16×16LED电子显示屏本科生毕业论文.doc

题 目：16×16点阵 LED电子显示屏的设计 2010 年 5 月 12 日 16×16点阵LED电子显示屏的设计 摘要：电子显示屏的应用范围越来越广泛它作为一个重要的宣传平台，已经受到全社会的普遍认可。LED电子显示屏 目录 摘要 (II) Abstract. (Ⅲ) 1 引 言 (1) 1.1 课题的背景 (1) 1.2 研究目的和意义 (1) 1.3 论文研究内容与结构安排 (1) 2 系统方案论证与选择 (3) 2.1 方案论证 (3) 2.2 各模块方案选择与论证 (4) 2.2.1 单片机控制模块 (4) 2.2.2 时钟信号电路 (4) 2.2.3 显示模块 (4) 2.2.4 显示模块 (4) 2.2.5 驱动模块 (5) 3 系统硬件电路设计与实现 (6) 3.1 硬件电路设计 (6) 3.2 各单元电路说明 (6) 3.2.1 单片机主控制模块的设计 (6) 3.2.2 16×16点阵LED显示模块设计 (8) 3.2.3 驱动模块 (10) 4 系统软件设计 (14) 4.1 点阵显示原理 (14) 4.1.1 16×16点阵LED基本显示原理 (14) 4.1.2 16×16点阵LED显示屏上滚屏显示原理 (14) 4.1.3 16×16点阵LED显示屏左跑马显示原理 (15) 4.2 主程序设计 (16) 4.2.1 中断原理 (16) 4.2.2 系统驱动 (17) 4.2.3 系统主程序 (18) 5 系统调试及结果分析 (19) 5.1 系统调试 (19) 5.1.1 硬件测试 (19) 5.1.2 软件测试 (19) 5.2 结果分析 (20) 6 总结与展望 (21) 6.1 总结 (21) 6.2 展望 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) 附录 (24) 1 引 言 1.1 课题的背景 随着显示器件与技术的进一步发展，屏幕显示系统在国民经济中得到了广泛的应用，LED显示屏是信息显示的重要传媒之一。LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的显示屏幕。伴随着计算机技术的发展，使得LED数码管能够在减少驱动器的情况下能够直接被驱动。而且它具有可靠性高、使用寿命长、性能价格比高、使用成本低、环境适应能力强等特点，所以一直在平板显示领域扮演着重要的角色，并且在今后相当长的一段时期内还有相当大的发展空间。所以被广泛应用于金融市场、医院、体育场馆、机场、码头、车站、高速公路等公共场所的信息显示和广告宣传。近几年来我国LED显示的相关技术也取得了较快和较大的发展，早期时曾因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信控制方式，客观上影响了显示效果。所以导致早期的LED显示屏在国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通信控制，灰度等级为单点四级调灰，产品的成本比较高。后来LED显示屏迅速发展，进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色LED镜片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场;电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏的动态显示效果大大提高。这个阶段，LED显示屏在我国发展迅速，LED显示屏产业成为新兴的高科技产业。今天，LED显示屏应用领域更为广阔目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。并且通过该设计课题掌握了51单片机软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。 2 系统方案论证与选择 2.1 方案论证 从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制这些组成图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字很大，因为仅仅是16×16的点