基于ATC单片机的xled点阵显示设计毕业设计论文word格式.doc

目 录 1 需求分析 2 1.1前言 2 1.2课题设计内容 2 1.3设计目的 2 2 总体设计 3 2.1设计思路 3 2.2方案设计 3 3 详细设计 5 3.1硬件系统电路设计 5 3.1.1控制电路设计 5 3.1.2主要功能特性： 6 3.2控制系统的软件设计 7 3.2.1 主程序 7 3.2.2初始化程序 7 3.2.3显示程序 8 3.2.4程序设计清单 8 4 实现 9 4.1元器件的选择 9 4.2元器件焊接 9 4.2.1焊接准备 9 4.2.2焊接过程 9 4.3软件的调试和烧入 11 5 使用说明 12 5.1各部分组成及功能 12 5.1.1? LED显示屏 12 5.1.2以单片机为核心的动态扫描电路 12 5.2显示时间的分析 13 6 实验小结 14 7 收获体会 15 附录一 16 附录二 16 附录三 17 1 需求分析 1.1前言 当今世界，电子技术迅猛发展，点阵式显示器件作为现代信息显示的重要媒体，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、国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。由于LED电子显示屏具有所显内容信息量大,外形美观大方,操作使用方便灵活.适用于火车,汽车站,码头,金融证券市场,文化中心,信息中心体育设施等公共场所该项目广泛涉及了计算机及电子技术中的电源技术单片机技术数据通讯技术显示技术存储技术系统软件技术接口及驱动等技术LED显示又可以分为单色显示和双色显示，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。采用AT89C2051单片机2 总体设计 2.1设计思路 利用单片机对整个系统进行总体控制，进行显示所要显示的字符。显示方式分为三种：逐字显示、上滚显示、左滚显示其中显示字模数据由单片机输入显存，点阵的点亮过程有程序控制，由驱动电路完成，点阵采用单色显示，该显示器电路的特点是：点阵的动态显示过程占用时间比较短，亮度比较高，而且亮度可以改变电阻进行调节。单片机控制的时钟电路，根据不同的要求有不同的设计思路，根据我们现在的水平和现有的设计能力，我们选择了比较简单的那种电路，但是，也是有两种可以选择的方案。 方案一: 显示预先想要显示的内容，在本设计中要求显示“电子设计”四个文字，显示方式分三种：①逐字显示，②向上滚动显示，③向左滚动显示。本程序中显示前两中方案二： 在8X8LED点阵上显示柱形，让其先从左到右平滑移动三次，其次从右到左平滑移动三次，再次从上到下平滑移动三次，最后从下到上平滑移动三次，如此循环下去。 方案三： 点阵LED扫描介绍：点阵LED一般采用扫描式显示,实际运用分为三种方式： （1）点扫描（2）行扫描（3）列扫描 若使用第一种方式,其扫描频率必须大于16*64=1024Hz,周期小于1ms即可。若使用第二种和第三种方式，则频率必须大于16*7=128Hz，周期小于7.8ms即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行（8颗LED）时需外加驱动电路提高电流，否则亮度会不足。根据烧入程序的不同而显示的方式就不同显示屏在设计与使用中存在如下问题： 1.由于要对显示屏上数以万计的像素进行控制,并且随着显示屏面积的增大,电路结构也非常庞大,因此系统的模块化设计成为重点考虑的问题2.为了在屏上显示动画,视频图像等信息,显示系统必须用30帧/秒以上的速度来更新显示画面,这就要求显示系统有非常高的处理速度3.为了在显示屏上细致的显示出信息所表示的形状,一般每帧有多至几百KB的显示数据送到显示屏,因此有非常大的数据传输量4.用LED器件制造的显示屏主要用于大型公共设施和室外场所,尺寸通常在几米到几十米长,显示数据传输距离达几百米到千米以上有上文可以看到LED显示屏的制造技术是集大容量的数据传输,高速处理,高速LED控制,超高亮度LED器件等技术于一体,涉及了计算机,信息,电子技术,色彩学等领域的综合产物,有着较高的技术难度和较大的生产工作量对于上文所述的难点有以下解决方案： 1.总体设计采用集散控制方案,在统一协调的基础上来进行分级递阶控制,并通过功能分散,危险分散来达到设计的优化2.化整为零,将显示屏分解为规模较小的显示单元,即用显示单元来组成显示系统3.显示单元本身具有与显示屏相同的控制功能,并具有良好的嵌入性4.显示单元具备稳定,高速,简洁的长距离数据传输系统5.显示单元组成的显示系统应结构简单,性能稳定3 详细设计 3.1硬件系统电路设计 3.1.1控制电路设计 本字符显示器采用AT89C51单片机作控制器,12MHZ晶振,8*8点阵共阳LED显示器,其中,P0作为字符数据输出口,P2