LED点阵广告牌的设计.doc

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电气与信息工程系课程设计任务书 10/11学年 2学期 11年6月3日 专业 电力系统自动化 班级 电力09-9(1) 课程名称 单片机原理 设计题目 LED点阵广告牌设计 指导教师 起止时间 2011-6-3 周数 1 设计地点 301 设计目的: 通过为期一周的单片机设计,完成LED点阵广告牌设计原理及调试运行。 设计任务或主要技术指标: 1.设计一款能显示不同字符的LED点阵广告牌; 2.设计不同的字符切换效果(闪烁,静止,平移等); 3.设计控制按钮,可以在不同的效果间切换; *4.(创新功能) 其他功能; 设计进度与要求: 1.系统组成,确定,分析,系统框图,应用背景; 2.硬件电路设计及原件清单; 3.软件设计及系统流程图; 4.仿真调试; 5.参考文献及总结; 主要参考书及参考资料: [1]单片机原理及应用:C语言版/周国运主编.-北京:中国水利水电出版社,2009 [2]全国计算机等级考试二级教程.C语言程序设计:2010年版/教育部考试中心.-北京:高等教育出版社,2007.8(2009重印) 教研室主任(签名) 系(部)主任(签名) 年 月 日 课程设计评定意见 设计题目: LED点阵广告牌设计 学生姓名: 王金涛 专业 电力系统自动化 班级 电力09-9-(1) 评定意见: 评定成绩: 指导教师(签名): 年 月 日 评定意见参考提纲: 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点,包括:学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。 摘要 本设计使用AT89C51系列高速单片机作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动16×16的点阵LED显示屏。利用AT89C51系列高速单片机本身强大的功能,可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输及存储,并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化,另一方面点阵显示广告牌广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所,所以本设计具有很强的现实应用性。 本LED显示广告牌能够以动态扫描的方式同时显示4个16×16点阵汉字,并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间,使本LED显示系统能掉电存储1024个字符。设计中采用了SPI接口的GB2312标准字库,支持所有的国标字符和ASCII标准字符的显示。因为采用串行传输方式,使本系统的可扩展性得到提升,便于多个显示单元的级联。 本文从LED的显示原理入手,详细阐述了LED动态显示的过程,以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。 关键词:动态显示;单片机;点阵字库 目录 1 LED概述 1 1.1 LED电子显示屏概述 1 2 显示原理及控制方式分析 2 2.1 LED点阵模块结构 2 2.2 LED 动态显示原理 3 2.3 LED常见的控制方式 4 3 系统硬件概述 5 3.1单片机简介 5 3.1.1 单片机概念 6 3.1.2 单片机的发展史 6 3.1.3单片机的特点 7 3.1.4主控单片机的接口说明 7 3.2 74HC138译码器 8 3.3 16×16LED点阵显示制作 9 3.3.1 16×16LED点阵的内部结构及工作原理 9 3.3.2 用8×8LED点阵构成16×16LED点阵 10 3.4 LED显示驱动电路 11 4 字模生成 13 4.1 字模简介 13 4.1.1 LED显示屏领域字模实现技术 13 4.1.2 软件控制系统字模提取的分析与设计 13 4.2 字模存储技术 14 4.3 字库生成 15 5软件设计 16 5.1 程序设计总体思路和结构 16 5.1.1 程序设计总体思路 16 5.1.2 程序流程图 16 5.2 各模块程序设计 17 5.2.1 系统初始化程序: 17 5.2.2 LED动态显示 18 5.2.3 字符显示的原理 19 5.3系统功能测试 19 5.3.1 单元模块电路测试 19 5.3.2 系统整体功能测试 19 总结 21 致谢 22 附录A 23 附录B 24 参考文献 34 1 LED概述 1.1 LED电子显示屏概述 LED(Light Emitting Diode),发光二极管,简称LED,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空

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