第一篇：24. 8X8 LED點陣顯示技術(shù)（精選）
24． 8X8 LED點陣顯示技術(shù)
1． 實驗任務(wù)
在8X8 LED點陣上顯示柱形，讓其先從左到右平滑移動三次，其次從右到左平滑移動三次，再次從上到下平滑移動三次，最后從下到上平滑移動三次，如此循環(huán)下去。2． 電路原理圖
圖4.24.1 3． 硬件電路連線
(1)． 把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P1端口用8芯排芯連接到“點陣模塊”區(qū)域中的“DR1－DR8”端口上；(2)． 把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3端口用8芯排芯連接到“點陣模塊”區(qū)域中的“DC1－DC8”端口上； 4． 程序設(shè)計內(nèi)容(1)． 8X8 點陣LED工作原理說明 8X8點陣LED結(jié)構(gòu)如下圖所示
圖4.24.2 從圖4.24.2中可以看出，8X8點陣共需要64個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點上，當對應(yīng)的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應(yīng)的二極管就亮；因此要實現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖49所示，對應(yīng)的一列為一根豎柱，或者對應(yīng)的一行為一根橫柱，因此實現(xiàn)柱的亮的方法如下所述：
一根豎柱：對應(yīng)的列置1，而行則采用掃描的方法來實現(xiàn)。一根橫柱：對應(yīng)的行置0，而列則采用掃描的方法來實現(xiàn)。
6． C語言源程序
#include
unsigned char code taba[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};unsigned char code tabb[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
void delay(void){ unsigned char i,j;
for(i=10;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}
void delay1(void){ unsigned char i,j,k;
for(k=10;k>0;k--)for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}
void main(void){ unsigned char i,j;
while(1){ for(j=0;j<3;j++)//from left to right 3 time { for(i=0;i<8;i++){ P3=taba[i];P1=0xff;delay1();} }
for(j=0;j<3;j++)//from right to left 3 time { for(i=0;i<8;i++){ P3=taba[7-i];P1=0xff;delay1();} }
for(j=0;j<3;j++)//from top to bottom 3 time { for(i=0;i<8;i++){ P3=0x00;P1=tabb[7-i];delay1();} }
for(j=0;j<3;j++){ for(i=0;i<8;i++){ P3=0x00;P1=tabb[i];delay1();} } } } //from bottom to top 3 time
第二篇：單片機實習(xí)報告 LED點陣漢字顯示
廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院
廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 單片機與接口技術(shù)實習(xí)報告
題目 16*16 LED點陣漢字顯示
院（系）
機電工程系
專
業(yè)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
起始日期： 2009年12月16日
廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院
單片機與接口技術(shù)實習(xí)計劃及任務(wù)書
一、實習(xí)任務(wù)
《單片機與接口技術(shù)》實訓(xùn)課是理論課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它是機電技術(shù)專業(yè)的主要實踐技能課程。課程內(nèi)容包括單片機軟件編程與仿真和調(diào)試。單片機硬件設(shè)計安裝與調(diào)試，單片機應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計，安裝與調(diào)試等。實訓(xùn)課程的基本任務(wù)是：使學(xué)生在掌握單片機基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，掌握單片機軟硬件的設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試能力。具有較好的單片機實際應(yīng)用能力。為今后從事生產(chǎn)一線的技術(shù)工作以及進一步提高科學(xué)技術(shù)水平打下堅實的基礎(chǔ)。同時，結(jié)合本課程的特點，逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察分析問題和動手解決問題的能力。
二、項目設(shè)計
漢字顯示屏廣泛應(yīng)用于汽車報站器，廣告屏等。在本實訓(xùn)中，漢字顯示屏采用了16*16的點陣模塊；漢字顯示的原理以在UCDOS中文宋體字庫為例，每一字由16行16列的點陣組成顯示。即國際漢字庫中的每一字均由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。所以在這個漢字屏上不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。
項目要求在16*16的點陣模塊上實現(xiàn)一組可移動的漢字或一副簡圖。
三、報告及方案
1、了解、熟悉單片機開發(fā)的特點、方法及趨勢。
2、熟悉軟件編制、調(diào)試的方法、流程。
3、理解單片機控制的原理和特點。
4、養(yǎng)成良好的設(shè)計習(xí)慣、培養(yǎng)正確的思路和工作態(tài)度。
5、熟練運用單片機開發(fā)軟件——Keill。
四、原理介紹
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1、電路原理圖如圖所示
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2、電路工作原理分析：
漢字顯示在UCDOS中文宋體字庫中，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副圖像。所以在這個漢字屏上不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。我是顯示漢字“施”，掃描原理如下：在UCDOS中文宋體字庫中，每一個字由16行16列的點陣組成顯示。如果用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，一般我們拆分為上部和下部，上部由8*16點陣組成，下部也由8*16點陣組成。
單片機首先顯的是左上角的的第一列的上列的上半部分，即第0 列的p00---p07口。方向為p00到p07，顯示漢字“施”時，由上而下排列，為P0.0滅，P0.1滅，P0.3亮，P0.4滅，P0.5滅，P0.6滅，P0.7亮。即二進關(guān)系00100011, 轉(zhuǎn)換為16進制國23H。上半部第一列完成后，繼續(xù)掃描下半部的第一列，為了接線方便，我們使用仍設(shè)計成由上往下掃描，即從p27向p20方向掃描，從右圖可以看到，這一列為，P2.7亮，P2.6亮，P2.5滅，P2.4滅，P2.3滅，P2.4滅，P2.3亮，P2.2亮，即為1100001，16進制為0C3H.然后單片機轉(zhuǎn)向上半部每二列，仍為00100010，即22H，16進制為22H，這一列完成后繼續(xù)進行下半部分，二進制為01000001，即16進制41H。依照這個方法，繼續(xù)進行下面的掃描，一共掃描32個8位，可以得出漢字“施”。
3、顯示原理圖
1）靜態(tài)顯示原理圖 2）靜態(tài)顯示程序編寫
3）靜態(tài)顯示工作原理分析
靜態(tài)顯示方式下，所有LED顯示器的COM公共極接地（共陰極顯示器）或接電源（共陽極顯示器），顯示器的8個段與并行輸出端口的輸出端相連。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器各筆畫段都要獨占具有鎖存功能的輸出口線，CPU把欲顯示的字形代碼送到輸出口上，就可以使顯示屏顯示出所需的數(shù)字或符號。此后，即使CPU不再去訪問它，顯示的內(nèi)容也不會消失（因為各筆畫段接口具有鎖存功能）。
靜態(tài)顯示法的優(yōu)點是，顯示程序十分簡單，顯示亮度大，由于CPU不必經(jīng)常掃描顯示器，所以節(jié)約了CPU的工作時間。但靜態(tài)顯示也有其缺點，主要是占用的I/O口線較多，硬件成本也較高。所以，靜態(tài)顯示法常用在顯示器數(shù)目較少的應(yīng)用系統(tǒng)中。
五、心得體會
時間如白駒過隙，一晃一個星期就過去了，在這個星期里，我們迎來了單片機與接口技術(shù)的實習(xí)。此次我們實習(xí)的內(nèi)容是了解矩陣LED顯示的基本原理和功能，掌握16*16矩陣LED和單片機的硬件和軟件接口設(shè)計方法以及完成驅(qū)動程序的編程。
這次實習(xí)的要求是在16*16的點陣模塊上實現(xiàn)一組可移動的漢字或一幅簡圖，因為這前我們在課堂上還沒有學(xué)習(xí)到這個程度，所以在開始實習(xí)的時候老師就為我們講解了一下，在顯示一個點的基礎(chǔ)上顯示不同的點，從而組成漢字或簡圖。在認真聽了老師對實驗的講解后，廣東紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院
我們就開始畫點陣圖，編寫自己的程序。
這次實習(xí)，我們是以小組為單位的。在編寫程序時，我卻忘了點陣圖里面每個點的表示方法，后來通過同學(xué)的幫忙，我終于編寫出靜態(tài)“施”的程序。
在實驗室中，老師先教我們接線，怎樣檢查線的好壞，因為這關(guān)系到后面編寫的程序能否顯示。當這些準備工作都做好時，我就把我要顯示的“施”字的程序打到電腦上，但卻發(fā)現(xiàn)程序有錯誤，經(jīng)過反復(fù)的檢查才發(fā)現(xiàn)原來有一步程序中的00H，打成了ooH。程序沒問題時，就操作保存——復(fù)位——顯示，在顯示屏上，清晰鮮艷的“施”字宣告我靜態(tài)顯示實驗成功了。接下來，就開始我們的動態(tài)顯示的編程，這就需要我們?nèi)ゲ檎蚁嚓P(guān)的資料了。經(jīng)過了我們的努力和請教老師，我們終于把動態(tài)的程序編出來了，看著顯示屏上從左到右，不斷循環(huán)走過的“施”字，一種成就感油然而生。
在這次實習(xí)過程中，我發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。但我們通過查閱大量有關(guān)資料，并在小組中互相討論，交流經(jīng)驗和自學(xué)，若遇到實在搞不明白的問題就會及時請教老師，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。其次，在這次實習(xí)中，我們運用到了其它所學(xué)的專業(yè)課知識，如：電子CAD，這讓我明白各個學(xué)科都不可能獨立的，知識是相通的，這是我這次實習(xí)的又一收獲。
另外，這次實習(xí)讓我感到了團隊合作的重要性。在團隊中，我們互幫互助，對整個實習(xí)來說，這是至關(guān)重要的。還有要感謝指導(dǎo)老師在我們遇到困難時，給予我們的建議與鼓勵。
一個星期的實習(xí)雖然結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識會讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。
附件一：動態(tài)點陣信息圖 2
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附件二：動態(tài)顯示程序編寫
ORG 0000H AJMP START ORG 0030H START: MOV P0,#00H MOV P3,#00H L1: MOV P1,#00H MOV R4,#250 MOV R5,#13 MOV DPTR,#TAB1 L2: LCALL DISPLAY MOV A,DPL ADD A,#32 MOV DPL,A MOV A,DPH ADDC A,#0 MOV DPH,A DJNZ R5,L2 AJMP L1 DISPLAY: MOV R3,#16 MOV R1,#00H MOV R2,#00H L3: MOV A,R1 MOV P1,A MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R2 MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A INC R1 INC R2 DJNZ R3,L3 DJNZ R4,DISPLAY
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RET TAB1: DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB2: DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB3: DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB4 : DB F2H,00H,27H,FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB5: DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB6: DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H TAB7: DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H DB 22H,41H,23H,0C3H,00H,00H,00H,00H TAB8: DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H DB 2FH,0C1H,22H,01H,22H,41H,23H,0C3H TAB9: DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H, DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH DB 22H,01H,22H,01H,2FH,0C1H,22H,01H TAB10: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H DB F2H,00H,27H,0FFH,22H,01H,22H,01H TAB11: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H
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DB 25H,0FFH,08H,00H,F2H,00H,27H,0FFH TAB12: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H, 0AFH,00H,79H,00H DB 21H,03H,21H,01H,25H,0FFH,08H,00H TAB13: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,20H,0FH,20H,F0H DB 0AFH,00H,79H,00H,21H,03H,21H,01H TAB14: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 20H,0FH,20H,F0H,0AFH,00H,79H,00H TAB15: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,0AFH,00H,79H,00H TAB16: DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H
END
第三篇：LED點陣開題報告
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題 目 基于單片機的
led點陣顯示系統(tǒng)的設(shè)計
二〇一二年十二月
開題報告填表說明 1.開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）過程規(guī)范管理的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生嚴謹務(wù)實工作作風(fēng)的重要手段，是學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作方案，是學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計（論文）工作的依據(jù)。
2.學(xué)生選定畢業(yè)設(shè)計（論文）題目后，與指導(dǎo)教師進行充分討論協(xié)商，對題意進行較為深入的了解，基本確定工作過程思路，并根據(jù)課題要求查閱、收集文獻資料，進行畢業(yè)實習(xí)（社會調(diào)查、現(xiàn)場考察、實驗室試驗等），在此基礎(chǔ)上進行開題報告。3.課題的目的意義，應(yīng)說明對某一學(xué)科發(fā)展的意義以及某些理論研究所帶來的經(jīng)濟、社會效益等。
4.文獻綜述是開題報告的重要組成部分，是在廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻資料后，對與本人所承擔(dān)課題研究有關(guān)方面已取得的成就及尚存的問題進行簡要綜述，并提出自己對一些問題的看法。
5.研究的內(nèi)容，要具體寫出在哪些方面開展研究，要突出重點，實事求是，所規(guī)定的內(nèi)容經(jīng)過努力在規(guī)定的時間內(nèi)可以完成。6.在開始工作前，學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師幫助下確定并熟悉研究方法。7.在研究過程中如要做社會調(diào)查、實驗或在計算機上進行工作，應(yīng)詳細說明使用的儀器設(shè)備、耗材及使用的時間及數(shù)量。8.課題分階段進度計劃，應(yīng)按研究內(nèi)容分階段落實具體時間、地點、工作內(nèi)容和階段成果等，以便于有計劃地開展工作。9.開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進行填寫，指導(dǎo)教師不能包辦代替。10.開題報告要按學(xué)生所在系規(guī)定的方式進行報告，經(jīng)系主任批準后方可進行下一步的研究（或設(shè)計）工作。篇二：led點陣顯示系統(tǒng)開題報告
電氣與信息學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
《基于單片機的led點陣顯示系統(tǒng)設(shè)計》開題報告
一、課題的目的和意義
1、研究目的（1）運用51系列單片機控制技術(shù)，編寫程序，通過程序控制led的顯示，使led顯示能夠固定，平移，左右跑馬，垂簾等多種顯示功能，達到熟練使用c51語言進行單片機編程的目的。
（2）以89c51單片機為主要芯片，通過與譯碼器芯片、行列驅(qū)動器件及周圍輔助電路的連接，形成硬件電路，并用dxp2004繪制出電路原理圖與pcb圖。通過設(shè)計，達到熟練使用dxp繪圖的目的，同時鍛煉動手能力，并對51系列單片機熟練應(yīng)用。
2、研究意義 led是取自 light emitting diode 三個字的縮寫，中文譯為“發(fā)光二極管”，顧名思義發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件具有二極管的特性。
八十年代以來出現(xiàn)了組合型ied點陣顯示器，以發(fā)光二極管為像素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)氧樹脂和塑模封裝而成。具有高亮度、功耗低、引腳少、視角大、壽命長、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點。點陣顯示器有單色和雙色兩類，可顯示紅，黃，綠，橙等。led點陣有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多種。目前，在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用led點陣顯示圖形和漢字。led行業(yè)已成為一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，led顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外需要進行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場所，例如戶內(nèi)外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導(dǎo)信息、公交車輛報站系統(tǒng)、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然，led顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會的一個重要標志。
二、文獻綜述
發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的電子器件具有二極管的特性。目前不同的發(fā)光二極管可以發(fā)出從紅外到藍間不同波長的光線，目前發(fā)出紫色乃至紫外光的發(fā)光二極管也已經(jīng)誕生。除此之外還有在藍光 led 上涂上熒光粉將
藍光轉(zhuǎn)化成白光的白光led。
制造led的材料不同，可以產(chǎn)生具有不同能量的光子，借此可以控制led所發(fā)出光的波長，也就是光譜或顏色。歷史上第一個led所使用的材料是砷(as)化鎵(ga),其正向pn結(jié)壓降(vf，可以理解為點亮或工作電壓)為1.424v，發(fā)出的光線為紅外光譜。另一種常用的led材料為磷(p)化鎵(ga)，其正向pn結(jié)壓降為2.261v，發(fā)出的光線為綠光。在實際使用中，led顯示屏這種主動發(fā)光體一般采用cd／平方米作為發(fā)光強度單位，并配合觀察角度為輔助參數(shù)，其等效于屏體表面的照度單位勒克司；將此數(shù)值與屏體有效顯示面積相乘，得到整個屏體的在最佳視角上的發(fā)光強度，假設(shè)屏體中每個像素的發(fā)光強度在相應(yīng)空間內(nèi)恒定，則此數(shù)值可被認為也是整個屏體的光通量。一般室外led顯示屏須達到4000cd／平方米以上的亮度才可在日光下有比較理想的顯示效果。普通室內(nèi)led，最大亮度在700～2000 cd／平方米左右。當多個led較緊密規(guī)則排放，其發(fā)光球面相互疊加，導(dǎo)致整個發(fā)光平面發(fā)光強度分布比較均勻。在計算顯示屏發(fā)光強度時，需根據(jù)led視角和led的排放密度，將廠商提供的最大點發(fā)光強度值乘以30％～90％不等，作為單管平均發(fā)光強度。
常見的led點矩陣顯示器有5*
7、5*
8、8*8等3種陣型。高度有17.78mm、30.48mm,35.56mm,50.80mm,60mm,42mm等多種。尺寸有小到只有0.7英寸的757，也有大到4英寸的4085，最常見的是約2英寸的2057、2058及2088品種。其中5*7陣型主要用于西文顯示，5*8陣型用于中西文顯示，8*8陣型主要用于中文顯示，也可用于西文顯示，這幾種陣型都可顯示圖形。l ed 已經(jīng)有近30 年的歷史, 廣泛應(yīng)用于指示燈, 大屏幕顯示等, 1996 年l ed 在全世界的銷售額已達幾十億美元。由于l ed 具有使用壽命長, 能經(jīng)受較強的沖擊和震動, 可靠性高、工作電流小, 可與數(shù)字電路兼容等許多優(yōu)點, 一直受到研究開發(fā)人員的重視。l ed 大屏幕電子顯示屏在國內(nèi)外已被普遍采用。同其它顯示媒體相比, 它具有顯示內(nèi)容豐富、動態(tài)范圍廣、畫面生動、無污染、壽命長、亮度高、效果好等顯著優(yōu)點, 是目前性能價格比最高的顯示媒體。
三、研究（設(shè)計）內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題
1、研究內(nèi)容
（1）研究單片機i/o接口的擴展與led的行列驅(qū)動方式。
（2）以89c51芯片為主體，與行列驅(qū)動芯片、譯碼器及其它外圍電路結(jié)合進行電路圖設(shè)計與pcb圖繪制。
（3）研究led點陣顯示的原理，并用c51語言進行軟件編程。
（4）通信電路的設(shè)置。（5）在線調(diào)試仿真，以達到所需結(jié)果。
2、研究途徑
收集資料和文獻，系統(tǒng)學(xué)習(xí)led點陣顯示系統(tǒng)的原理，根據(jù)設(shè)計要求進行軟件編程，并進行程序調(diào)試，仿真。設(shè)計以89c51單片機為主芯片、以rs-232作為通信設(shè)備，以74hc595做為列驅(qū)動，用三極管2n5401來作為行驅(qū)動和一片8*8led點陣顯示屏來設(shè)計電路原理圖和pcb。
3、技術(shù)路線
（1）首先要了解led點矩陣的結(jié)構(gòu)、種類及用途，并知道led的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作方式，最主要的是其行列驅(qū)動。
（2）選擇合適的行列驅(qū)動芯片。（3）選擇8位高性能單片機89c51為核心控制器控制led的顯示，并設(shè)計單片機硬件和軟件系統(tǒng)。硬件設(shè)計采用dxp2004制作原理圖和印刷電路板，軟件設(shè)計計劃采用89c51匯編語言編程，以有效提高軟件開發(fā)和維護效率。
（4）進行在線調(diào)試與仿真，使其實現(xiàn)led能夠固定，平移，左右跑馬，垂簾等多種顯示功能。
4、擬解決的關(guān)鍵問題
（1）led點陣顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計： l e d 點陣顯示系統(tǒng)由計算機、行列驅(qū)動電路、控制電路和led點陣顯示電路構(gòu)成。這是完成硬件設(shè)計所必需的。在硬件設(shè)計中，最重要的是如何選擇好需要的芯片，使電路達到最佳效果且成本最低。
（2）led點陣顯示的原理及軟件設(shè)計：本次設(shè)計的點陣led顯示系統(tǒng)以單片機89c 5l為基礎(chǔ)，加以外圍電路，實現(xiàn)led顯示固定、平移、左右跑馬、垂簾等多種功能。在編程過程中，最重要的是明白led點陣顯示的原理與單片機的通信原理，理清編程思路。
四、研究（設(shè)計）方案與進度計劃安排
1、研究（設(shè)計）方案：(1)主控制器的選擇方案
方案一：采用通用的51單片機at89c51作為主控制器，at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（fperom—falsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos8位微處理器。at89c2051是一種帶2k字節(jié) 閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用atmel高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容，且價格低廉。
方案二：采用pic系列的pic17cxx單片機，其特點是速度快，所以適用于高速數(shù)字運算的應(yīng)用場合中，加之它具備一個指令周期內(nèi)(160ns)可以完成8×8(位)二進制乘法運算能力，所以可取代某些dsp產(chǎn)品。再有pic17cxx單片機具有豐富的i/o控制功能，并可外接擴展eprom和ram，使它成為目前8位單片機中性能最高的機種之一。所以很適用于高、中檔的電子設(shè)備中使用。
但在該設(shè)計中，所需存儲數(shù)據(jù)和運算速度都沒有太高要求，因此選用方案一。
（2）顯示驅(qū)動器件的選擇
方案一：采用74hc595作為列驅(qū)動，74hc595是硅結(jié)構(gòu)的cmos器件，兼容低電壓ttl電路，遵守jedec標準。74hc595是具有8位移位寄存器和一個存儲器，三態(tài)輸出功能。移位寄存器和存儲器是分別的時鐘。8位串行輸入/輸出或者并行輸出移位寄存器，具有高阻關(guān)斷狀態(tài)。這使列數(shù)據(jù)的準備和列數(shù)據(jù)的顯示可以同時進行。十分適合本設(shè)計。
方案二：采用74ls154與16個三極管來做驅(qū)動。74ls154是一個4-16譯碼器，它需要單片機的四個i/o口來控制，且自身不能完成驅(qū)動，需三極管來完成驅(qū)動部分。使用74ls154不僅浪費i/o口，而且使電路變得復(fù)雜，因此，應(yīng)選擇方案一。
2、進度計劃安排
五、預(yù)期結(jié)果和創(chuàng)新成果 led顯示能夠固定，平移，左右跑馬，垂簾等多種顯示功能，并能夠保證長時間的顯示。設(shè)計開始采用16*16的led點陣屏，在此基礎(chǔ)上進行擴展，擴大點陣顯示屏，使顯示屏可動態(tài)滾動顯示多個字符或圖案。篇三：基于單片機的led點陣顯示屏的合計的開題報告
衡水學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計開題報告
題目:基于單片機的led點陣顯示屏的設(shè)計
學(xué)生姓名 : 肖霄
系 別 : 物理與電子信息系 專 業(yè) : 電子信息工程
年 級 : 2008級
學(xué) 號 : 200840513043 指導(dǎo)教師 : 郭海麗
衡水學(xué)院教務(wù)處印制
畢業(yè)設(shè)計開題篇四：led點陣電子顯示屏開題報告
武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計（論文）
開題報告
注：此表中的一、二、三項，由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下填寫。
報告
第四篇：LED點陣屏報告
大作業(yè)報告
課程：單片機系統(tǒng)項目設(shè)計
題目：16X64LED點陣屏設(shè)計與制作
系 別
信息工程系
專 業(yè)
電子應(yīng)用技術(shù)
學(xué) 號
123242****
學(xué)生姓名
lsxc曉
任課教師 完成日期 2014/6/22
目錄
1．設(shè)計內(nèi)容及要求………………………………………………………………..3 2．設(shè)計方法…………………………………………………………………………..4 3．16X64LED點陣屏PCB板圖設(shè)計圖…………………………………………..5 4．顯示字符（漢字）程序設(shè)計……………………………………………….7 5．顯示漢字圖片…………………………………………………………………………..9 6．總結(jié)……………………………………………………………………..9
設(shè)計題目：16X64點陣屏設(shè)計與制作
設(shè)計一個16X64 LED點陣屏，并用所設(shè)計的LED點陣屏靜態(tài)或滾動顯示漢字。要求完成電路原圖、PCB板圖的設(shè)計及制作（工廠打板），器件焊接及電路調(diào)試、漢字顯示程序的編寫等工作。
2．1
8X8LED點陣的結(jié)構(gòu)及顯示字符原理
利用PC上的8*8點陣漢字庫，提取后將點陣文件存入ROM，直接利用PC中漢字內(nèi)碼作為單片機系統(tǒng)的編碼。并使用外部中斷和定時中斷，采用74LS373作為地址鎖存器。
LED陣列是將多個LED以矩陣方式排列成一個器件，其中各LED的引腳有規(guī)律的連接。我們以最常見的8×8單色LED點陣顯示器為例。8×8 LED的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外型規(guī)格
如圖1所示
圖1 8X8LED點陣的結(jié)構(gòu)及顯示
2．2 16X16LED點陣的結(jié)構(gòu)及顯示漢字原理
16×16的點陣顯示屏共有256個發(fā)光二極管（如圖2），顯然單片機沒有這么多端口，如果我們采用鎖存器來擴展端口，按8位的鎖存器來計算，16×16的點陣需要256/8=32個鎖存器。
就16×16的點陣來說，我們把所有同一行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起，先送出對應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第一行使其燃亮一定的 時間，然后熄滅；再送出第二行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第二行使其燃亮相同的時間，然后熄滅；?? 第十六行之后又重新燃亮第一行，這樣反復(fù)輪回。
圖2 16X16LED點陣的結(jié)構(gòu)
2．3
16X64LED點陣設(shè)計
本系統(tǒng)采用AT89C51單片機作控制器。整個電路主要由單片機控制及其接口電路、驅(qū)動顯示電路、電源電路等部分組成。本系統(tǒng)場掃描驅(qū)動電路的設(shè)計可用串人并出的通用集成電路74HC595來作為數(shù)據(jù)鎖存。74HC595是一個八位串行輸入三態(tài)并行輸出的移位寄存器，8片74HC595進行級連，可共用一個移位時鐘SCK及數(shù)據(jù)鎖存信號RCK。這樣，當?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過8x8=64個SCK時鐘后便可將其全部移入74HC595中。此時還將產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)鎖存信號RCK將數(shù)據(jù)鎖存在74HC595中。并在使能信號G的作用下．使串人數(shù)據(jù)并行輸出。
從而使與各輸出位對應(yīng)的場驅(qū)動管處于放大或截止狀態(tài)；同時由行掃描控制電路產(chǎn)生信號使第一行掃描管導(dǎo)通，相當于第一行LED的正端都接高，顯然，第一行LED管的亮滅就取決于74HC595中的鎖存信號；此外，在第一行LED管點亮的同時。再在74HC595中移人第二行需要顯示的數(shù)據(jù)，隨后將其鎖存，同時由行掃描控制電路將第一行掃描管關(guān)閉而接通第二行，使第二行LED管點亮，以此類推，當?shù)谑袙呙柽^后再回到第一行，這樣。只要掃描速度足夠高。就可形成一幅完整的文字或圖像。
我們來分析一下16*16點陣行控線，列控線。級聯(lián)方法：如圖四個點陣。把00，01相同的行線相連接。把10，11相同的行線相連接。把00，10相同的列線相連接。把，11相同的列線相連接。最后，00，01的列就作為16x16點陣的列控線。00，10的行就作為16x16 點陣的行控線。同理：16*64的點陣也是一樣的，將同一行的所有行連在一起，同一列的所有列連在一起！（我們這次點陣用的是共陽型點陣，即行接陽極）
圖3 LED顯示屏接線圖 74HC595介紹：
74HC595 是一款漏極開路輸出的CMOS 移位寄存器，輸出端口為可控的三態(tài)輸出 端，亦能串行輸出控制下一級級聯(lián)芯片。10 腳 SCLR 移位寄存器清零端 直接接地,11 腳 SCK 數(shù)據(jù)輸入時鐘線 ,12 腳 RCK 輸出存儲器鎖存時鐘線,13 腳 OE 輸出使能,低電平為輸出有效,14腳SI數(shù)據(jù)線,串行輸入數(shù)據(jù)，亦能串行輸出數(shù)據(jù)到下一級級聯(lián)芯片。
ME4953介紹：
LED點陣顯示屏驅(qū)動，當每一顯示行需要的電流是比較大時，要使用行驅(qū)動管，每片4953內(nèi)部有兩個行驅(qū)動管，可以驅(qū)動2個顯示行。其內(nèi)部是兩個CMOS管，1、3腳VCC，2、4腳控制腳，2腳控制7、8腳的輸出，4腳控制5、6腳的輸出，只有當2腳為“0”時，7、8才會輸出，否則輸出為高阻狀態(tài)（漏極開路），只有當4腳為“0”時，5、6才會輸出，否則輸出為高阻狀態(tài)（漏極開）。
3．16X64LED點陣屏PCB板圖設(shè)計圖
圖4 16X64LED點陣屏PCB原理圖設(shè)計
圖5 16X64LED點陣屏PCB板圖
要考慮PCB 尺寸大小。PCB 尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB 尺寸后．再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。可以手動布線盡量手動布線。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。數(shù)字、模擬元器件及其相應(yīng)走線盡量遠離并限定在各自的布線區(qū)域內(nèi).。
4．顯示字符（漢字）程序設(shè)計
#include
#define uchar unsigned char #define uint unsigned int
uchar code tab1[]= {DB 00H,70H,7FH,80H,02H,10H,7FH,F8H,04H,00H,FFH,FEH,08H,10H,1FH,F8H，30H,10H,5FH,F0H,90H,10H,1FH,F0H,10H,10H,10H,10H,1FH,F0H,10H,10H};
uchar code tab2[]={DB 01H,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H,11H,14H,FFH,FEH,11H,10H,11H,10H，11H,10H,11H,10H,11H,F0H,11H,10H,10H,00H,10H,08H,1FH,FCH,00H,00H};
uchar code tab3[]= {DB 00H,10H,1FH,F8H,11H,10H,11H,10H,1FH,F0H,11H,10H,11H,10H,1FH,F0H，02H,80H,04H,60H,0CH,50H,34H,4EH,C4H,44H,04H,40H,08H,40H,10H,40H };
uchar code tab4[]={DB 10H,00H,10H,04H,17H,FEH,10H,20H,FCH,20H,10H,40H,30H,40H,38H,D0H，55H,48H,52H,46H,94H,42H,18H,40H,10H,40H,10H,40H,10H,40H,10H,40H };
uchar code hang[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0c,0x0d,0X0e,0x0f};
sbit DS = P3^0;sbit SH = P3^1;sbit OE = P2^0;sbit ST = P2^1;
void CH595(uchar BT7,uchar BT6,uchar BT5,uchar BT4,uchar BT3,uchar BT2,uchar BT1,uchar BT0){ uchar i;for(i=0;i<8;i++){
DS = BT7 >>7;
BT7 <<= 1;
SH = 0;
SH = 1;
}
for(i=0;i<8;i++){
DS = BT6 >>7;
BT6 <<= 1;
SH = 0;
SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT5 >>7;BT5 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT4 >>7;BT4 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT3 >>7;BT3 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT2 >>7;BT2 <<= 1;SH = 0;SH = 1;} for(i=0;i<8;i++){ DS = BT1 >>7;BT1 <<= 1;SH = 0;SH = 1;}
for(i=0;i<8;i++){
DS = BT0 >>7;
BT0 <<= 1;
SH = 0;
SH = 1;
}
//ST = 0;//ST = 1;}
void main(void){ uint i;CH595(0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff);while(1){
for(i=0;i<16;i++)
{
OE=0;
CH595(~tab4[2*i+1],~tab4[2*i],~tab3[2*i+1],~tab3[2*i],~tab2[2*i+1],~tab2[2*i],~tab1[2*i+1],~tab1[2*i]);
P1=hang[i];
ST=1;
ST=0;
OE=1;
} } }
5．顯示漢字圖片
圖6字幕顯示
6．總結(jié)：
本文設(shè)計的一個16ｘ64LED點陣漢字屏，能夠在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，顯示文字穩(wěn)定、清晰無串擾。文字顯示為靜止顯示方式。本系統(tǒng)具有硬件少，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，性能穩(wěn)定可靠，成本低等特點。
總結(jié)本文的研究工作，主要做了下面幾點較突出的工作。
一、通過查閱大量的相關(guān)資料，詳細了解了LED的發(fā)光原理和16X64點陣屏設(shè)計與制作原理，了解了LED的現(xiàn)狀和LED顯示屏與其它顯示屏相比較的優(yōu)點，明確了研究目標。
二、熟練掌握了系統(tǒng)具體的硬件設(shè)計方案,硬件結(jié)構(gòu)電路圖，語言程序設(shè)計與調(diào)試等方面的內(nèi)容。加深了對C51芯片的理解和應(yīng)用。
三、在此次課程設(shè)計中認識到還有好多知識缺少，以后我會繼續(xù)學(xué)習(xí)攻下難關(guān)。因此，通過查資料與動手操作，培養(yǎng)了我們獨立思考與主動學(xué)習(xí)的能力，在電子課程設(shè)計中，我們思考交流，將一個個難點攻克，對于原理及其工作過程都比較清楚而深刻。同時，鞏固了單片機的知識，收獲很大。
第五篇：Led點陣廣告牌設(shè)計
基于單片機的Led點陣廣告牌設(shè)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(jié)構(gòu).........................................................4 2.2 LED 動態(tài)顯示原理.......................................................4 2.3 LED常見的控制方式.....................................................5 3 硬件電路設(shè)計..................................................................7 3.1 系統(tǒng)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(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理......................8 3.2.2 用8×8LED點陣構(gòu)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(qū)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(lǐng)域字模實現(xiàn)技術(shù)...................................13 4.1.2 軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與設(shè)計.........................13 4.2 字模存儲技術(shù).............................................................14 4.3 字庫生成...................................................................14 5軟件設(shè)計........................................................................16 5.1 程序設(shè)計總體思路和結(jié)構(gòu)..............................................16 5.1.1 程序設(shè)計總體思路.................................................16 5.1.2 程序流程圖...........................................................16 5.2 各模塊程序設(shè)計..........................................................17 5.2.1 系統(tǒng)初始化...........................................................17 5.2.2 LED動態(tài)顯示........................................................17 5.2.3 漢字顯示的原理....................................................17 6系統(tǒng)功能測試..................................................................19 6.1 單元模塊電路測試.......................................................19 6.2 系統(tǒng)整體功能測試.......................................................19 總結(jié).................................................................................20 致謝.................................................................................21 參考文獻...........................................................................22 附錄.................................................................................23 引 言
LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，簡稱LED，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)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(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。當電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。
多個 LED發(fā)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(fā)光器件的通斷（發(fā)光或熄滅），而不控制LED的發(fā)光強弱。LED點陣的漢字顯示方式是先根據(jù)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(jù)新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據(jù)新編碼提取相應(yīng)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(jù)產(chǎn)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(huán)境。
（4）穩(wěn)定性：10萬小時，光衰為初始的50%。
（5）響應(yīng)時間：其白熾燈的響應(yīng)時間為毫秒級，LED燈的響應(yīng)時間為納秒級。（6）對環(huán)境污染：無有害金屬汞。
（7）顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。
由于LED的眾多優(yōu)勢，在市場中得到了廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域有：（1）、信號指示應(yīng)用：信號照明是LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個領(lǐng)域，約占LED應(yīng)用市場的4%左右。
（2）、顯示應(yīng)用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等，LED用于顯示屏幕的應(yīng)用約占LED應(yīng)用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。
（3）、照明應(yīng)用：便攜燈具，汽車用燈，特殊照明。由于LED尺寸小，便于動態(tài)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(shè)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(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成的像素點，按矩陣均勻排列組成。利用不同的半導(dǎo)體材料可以制造不同色彩的LED像素點。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達到了實用階段。LED顯示屏是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)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(fā)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(wěn)定等優(yōu)點。因而被廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所。
LED顯示屏的發(fā)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(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)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(shù)碼顯示屏：顯示器件為7段碼數(shù)碼管，適于制作時鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)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(fā)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(nèi)顯示屏：發(fā)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(fēng)、防雨、防水功能。按發(fā)光點直徑分類：
室內(nèi)屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、室外屏：Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm 室外屏發(fā)光的基本單元為發(fā)光筒，發(fā)光筒的原理是將一組紅、綠、藍發(fā)光二極管封在一個塑料筒內(nèi)共同發(fā)光增強亮度。
顯示原理及控制方式分析
2.1 LED點陣模塊結(jié)構(gòu)
八十年代以來出現(xiàn)了組合型LED點陣顯示器模塊，以發(fā)光二極管為像素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)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(guī)模常見的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。
根據(jù)像素顏色的數(shù)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(nèi)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(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點亮組合方式?jīng)Q定，如紅綠都亮?xí)r可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點亮?xí)r間，則可實現(xiàn)256或更高級灰度顯示，即可實現(xiàn)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(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外型規(guī)格，其它型號點陣的結(jié)構(gòu)與引腳可試驗獲得。
圖2.1 8×8單色LED模塊內(nèi)部電路
LED點陣顯示器單塊使用時，既可代替數(shù)碼管顯示數(shù)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(gòu)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(qū)動。2.2 LED 動態(tài)顯示原理
LED點陣顯示系統(tǒng)中各模塊的顯示方式： 有靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示原理簡單、控制方便，但硬件接線復(fù)雜，在實際應(yīng)用中一般采用動態(tài)顯示方式，動態(tài)顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅(qū)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(shù)據(jù)信號，反復(fù)循環(huán)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(tài)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(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)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(lǐng)域中，因為這種動態(tài)掃描顯示方式極大的縮減了發(fā)光單元的信號線數(shù)量，因此在LED顯示技術(shù)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(nèi)部發(fā)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(nèi)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(fā)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(xiàn)描述一下用動態(tài)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(tài)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(shù)據(jù)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(yōu)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(shù)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(jié)構(gòu)也不相同，不利于廠家批量生產(chǎn)。并行傳輸需要的芯片較多，因此市場上已經(jīng)出現(xiàn)用FPGA,CPLD等高密度可編程邏輯器件（PLD）來取代傳統(tǒng)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(shù)目確定的條屏。
隨著廣告屏顯示內(nèi)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(fā)展以適應(yīng)要求，從最初的8051單片機，到PIC單片機，又到FPGA，直到現(xiàn)在的ARM處理器。不同功能檔次的廣告屏對應(yīng)著不同的處理器。
一．以傳統(tǒng)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(tài)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(tǒng)8051單片機的內(nèi)部資源貧乏，僅128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器，幾K字節(jié)的程序存儲器，無E2PROM，SPI。這就需要對單片機擴展外設(shè)，無疑增加了硬件成本。因此，8051控制的條屏只能用于顯示內(nèi)容及其簡單，不需要經(jīng)常更改顯示內(nèi)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(gòu)的工業(yè)專用單片機，處理指令的速度有所增加，抗干擾能力優(yōu)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(nèi)部的資源較豐富，可節(jié)省外部電路設(shè)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(fù)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(tài)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(tǒng)。但是其成本較高，開發(fā)難度較大。
四．以ARM（32位RISC架構(gòu)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(nèi)部資源也十分豐富，極大的簡化了硬件設(shè)計的難度，縮短了開發(fā)周期。在條屏的運用中，能用ARM來實現(xiàn)花樣繁多的顯示方式，以及高色階，多像素的全彩屏驅(qū)動。ARM與FPGA的組合更是功能強大，除了海量存儲技術(shù)，無線更新技術(shù)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(shè)計
3.1 系統(tǒng)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(shè)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(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)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(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)需要的邏輯功能。發(fā)光二極管點亮只須使其正向?qū)纯桑鶕?jù)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(nèi)有8個相同的D型(三態(tài)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(tài)允許控制端OE為低電平時，O0—O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動負載或總線。當OE為高電平時，O0—O7呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內(nèi)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(shù)據(jù)D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)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(yīng)的輸出端，以低電平譯出。若將 G1 和 G2 中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端，由 ABCD 對輸出尋址，還可作 1 線－16 線數(shù)據(jù)分配器。工作環(huán)境溫度為0～70℃，對社會的要求非常適合。
LED,50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光
線的基本知識，第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧7樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護內(nèi)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(nèi)容經(jīng)延時一段時間后再進行下一行點陣數(shù)據(jù)的顯示。需要注意的是，每次只能選通一行數(shù)據(jù)，即要通過不斷的逐行掃描來實現(xiàn)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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(nèi)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(zhuǎn)換為16進制為 04h。上半部第一列完成后，繼續(xù)掃描下半部的第一列，為了接線的方 便，我們?nèi)栽O(shè)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(zhuǎn)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(xù)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(xù)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(xiàn)在有很多現(xiàn)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(gòu)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(yīng)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(gòu)建16×16點陣的方法，并構(gòu)建一塊16×16LED點陣，用于本例的顯示任務(wù)。
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(qū)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(zhuǎn)動方向），我們要首先將其左轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，則右邊8個引腳是行線）。然后我們將四個元器件對應(yīng)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(shù)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(cè)的兩塊8×8點陣，然后拖動并使其與左側(cè)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(jīng)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(cè)的兩塊點陣，并拖動使其與上側(cè)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(xiàn)在已經(jīng)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(cè)的16個引腳，下側(cè)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(shù)據(jù)總線復(fù)制用口，作為輸入口時，每位能吸收電流的方式驅(qū)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(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，PO口接收指令節(jié)，而在程序校檢時，輸出指令字節(jié)，校檢時，要求外接上拉電阻。P1口：P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)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(nèi)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(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)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(nèi)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(shù)據(jù)存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行MOVX@RI指令）時，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)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(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)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(nèi)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(fù)位輸入，當震蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。
ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)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(jié)。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(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。
3.4 LED顯示驅(qū)動電路 LED顯示驅(qū)動電路如圖3.7所示。
圖3.7 顯示驅(qū)動電路圖
字模生成
4.1 字模簡介
文字的字模是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有著根本的變化，它是用數(shù)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(nèi)碼(將ASCII表的高128個很少用到的數(shù)值以兩個為一組來表示漢字，即漢字的內(nèi)碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，即英文的內(nèi)碼)。如果你用啟動盤啟動系統(tǒng)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(tǒng)后，就會看到那是一個個熟悉的漢字。在硬件系統(tǒng)內(nèi)，英文的字模信息一般固化在ROM里，即使在沒有進入系統(tǒng)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(lǐng)域字模實現(xiàn)技術(shù)
在通過軟件實現(xiàn)的技術(shù)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(shù)據(jù)的漢字代碼即可自動生成，把我們所需要的豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們的程序中即可。在通過硬件實現(xiàn)字模提取的技術(shù)中，有在單片機系統(tǒng)中增加硬漢字庫的方法，主控器發(fā)送的漢字是其機內(nèi)碼，用兩個字節(jié)來表示一個漢字。根據(jù)機內(nèi)碼，顯示單元控制模塊從漢字庫中查取顯示字模，實現(xiàn)漢字顯示。由于帶有硬漢字庫，進行動態(tài)文字顯示時，通用智能顯示單元僅接受漢字的機內(nèi)碼即可，這樣數(shù)據(jù)通訊量大大減少。因此，“動態(tài)文字顯示速度快”。4.1.2 軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與設(shè)計
而在LED顯示屏控制系統(tǒng)具體應(yīng)用的Windows操作系統(tǒng)下如何提取字模信息是設(shè)計的核心。軟件控制系統(tǒng)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(tǒng)在設(shè)計時，把文本區(qū)理解為由眾多的象素點構(gòu)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(qū)大小與LED顯示屏的大小對應(yīng)，所以采用16×16點陣為單位，把文本區(qū)內(nèi)的每個像素點都看成一個二維數(shù)組，由于系統(tǒng)中各種顏色都有對應(yīng)的值，賦予每個不同顏色的像素點不同的對應(yīng)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(shù)據(jù)。通過這樣的設(shè)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(tǒng)中實現(xiàn)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(shè)計。以下以單色屏為例，介紹系統(tǒng)采用字模保存的算法設(shè)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(qū)像素點
以8位為一字節(jié)(因為在隨后的串行通訊中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是8位的二進制數(shù)據(jù))定義
unsigned char zimo_data[192][48]={0} 4.2 字模存儲技術(shù)
目前使用最廣泛的技術(shù)是，通過上位機軟件將待顯示的字符串轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的點陣字模數(shù)
2據(jù)，通過燒寫的方式將這些字模數(shù)據(jù)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(guī)定的方式取出EPROM中的字模數(shù)據(jù)進行處理。對于一個16×16點陣的漢字字模
2數(shù)據(jù)，需要連續(xù)32字節(jié)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(jié)（8KB）的EPROM存儲空間。通常的單片機內(nèi)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(shè)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(shè)計放棄了傳統(tǒng)方案。而本設(shè)計創(chuàng)新使用了專用的點陣字庫芯片，成本僅為8元，內(nèi)含各種點陣規(guī)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(jié)省了控制器的I/O。在本設(shè)計中，單片2機內(nèi)部的小容量EPROM，用于存儲待顯示漢字的GB2312標準機內(nèi)碼，每個全角字符的內(nèi)碼
2占2字節(jié)，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(jié)的EPROM空間
4.3 字庫生成
因為本設(shè)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(shè)計
5.1 程序設(shè)計總體思路和結(jié)構(gòu) 5.1.1 程序設(shè)計總體思路
用簡短的匯編程序設(shè)計，實現(xiàn)LED點陣顯示內(nèi)容，并使顯示的內(nèi)容在屏幕上從左到右的滾動顯示。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，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(gòu)成一個完整的16位點陣LED顯示系統(tǒng)。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(shè)計 5.2.1 系統(tǒng)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(tài)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(xiàn)。設(shè)計時可采用如下方法：首先將LED顯示屏對應(yīng)的顯示緩沖區(qū)全部清零，即 LED顯示空白，然后每間隔一個“軟定時器”設(shè)定的動態(tài)顯示時間，顯示緩沖區(qū)依次加入一個漢字點陣數(shù)據(jù)并進行掃描顯示，這樣就可達到動態(tài)顯示的效果。實現(xiàn)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(nèi)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(tǒng)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(tǒng)整體功能測試
在仿真軟件proteus中運行測試系統(tǒng)整體功能，一切正常。實現(xiàn)了漢字的左移滾動顯示，完整的顯示出了“陜西理工學(xué)院”浮動漢字。
圖6.1 單片機漢字顯示系統(tǒng)測試圖
總結(jié)
在本設(shè)計中我用簡短的匯編程序在LED顯示屏實現(xiàn)了漢字的左移滾動顯示。在設(shè)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(nèi)容能從右向左浮動顯示。2.硬件結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。3.LED數(shù)碼管動態(tài)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(shè)計，理論知識學(xué)習(xí)和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)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(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)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(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富。為后繼的學(xué)習(xí)和工作奠定的基礎(chǔ)。
致謝
在完成此設(shè)計過程中，我曾多次去找我的指導(dǎo)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(dǎo)，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(dǎo)和教育。
參考文獻
[1]李建忠編著.單片機原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002 [2]李群芳，肖看編著.單片機原理、接口及應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2005 [3]于海生編著.微型計算機控制技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2008 [4]戴梅萼，史嘉權(quán)編著.微型計算機技術(shù)及應(yīng)用(第3版).北京：清華大學(xué)出版社，2008 [5]江曉安，董秀峰編著.數(shù)字電子技術(shù)(第二版).西安：西安電子科技大學(xué)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
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