多個漢字，需要4個16×16 LED點陣模塊，可組成16×64的條形點陣。

AT89C51是一種帶4KB可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51引腳即外觀如圖3.1所示。

圖3.1 AT89C51的管腳圖

譯碼器是組合邏輯電路的一個重要的器件，74LS138的輸出是低電平有效，故實現邏輯功能時，輸出端不可接或門及或非門，74LS138與前面不同，其有使能端，故使能端必須加以處理，否則無法實現需要的邏輯功能。發光二極管點亮只須使其正向導通即可，根據LED的公共極是陽極還是陰極分為兩類譯碼器，即針對共陽極的低電平有效的譯碼器；針對共陰極LED的高電平輸出有效的譯碼器。

74LS373是低功耗肖特基TTL8D鎖存器，內有8個相同的D型(三態同相)鎖存器，由兩個控制端(11腳G或EN；1腳OUT、CONT、OE)控制。當OE接地時，若G為高電平，74LS373接收由PPU輸出的地址信號；如果G為低電平，則將地址信號鎖存。工作原理：74LS373的輸出端O0—O7可直接與總線相連。當三態允許控制端OE為低電平時，O0—O7為正常邏輯狀態，可用來驅動負載或總線。當OE為高電平時，O0—O7呈高阻態，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端LE為高電平時，O隨數據D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數據電平。74LS373引腳即外觀如圖3.2所示

圖3.2 74LS373引腳圖

74HC154為 4 線－12 線譯碼器，當選通端（G1、G2）均為低電平時，可將地址端（ABCD）的二進制 編碼在一個對應的輸出端，以低電平譯出。若將 G1 和 G2 中的一個作為數據輸入端，由 ABCD 對輸出尋址，還可作 1 線－16 線數據分配器。工作環境溫度為0～70℃，對社會的要求非常適合。

LED,50年前人們已經了解半導體材料可產生光

線的基本知識，第一個商用二極管產生于1960年。LED是英文light emitting diode（發光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環氧7樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護內部芯線的

作用，所以LED的抗震性能好該電路的顯示采用逐行掃描方式。工作時，由單片機取出第一行需要顯示的內容經延時一段時間后再進行下一行點陣數據的顯示。需要注意的是，每次只能選通一行數據，即要通過不斷的逐行掃描來實現漢字或字符的顯示。3.2 16×16LED點陣顯示制作

3.2.1 16×16LED點陣的內部結構及工作原理

以UCDOS中文宋體字庫為例，每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國家標準漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示。我們可以把每一個點理解為一個像素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內的任何圖形。這里我們以“高”字說明，如圖3.3所示。

圖3.3 16*16LED漢字顯示

用8位的AT89C51單片機控制，由于單片機的總線為8位，一個字需要拆分為2個部分。一般把它拆分為上部和下部，上部由8×16點陣組成，下部也由8×16點陣組成。在本例中單片機首先顯示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00—p07口。方向為p00到p07 ,顯示漢字“高”時,p02點亮,由上往下排列,為p0.0 滅，p0.1 滅, p0.2 滅, p0.3 滅, p0.4 滅, p0.5 亮,p0.6滅,p0.7 滅。即二進制00000100，轉換為16進制為 04h。上半部第一列完成后，繼續掃描下半部的第一列，為了接線的方 便，我們仍設計成由上往下掃描，即從p27向p20方向掃

描，從上圖可以看到，這一列全部為不亮，即為00000000，16進制則為00h。然后單片機轉向上半部第二列，仍為p01點亮，為00000100，即16進制04h.這一列完成后繼續進行下半部分的掃描，p20點亮，為二進制00000010，即16進制02h.依照這個方法，繼續進行下面的掃描，一共掃描32個8位，可以得出漢字“高”的掃描代碼為：02h，00h，01h, 04h,0FFh,0FEh, 00h, 00h，1Fh,0F0h, 10h, 10h, 10h, 10h, 1Fh,0F0h，00h, 04h, 7Fh,0FEh, 40h, 04h, 4Fh,0E4h，48h, 24h, 48h, 24h, 4Fh,0E4h, 40h, 0Ch。

由這個原理可以看出，無論顯示何種字體或圖像，都可以用這個方法來分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。不過現在有很多現成的漢字字模生成軟件，就不必自己去畫表格算代碼了。

3.2.2 用8×8LED點陣構成16×16LED點陣

Proteus中只有5×7和8×8等LED點陣，并沒有16×16LED點陣，而在實際應用中，要良好地顯示一個漢字，則至少需要16×16點陣。下面我們就首先介紹使用8×8點陣構建16×16點陣的方法，并構建一塊16×16LED點陣，用于本例的顯示任務。

首先，從Proteus7.1的元件庫中找到“MATRIX-8X8-RED”元器件，并將四塊該元器件放入Proteus文檔區編輯窗口中。此時需要注意,如果該元器件保持初始的位置（沒有轉動方向），我們要首先將其左轉90°，使其水平放置，那么此時它的左面8個引腳是其行線，右邊8個引腳是其列線（當然，如果你是將右轉，則右邊8個引腳是行線）。然后我們將四個元器件對應的行線和列線分別進行連接，使每一條行線引腳接一行16個LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長度的引腳，以便下面我們使用。連接好的16×16點陣如圖3.4所示。

成如上圖的16×16點陣只是第一步，這樣分開的數塊并不能達到好的顯示效果,下面我們要將其進一步組合。組合實際上很簡單，首先選中如上圖中右側的兩塊8×8點陣，然后拖動并使其與左側的兩塊相并攏，如圖3.5所示。

圖3.4 點陣模塊組合

圖3.5

可以看到原來的連線已經自動隱藏了，至于線上的交點，我們不要去動。然后，我們再來最后一步，選中下側的兩塊點陣，并拖動使其與上側的兩塊并攏,最后的效果如圖3.6所示。看到,原來雜亂的連線現在已經幾乎全部隱藏了，一塊16×16的LED點陣做成了。需要注意，做成的LED點陣的行線為左側的16個引腳，下側的16個引腳為其列線，而且其行線為高電平有效，列線為低電平有效。然后，我們將其保存，以便以后使用。

圖3.6 3.3主控單片機的接口說明

P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數據總線復制用口，作為輸入口時，每位能吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對端口寫入“1可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數據總線復用，在訪問期激活內部上拉電阻。在Flash編程時，PO口接收指令節，而在程序校檢時，輸出指令字節，校檢時，要求外接上拉電阻。P1口：P1口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。Flash編程和程序校檢期間，P1接收低8位地址。

P2口:P2口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。在訪問外部數據存儲器或16位地址的外部數據存儲（例如執行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數據。在訪問8位地址的外部數據存儲器（如執行MOVX@RI指令）時，P2口線上的內容（也即特殊功能寄存器（SFR）區中R2寄存器的內容），在整個訪問期間不改變。Flash編程和校檢時，P2亦接收高位地址和其他控制信號。

P3口：P3口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作輸入端口，作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻，輸出電流I。P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校檢的控制信號。

RST:復位輸入，當震蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。

ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時,ALE(地址鎖存允許）輸出脈沖用于所存地址的低8位字節。即使不訪問外部存儲器，ALE乃以時鐘振動頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。

3.4 LED顯示驅動電路 LED顯示驅動電路如圖3.7所示。

圖3.7 顯示驅動電路圖

字模生成

4.1 字模簡介

文字的字模是一組數字，但它的意義卻與數字的意義有著根本的變化，它是用數字的各

[1]位信息來記載英文或漢字的形狀。

在電腦硬件中，根本沒有漢字這個概念，也沒有英文的概念，其認識的概念只有——內碼(將ASCII表的高128個很少用到的數值以兩個為一組來表示漢字，即漢字的內碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，即英文的內碼)。如果你用啟動盤啟動系統后用DIR命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那確確實實是漢字，如果你啟動UCDOS或其他的漢字系統后，就會看到那是一個個熟悉的漢字。在硬件系統內，英文的字模信息一般固化在ROM里，即使在沒有進入系統的CMOS里，也可以讓你看到英文字符。而在DOS下，中文的字模信息一般記錄在漢字庫文件里(將制作好的字模放到一個個標準的庫中，這就是點陣字庫文件)。

4.1.1 LED顯示屏領域字模實現技術

在通過軟件實現的技術中，目前有許多字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，點“檢取”，十六進制數據的漢字代碼即可自動生成，把我們所需要的豎排數據復制到我們的程序中即可。在通過硬件實現字模提取的技術中，有在單片機系統中增加硬漢字庫的方法，主控器發送的漢字是其機內碼，用兩個字節來表示一個漢字。根據機內碼，顯示單元控制模塊從漢字庫中查取顯示字模，實現漢字顯示。由于帶有硬漢字庫，進行動態文字顯示時，通用智能顯示單元僅接受漢字的機內碼即可，這樣數據通訊量大大減少。因此，“動態文字顯示速度快”。4.1.2 軟件控制系統字模提取的分析與設計

而在LED顯示屏控制系統具體應用的Windows操作系統下如何提取字模信息是設計的核心。軟件控制系統在實際編輯過程中，要求各種字體、字號的文字都能被編輯、保存。所以系統在設計時，把文本區理解為由眾多的象素點構成，而把不同字體、字號的文字理解為一幅圖像。因為所開啟的文本區大小與LED顯示屏的大小對應，所以采用16×16點陣為單位，把文本區內的每個像素點都看成一個二維數組，由于系統中各種顏色都有對應的值，賦予每個不同顏色的像素點不同的對應值，再把每個點賦予一個int型的值，這樣保存下來的信息就是二進制數據。通過這樣的設計，我們不僅可以把任何字型，任何大小的文字保存下來，還可以顯示以256個像素點陣為單位的任何圖形。在軟件控制系統中實現字模的提取，也就避免了在單片機中加載硬漢字庫模塊，從而簡化了硬件模塊的設計。以下以單色屏為例，介紹系統采用字模保存的算法設計：

定義COLORREF zimo_ color為像素點的顏色，判斷某個點的顏色值。如果值為Oxffffff，說明此點為白色，賦予此點值0。由于單色屏只有紅色和不顯色兩種，所以可以簡單賦值為除白色外其余點賦值為1 CClientDC

dc(this);

CFile myfile;unsigned int zimo[192] [384]={0};unsigned char zimo_data[192][48]={0};

COLORREF zimo_color;

int row, col;

this->HideCaret();

for(row=0;row<192;row++){

for(col=0;col<384;col++){

zimo_color=do.GetPixel(col, row);

if(zimo color = =Oxffffff)

{zimo [row] [col]=0;}else

{zimo [row] [col]=1;}}} 定義unsigned int zimo[192][384]={0};//文本區像素點

以8位為一字節(因為在隨后的串行通訊中，傳輸的數據是8位的二進制數據)定義

unsigned char zimo_data[192][48]={0} 4.2 字模存儲技術

目前使用最廣泛的技術是，通過上位機軟件將待顯示的字符串轉換為對應的點陣字模數

2據，通過燒寫的方式將這些字模數據按一定的順序編址后存儲在EPROM中。在條屏顯示的2過程中按規定的方式取出EPROM中的字模數據進行處理。對于一個16×16點陣的漢字字模

2數據，需要連續32字節的EPROM空間來存儲。照此計算，若有256個需要顯示的字符，則

2至少需要32B×256=8192字節（8KB）的EPROM存儲空間。通常的單片機內部沒有集成這么22大容量的EPROM。因此這種方案，需要在單片機外部擴展大容量的EPROM，增加硬件成本。上位機程序設計由于涉及到漢字取模，取模算法的難度較大。在多字下載的時候傳輸時間也較長。諸多弊端使本設計放棄了傳統方案。而本設計創新使用了專用的點陣字庫芯片，成本僅為8元，內含各種點陣規格的GB2312、ASCII等標準字庫。專用字庫芯片采用微型SO-8封裝，使用高速同步串行SPI接口進行讀寫操作，節省了控制器的I/O。在本設計中，單片2機內部的小容量EPROM，用于存儲待顯示漢字的GB2312標準機內碼，每個全角字符的內碼

2占2字節，則在同樣需要顯示256個漢字的情況下，這種方案僅占用512字節的EPROM空間

4.3 字庫生成

因為本設計中為行掃描，列輸入，所以“魏”的自摸代碼為：

DB 49H,40H,4AH,51H,4CH,6AH,7FH,0C4H,4CH,4AH,8AH,71H,88H,42H,3FH,84H DB64H,98H,0A5H,0E0H,3EH,0BEH,24H,81H,24H,89H,7FH,81H,20H,07H,00H,00

“佳”字代碼為：

DB 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E2H,02H,12H,22H,12H,22H,12H,22H DB 12H,22H,0FFH,0FEH,12H,22H,12H,22H,32H,62H,16H,26H,02H,02H,00H,00H

“鋒”字代碼為：

DB 01H,40H,02H,40H,0EH,40H,0F3H,0FEH,12H,44H,12H,48H,09H,00H,11H,28H DB 0F2H,0A8H,2AH,0A8H,25H,0FFH,2AH,0A8H,32H,0A8H,23H,28H,02H,00H,00H,00H 5軟件設計

5.1 程序設計總體思路和結構 5.1.1 程序設計總體思路

用簡短的匯編程序設計，實現LED點陣顯示內容，并使顯示的內容在屏幕上從左到右的滾動顯示。系統采用模塊化結構，包括主程序、延時程序、顯示子程序和串行口中斷程序。用AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154芯片和4個16×16LED點陣顯示器構成一個完整的16位點陣LED顯示系統。5.1.2 程序流程圖

程序主要由開始、初始化、主程序、字庫組成。其中主程序和子程序的流程圖如圖5.1所示。

圖5.1 單片機漢字顯示程序流程圖

5.2 各模塊程序設計 5.2.1 系統初始化 ORG 0000H AJMP START ORG 000BH LJMP TIME0 ORG 0030H START:MOV R1,#00H MOV R2,#00H MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV R5,#00H 5.2.2 LED動態顯示

顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順序一個個的出現。設計時可采用如下方法：首先將LED顯示屏對應的顯示緩沖區全部清零，即 LED顯示空白，然后每間隔一個“軟定時器”設定的動態顯示時間，顯示緩沖區依次加入一個漢字點陣數據并進行掃描顯示，這樣就可達到動態顯示的效果。實現LED從左向右移動顯示程序： TIME0:INC R5 CJNE R5,#3,NEXT MOV R5,#0 INC DPTR INC DPTR INC R1 CJNE R1,#144,NEXT MOV R1,#0 MOV DPTR,#TAB NEXT: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETI 5.2.3 漢字顯示的原理

我們以中文宋體字庫為例，每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國標漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示。我們可以把每一個點理解為一個像素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內的任何圖形。LED點陣漢字顯示程序： MAIN: MOV P1,R2 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A INC R3 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R3 MOV P3,R4 LCALL DELAY1MS INC R2 CJNE R2,#16,MAIN MOV R2,#0 INC R4 CJNE R4,#3,MAIN MOV R3,#0 MOV R4,#0 LJMP MAIN

6系統功能測試

6.1 單元模塊電路測試

在proteus仿真軟件中運行測試AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154等芯片和LED顯示器均能正常運行并完整的顯示出了我所要的效果。所以各個模塊功能正常。6.2 系統整體功能測試

在仿真軟件proteus中運行測試系統整體功能，一切正常。實現了漢字的左移滾動顯示，完整的顯示出了“陜西理工學院”浮動漢字。

圖6.1 單片機漢字顯示系統測試圖

總結

在本設計中我用簡短的匯編程序在LED顯示屏實現了漢字的左移滾動顯示。在設計中采用的芯片有AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154和4個16×16LED點陣顯示器。其特點：1.內容能從右向左浮動顯示。2.硬件結構簡單，應用廣泛。3.LED數碼管動態掃描顯示，工作效率高，價格低廉等。

通過本次(64×16位點陣LED)的設計，理論知識學習和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業基礎知識解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規范以及電腦制圖等其他專業能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富。為后繼的學習和工作奠定的基礎。

致謝

在完成此設計過程中，我曾多次去找我的指導老師，李建忠老師，每次在遇到實驗中遇到困難或者程序看不懂的時候，我都去找李老師，不管上班下班時間，李老師每次都不厭其煩，不辭辛苦的給我細心講解指導，我才能在實驗室完成實驗，在寫論文過程中老師也給了我很大幫助，在此，我由衷的對李老師對我的指導和教育。

參考文獻

[1]李建忠編著.單片機原理及應用.西安：西安電子科技大學出版社，2002 [2]李群芳，肖看編著.單片機原理、接口及應用.北京：清華大學出版社，2005 [3]于海生編著.微型計算機控制技術.北京：清華大學出版社，2008 [4]戴梅萼，史嘉權編著.微型計算機技術及應用(第3版).北京：清華大學出版社，2008 [5]江曉安，董秀峰編著.數字電子技術(第二版).西安：西安電子科技大學出版社，2005

附錄

附錄：源程序代碼 ORG 0000H;初始化

AJMP START

ORG 000BH

LJMP TIME0

ORG 0030H START:MOV R1,#00H

MOV R2,#00H

MOV R3,#00H

MOV R4,#00H

MOV R5,#00H

MOV TMOD,#01H

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

MOV IE,#82H

SETB TR0

MOV DPTR,#TAB;================ MAIN: MOV P1,R2;單片機輸出

MOV A,R3

MOVC A,@A+DPTR

MOV P2,A

INC R3

MOV A,R3

MOVC A,@A+DPTR

MOV P0,A

INC R3

MOV P3,R4

LCALL DELAY1MS

INC R2

CJNE R2,#16,MAIN

MOV R2,#0

INC R4

CJNE R4,#4,MAIN

MOV R3,#0

MOV R4,#0

LJMP MAIN;=============== TIME0:INC R5;移動顯示

CJNE R5,#3,NEXT

MOV R5,#0

INC DPTR

INC DPTR

INC R1

CJNE R1,#144,NEXT

MOV R1,#0

MOV DPTR,#TAB NEXT: MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

RETI;================ DELAY1MS:MOV R7,#2;延時 DEL: MOV R6,#250

DJNZ R6,$

DJNZ R7,DEL

RET;================ TAB:;DB 000H,000H,01FH,0FCH,010H,000H,025H,000H,03BH,004H,000H,048H,00AH,050H,009H,060H;陜

;DB 07FH,0C0H,010H,0A0H,012H,090H,014H,088H,000H,08CH,000H,004H,000H,004H,000H,000H

DB 00H,00H,7FH,0FFH,44H,20H,5AH,10H,61H,0E1H,10H,82H,14H,84H,12H,88H

DB 10H,0B0H,0FFH,0C0H,10H,0B0H,12H,88H,34H,86H,11H,83H,00H,82H,00H,00H

DB 000H,000H,003H,000H,002H,0F8H,022H,010H,022H,050H,03FH,090H,022H,010H,022H,010H

DB 07FH,090H,044H,090H,044H,090H,004H,00CH,004H,030H,007H,0C0H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,010H,011H,010H,011H,020H,01FH,0E0H,022H,048H,000H,048H,038H,008H,027H,048H

DB 025H,048H,03FH,0F0H,04AH,090H,042H,090H,07EH,010H,000H,010H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,000H,010H,000H,010H,000H,010H,008H,010H,008H,010H,008H,010H,00FH,0E0H

DB 010H,020H,010H,020H,010H,020H,000H,020H,000H,020H,000H,020H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,003H,020H,00EH,020H,044H,020H,024H,020H,005H,020H,04AH,024H,02AH,0C2H

DB 00BH,07CH,01AH,040H,0E8H,040H,008H,040H,00CH,040H,008H,000H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,03FH,0FCH,022H,000H,02DH,004H,033H,008H,004H,010H,018H,0A0H,00AH,0C0H

DB 052H,080H,035H,0F8H,015H,004H,011H,004H,018H,004H,000H,038H,000H,000H,000H,000H

DB 02H,00H,02H,00H,42H,00H,33H,0FEH,00H,04H,02H,08H,02H,10H,02H,00H

DB 02H,00H,0FFH,0FFH,02H,00H,02H,00H,02H,00H,06H,00H,02H,00H,00H,00H

DB 10H,10H,20H,10H,0C0H,11H,5FH,0D2H,75H,7CH,55H,50H,55H,50H,35H,50H

DB 0D5H,50H,55H,50H,75H,7FH,5FH,0D0H,40H,10H,40H,30H,00H,10H,00H,00H

DB 08H,20H,08H,0C0H,0BH,00H,0FFH,0FFH,09H,01H,08H,82H,00H,04H,3FH,0F8H

DB 20H,00H,20H,00H,20H,00H,7FH,0FCH,20H,02H,00H,02H,00H,0EH,00H,00H

DB 24H,08H,24H,10H,24H,60H,25H,80H,7FH,0FFH,0C5H,00H,44H,80H,00H,40H

DB 24H,40H,12H,40H,00H,40H,0FFH,0FFH,00H,80H,01H,80H,00H,80H,00H,00H

DB 02H,20H,0CH,20H,88H,20H,69H,20H,09H,20H,09H,22H,89H,21H,69H,7EH

DB 09H,60H,09H,0A0H,19H,20H,28H,20H,0C8H,20H,0AH,60H,0CH,20H,00H,00H

DB 00H,10H,00H,10H,00H,10H,0FFH,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H

DB 11H,10H,11H,32H,11H,11H,11H,02H,33H,0FCH,11H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 08H,20H,08H,22H,08H,41H,0FFH,0FEH,08H,80H,08H,01H,11H,81H,11H,62H

DB 11H,14H,0FFH,08H,11H,14H,11H,64H,31H,82H,10H,03H,00H,02H,00H,00H

DB 04H,08H,04H,08H,04H,10H,04H,20H,04H,40H,04H,80H,05H,00H,0FFH,0FFH

DB 05H,00H,44H,80H,24H,40H,34H,20H,04H,10H,0CH,18H,04H,10H,00H,00H

DB 49H,40H,4AH,51H,4CH,6AH,7FH,0C4H,4CH,4AH,8AH,71H,88H,42H,3FH,84H

DB 64H,98H,0A5H,0E0H,3EH,0BEH,24H,81H,24H,89H,7FH,81H,20H,07H,00H,00H

DB 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E2H,02H,12H,22H,12H,22H,12H,22H

DB 12H,22H,0FFH,0FEH,12H,22H,12H,22H,32H,62H,16H,26H,02H,02H,00H,00H

DB 01H,40H,02H,40H,0EH,40H,0F3H,0FEH,12H,44H,12H,48H,09H,00H,11H,28H

DB 0F2H,0A8H,2AH,0A8H,25H,0FFH,2AH,0A8H,32H,0A8H,23H,28H,02H,00H,00H,00H

END

第五篇：LED戶外廣告牌基礎知識

LED

戶外廣告牌基礎知識

LED屏幕(戶外廣告牌，顯示屏)按應用場所不同，大致可以分外戶外廣告牌和室外屏幕兩類。由于LED戶外廣告牌的應用環境不同于室內屏幕，并且環境條件比較惡劣，自然對LED的發光材料和箱體有著較高的要求。一般來說戶外廣告牌的LED須采用超高亮發光材料，亮高度（UHB）是指發光強度達到或超過100mcd的LED，又稱坎德拉（cd）級LED。高亮度A1GaInP和InGaN LED的研制進展十分迅速，現已達到常規材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能達到的性能水準。

目前，彩色顯示所需的三基色紅、綠、藍以及橙、黃多種顏色的LED都達到了坎德拉級的發光強度，實現了超高亮度化、全色化，使發光管的戶外全色顯示成為現實。發光亮度已高于1000mcd，可滿足室外全天候、全色顯示的需要，用LED彩色大屏幕可以表現天空和海洋，實現3D動畫。新一代紅綠、藍超高亮度LED 達到了前所未有的性能。

戶外廣告牌像素目前均由紅/綠/藍三種原色(基色)的許多單管LED構成，常用成品有像素筒和像素模組兩種結構。像素尺寸多為12-26毫米，像素組成：單色以2R/3R/4R、偽彩以1R2YG/1R3YG/1R4YG、真彩以2R1G1B等組成形式居多。

一、戶外廣告牌系統方案設計原則

1.結構設計原則

2.亮度與配色依據

3.可靠性設計原則

4.安全性設計原則

5.易管理及可操作性設計原則

二、屏體安裝方式

墻掛式：即顯示幕背靠墻面，并固定在墻面上。此方式為常見方式，而且較易實現。

坐立式：即顯示幕坐立在平臺上。此方式最易實現，在條件許可的場合應優先采用這種安裝方式。

鑲嵌式：即顯示幕鑲嵌在一個墻框內。此方式不多見，如果墻面凹陷深度不夠，須考慮其維護性。

側掛式：即顯示幕兩側受力，側掛在兩建筑物或立柱之間。此方式常用于空曠場地的屏體懸掛，兩立柱依據屏體的懸掛要求搭建。

三、結構設計

1、材料選擇

采用角鋼作為屏體框架的主要材料，進行防腐、耐火處理。

2、箱體結構

采用大箱體結構，箱體材料進行打磨、鍍鋅、噴塑處理、具有防水/耐腐蝕功能。箱體具有厚度薄、重量輕、強度高，采用定位柱技術保證安裝精度等特點。

3、框架結構

由于采用標準的箱體結構，使得屏體框架結構簡單，定位精度及屏體的安裝工藝容易控制，保證了整屏的平整度。

4、聯接結構

采用焊接和連接件并用的聯接方式，簡單易行，可以確保聯接強度，同時提高屏體的安裝效率。

四、系統防護功能設計

1、安全配電系統

a.上電系統 b.防靜電設計 c.防雷設計

2、屏體結構安全設計

a.防風設計 b.防震設計 c.防水設計 d.防潮/防結露設計 e.防塵設計

f.防氧化/防腐蝕設計

3、溫度控制系統設計

A.屏體的散熱系統及防高溫設計

a.優良的驅動器選擇 b.完善的工藝設計 c.完備的系統防護設備 d.先進的系統防護技術：即“動態散熱”技術，密封式對流散熱，空調冷卻式內部對流散熱

B.屏體的防低溫設計