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LED点阵显示屏(完整源程序版).doc

发布时间：2022-05-30 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.98M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    编号： 单片机 实训 (论文)说明书 题 目： LED 点阵模块控制器 院 （系）： 应用科技学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2009 年 12 月 28 日 1
    目 录 引言 ……………………………………………………………………1 1 系统的设计与分析 ………………………………………………2 1.1 LED 点阵控制原理………………………………………………………………3 1.1.1 LED 简介 ……………………………………………………………………3 1.1.2 LED 点阵 ……………………………………………………………………4 1.1.3 显示原理 ……………………………………………………………………5 1.1.4 显示屏的原理图及结构 ……………………………………………………6 1.2 单片机小系统 …………………………………………………………………8 1.2.1 51 系列单片机的概述 ………………………………………………………8 1.2.2 单片机的组成 ………………………………………………………………8 2 程序设计 ………………………………………………………10 2.1 系统程序的框架………………………………………………………………10 2.1.1 串口通讯协议………………………………………………………………10 2.1.2 显示处理效果函数…………………………………………………………10 2.1.3 显示函数……………………………………………………………………10 2.2 程序流程图……………………………………………………………………9 3 总结 ………………………………………………………………11 谢辞 …………………………………………………………………13 参考文献 ……………………………………………………………14 附录（所有的源程序）………………………………………………15 2
    摘 要 LED 是发光二极管 Light Emitting Diode 的英文缩写, 是一种能够将电能转化为 可见光的半导体。LED 点阵是由发光二极管排列组成的显示器件, 在我们日常生活的电 器中随处可见，极为普通也广为人知。特别是它的发光类型属于冷光源，效率及发热量 是普通发光器件难以比拟的，它采用低电压扫描驱动，具有： 耗电少、使用寿命长、 成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵活、安全、 响应时间短、绿色环保、控制灵活种等特点。目前 LED 显示屏作为新一代的信息传播媒 体，已经成为城市信息现代化建设的标志。随着社会经济的不断进步，以及 LED 显示技 术的不断完善，人们对 LED 显示屏的认识将越来越深入，其应用领域将会越来越广。 本文设计一个 16*64 点阵模块控制器，根据标准的 08 控制接口要求，可以驱动市 面上常见的 16 扫单色显示屏，显示汉字、英文、阿拉伯数字及其他信息等。整个系统 提供很宽的外部扩展，包括时钟、温湿度、亮度等常规点阵控制器的模块。 关键词：LED 点阵控制器；89S52；16 扫；08 接口 3
    Abstract LED Light Emitting Diode Light Emitting Diode is the English abbreviation is an electrical energy into visible light can be a semiconductor. LED dot matrix is composed of light-emitting diode array display devices, the appliances in our daily life everywhere, it is common are also well known. In particular, it belongs to the type of light-emitting cold light source, efficiency, and heat an ordinary light-emitting devices is difficult to match, it uses low-voltage scan driver with: low power consumption, long life, low cost, high brightness, fault less large angle, visual distance specification products, reliable and durable, application flexibility, security, response time is short, green environmental protection, control and flexible kinds of characteristics. Present LED display as a new generation of information and communication media, has become a symbol of the modernization of city information. As social and economic advances, as well as LED display technology continues to improve, people's understanding of the LED display will be more in-depth, its applications will become more widely. This design of a 16 * 64 Dot Matrix module controller, according to the standard control interface of the 08 requirements of the common market can drive 16 scan monochrome display, display Chinese characters, English, Arabic, and other information. Throughout the system provides a wide external expansion, including clock, temperature and humidity, brightness and other conventional dot matrix controller module. Key words：LED dot matrix controller; 89S52; 16 sweep; 08 Interface 4
    引言 自 20 世纪 80 年代后期开始，随着 LED 制造技术的不断完善，在国外得到了广泛的 应用。在我国改革开放之后，提别是进入 90 年代国民经济的高速增长，对公众场合发 布信息的需求日益强烈。 而 LED 显示屏作为信息传播的一种重要手段，已经成为城市信息现代化建设的标 志,LED 显示屏随着社会经济的不断进步，以及 LED 制造技术的完善，人们对 LED 显示 屏的认识将会越来越深入，其应用领域将会越来越广；LED 显示屏经多年的开发、研制、 生产，其技术目前已经成熟。 现在各种广告牌不再是白底黑字了，也不再是单一的非电产品，而是用上了丰富多 彩的 LED 电子产品，为城市的增添了一道靓丽的风景。而且它采用低电压扫描驱动，具 有耗电少、使用寿命长、成本低、发光效率高、故障少、视角大、可视距离远、可靠耐 用、组态灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活、色彩丰富以及对室内外环境 适应能力强等特点。近年来 LED 显示屏市场得到了迅猛的发展，已经广泛应用到银行、 邮电、税务、机场、车站、证券市场及其它交易市场、医院、电力、海关、体育场等需 要进行多种公告、宣传的场合。 因此，学习 LED 系统原理与工程技术很有必要。通过设计一个可显示文字与图形的 16*64 点阵控制器来学习和熟悉 LED 的使用。 1 系统的设计与分析 本文是通过设计一个可显示文字与图形的 16*64 点阵控制器电路来学习和熟悉 LED 的使用，LED 点阵控制器分为五个模块，系统框图(如图 1)，一是参数输入部分，例如 温度、湿度、亮度等；二是字库部分，如 16 点阵、24 点阵或者 32 点；三是单片机控 制部份；四是接口部分（如图 2），一般采用 08 接口，如果需要不同的接口类型，可以 根据 08 接口为基础进行转接，这也是本系统采用 08 接口的原因之一；五是串口通讯部 分（图 3），其中亮度、温度、时钟模块由于时间的原因没有完善，等待扩展。 5
    图 1 系统框图 图 2 标准 08 接口部分 6
    图 3 串口通讯部分 1.1 LED 点阵控制原理 显示屏是由发光二极管行列组成的 LED 点阵模块组成显示屏体。 1.1.1 LED 简介 LED 是发光二极管英文 Light Emitting Diode 的缩写格式，LED 器件种类繁多，早 期的 LED 产品是单个发光管，随着数字化设备的出现，LED 数码管和字符管得到了广泛 的应用，LED 点阵等显示器件的出现，适应了信息化社会发展的需要，成为了大众传媒 的重要工具。 LED 发光灯按类型可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪 烁发光灯、电压型发光灯等；按发光强度可分为普通亮度发光灯、高亮度发光灯、超高 亮度发光灯等； LED 发光灯结构如图 2 所示，它由芯片 3、阳极引脚 1、阴极引脚 2 和环氧树脂封 装外壳四部分组成。它核心部分是具有复合发光功能的 PN 结，即芯片 3。环氧树脂封 装外壳具有保护芯片的作用，还有透光聚光的能力，以增强显示效果。 7
    图 4 1.1.2 LED 点阵 随着 LED 应用领域的扩大，要求生产更为直接和方便的 LED 显示器件。因而出现了 数码管、字符管、电平管、LED 点阵等多种 LED 显示器。不管显示器的结构怎么变，它 的核心部件仍然是发光半导体芯片。 例如一个 8*8 的点阵是由 64 个发光二极管按一个规律组成的，如图 3。 如图 3 所示的发光二极管，行接低电平，列接高电平，发光二极管导通发光。 图 5 1.1.3 显示原理 人眼的亮度感觉不会因光源的消失而立即消失，要有一个延迟时间，这就是视觉的 惰性。视觉惰性可以理解为光线对人眼视觉的作用、传输、处理等过程都需要时间，因 而使视觉具有一定的低通性。实验表明，当外界光源突然消失时，人眼的亮度感觉是按 指数规律逐渐减小的。这样当一个光源反复通断，在通断频率较低时，人眼可以发现亮 度的变化；而通断频率增高时，视觉就逐渐不能发现相应的亮度变化了。不致于引起闪 烁感觉的最低反复通断频率称为临界闪烁频率。通过实验证明临界闪烁频率大约为 24Hz。因此采用每秒 24 幅画面的电影，在人看起来就是连续活动的图象了。同样的原 理，日光灯每秒通断 50 次，而人看起来却是一直亮的。由于视觉具有惰性，人们在观 察高于临界闪烁频率的反复通断的光线时，所得到的主观亮度感受实际上是客观亮度的 平均值。 视觉惰性可以说是 LED 显示屏得以广泛应用的生理基础。首先，在 LED 显示屏中可 以利用视觉惰性，改善驱动电路的设计，形成了目前广为采用的扫描驱动方式。扫描驱 8
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