毕业论文--程千(1) - 图文

平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）

摘 要

LED点阵广告牌在大街小巷随处可见，它的应用领域现在极其广泛。像证券交易、金融信息的显示，LED显示屏需求量都是非常大的。而这些LED的最基本单元都是8*8的点阵，它是组成汉字及其其它图形的基础。

本次的设计就是采用单片机作为主要控制单元核心，来实现一个简单的LED点阵汉字显示系统。通过单片机对行列扫描的控制，配合程序的运用，来实现显示、滚动、暂停以及调速。汉字的显示就是字模以极快的速度在屏幕上循环，超过一定的速度，由于人眼的暂留效应，就会认为是完整地显示了汉字。把字模按一定的速度依次调用显示，在我们视线中就好像字体在滚动。

在本次的设计中，主要用到了单片机的串口通信技术，这样不仅节省了单片机IO口的数目，而且是程序更加简洁。

LED显示汉字技术相信在将来还会得到更加广泛的应用，它在我们日常生活中占得地位相信也会愈来愈重要。

关键词：STC89S52RC；LED点阵显示屏；串并转换器；锁存器；驱动电路

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目 录

第一章 绪论 .................................................................................................................................................. 1

1.1 课题研究背景.................................................................................................................................. 1 1.2 研究现状及发展趋势 ...................................................................................................................... 1 1.3 论文主要内容.................................................................................................................................. 2 第二章 方案论证与选择............................................................................................................................... 4

2.1 系统硬件方案.................................................................................................................................. 4

2.1.1 显示屏主控制器 ................................................................................................................... 4 2.1.2 通信系统............................................................................................................................... 5 2.1.3 硬件设计方案 ....................................................................................................................... 6 2.2 系统软件方案.................................................................................................................................. 6

2.2.1 单片机编程语言 ................................................................................................................... 7 2.2.2 系统软件编译器介绍 ........................................................................................................... 8

第三章 硬件设计 .......................................................................................................................................... 9

3.1 硬件系统的总体设计 ...................................................................................................................... 9 3.2 单片机系统设计.............................................................................................................................. 9

3.2.1 STC89S52RC简介 ................................................................................................................ 9 3.2.2 STC89S52RC单片机引脚功能 .......................................................................................... 10 3.2.3 复位电路设计 ..................................................................................................................... 11 3.2.4 时钟电路............................................................................................................................. 12 3.2.5 电源电路............................................................................................................................. 12 3.3 控制单元设计................................................................................................................................ 13 3.4 驱动电路设计................................................................................................................................ 14

3.4.1 列驱动................................................................................................................................. 14 3.4.2 行驱动................................................................................................................................. 17 3.4.3 点阵屏分类 ......................................................................................................................... 18 3.4.4 点阵工作原理 ..................................................................................................................... 19 3.5 系统总电路图................................................................................................................................ 21 第四章 软件设计 ........................................................................................................................................ 22

4.1 主程序设计思想及流程图 ............................................................................................................ 22 4.2 显示驱动程序设计 ........................................................................................................................ 23

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第五章 制作与调试 .................................................................................................................................... 26

5.1 系统硬件部分调试 ........................................................................................................................ 26

5.1.1 短路与虚焊检测 ................................................................................................................. 26 5.1.2 上电测试............................................................................................................................. 26 5.2 系统软件调试................................................................................................................................ 26 5.3 总结 ............................................................................................................................................... 27 参考文献 ...................................................................................................................................................... 29 致谢 .............................................................................................................................................................. 39

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。

在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。LED的发展前景极为广阔，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。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括证券交易、金融信息显示、机场航班动态信息显示、港口、车站旅客引导信息显示、体育场馆信息显示、道路交通信息显示、调度指挥中心信息显示、邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示、广告媒体新产品等。

1.2 研究现状及发展趋势

1. 我国LED产业发展现状

经历了多年的发展,我国LED产业已从购买芯片、外延片生产应用产品，逐步发展到自主生产外延片和芯片的阶段，并且已具备一定技术和产业基础。初步形成从外延片生产、芯片制备到器件封装、集成应用等比较完整的产业链。我国上游产业的现状，一是参与单位多，主要单位有中科院半导体所、中科院物理所、电子工业集团第十三电子研究所、北京大学、清华大学、南昌大学和一些企业；但是这些参与单位都想建立自己产能，起始阶段产能都不大，整个产业看起来资源分散，没有规模；而且科研院所都想建立自己的产能，在技术输出上排外，而实际上各科研单位某一时间突破的可能仅是产业技术链的某一环节，整体上产业化条件还不具备，这样虽然每年看起来各个方面的技术都在突破，但产业化效率非常低；二是与国际先进水平比较,整体上一般芯片的亮度、发光效率、抗静电能力、抗漏电能力以及品质控制水平与国际厂家仍有差距。三是能满足市场需要且规模化生产的企业少，封装所需芯片尤其高档芯片主要靠进口。

值得一提的是经过多年的发展，我国LED显示屏厂商已经具有了很强的实力，虽然拥有DAK、Lighthouse、Darco等知名显示屏厂商的竞争，但国内LED显示屏厂商还是占据了国内市场的大部分份额，国内已经涌现了一批如上海三思、北京利亚德、西安

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