基于單片機(jī)的LED顯示屏系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì).docx

基于單片機(jī)的LED顯示屏系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄第一章 緒 論11.1課題的背景和意義11.2 相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11.2.1 LED顯示屏發(fā)展的簡要回顧21.2.2 我國LED顯示屏的發(fā)展現(xiàn)狀31.2.3 LED顯示屏的發(fā)展趨勢31.3 LED顯示屏顯示原理41.4 課題研究的目的51.5課題的主要工作5第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)72.1需求分析72.2系統(tǒng)組成及功能描述72.3系統(tǒng)的功能描述82.4系統(tǒng)的工作過程8第三章 基于51單片機(jī)的LED顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.1硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)113.1.1 STC90C51的硬件結(jié)構(gòu)113.1.2 STC90C51主要性能參數(shù)123.1.4 STC90C51單片機(jī)適用領(lǐng)域133.2 單片機(jī)STC90C51電路及外圍電路143.3 LED顯示屏掃描電路設(shè)計(jì)163.3.1 LED點(diǎn)陣屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)及顯示原理163.3.2 列掃描電路設(shè)計(jì)183.3.3 行驅(qū)動掃描電路設(shè)計(jì)19第四章 軟件設(shè)計(jì)204.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思路204.2系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)204.3 顯示驅(qū)動程序設(shè)計(jì)214.3上移程序設(shè)計(jì)224.4掃描程序設(shè)計(jì)24第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)265.1實(shí)驗(yàn)平臺265.2軟件平臺275.2.1 字模提取275.3實(shí)驗(yàn)方案295.3.1主控部分測試295.3.2 LED顯示部分測試29第六章 結(jié)束語31參考文獻(xiàn)32附 錄33外文資料46中文翻譯53謝 辭58第一章 緒 論1.1課題的背景和意義隨著我國社會經(jīng)濟(jì)文化等的不斷發(fā)展，民眾的消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也在發(fā)生著不斷的變化,戶外燈箱廣告更是扮演著越來越重要的宣傳角色，在車站、商場、學(xué)校單位等場合都會見到霓虹燈之類的廣告。但是傳統(tǒng)的霓虹燈廣告牌不管是在顯示色彩效果、用電量還是在可修改性上都已經(jīng)無法滿足當(dāng)今日新月異的社會需求，傳統(tǒng)的霓虹燈廣告在社會快速發(fā)展中需要更多的改進(jìn)。電子控制技術(shù)的高速發(fā)展和LED發(fā)光二級管制造工藝的進(jìn)展為高亮度大屏幕的誕生創(chuàng)造了條件。由于LED顯示屏相對于傳統(tǒng)的霓虹燈之類的廣告牌有很多方面的優(yōu)勢，所以發(fā)展很快，得到了廣大應(yīng)用廠商的認(rèn)可。這一種剛剛興起的led大屏幕技術(shù)成為了廣大民眾目光的聚焦焦點(diǎn)。與之前的顯示設(shè)備比較，首先，LED 顯示屏可以顯示幾乎所有常用色彩,色彩豐富，三基色的發(fā)光管可以顯示全彩色，顯示方式又是多種多樣的,無限變化（文字、圖形、動畫、視頻、電視畫面等），這一個產(chǎn)品就集合了電子技術(shù)領(lǐng)域多個學(xué)科的相關(guān)知識，是一中高新技術(shù)產(chǎn)品?？梢杂脕盹@示各種文字圖形，并且可以與計(jì)算機(jī)相連接同步顯示計(jì)算機(jī)屏幕的信息，相當(dāng)于投影儀。其次，LED 顯示屏的像素點(diǎn)是LED發(fā)光二極管，將多個發(fā)光二極管以大小間距相同的排列形式組合成LED顯示陣列，這種顯示屏具有成本低、耗電量低、亮度和清晰度高、壽命長等眾多優(yōu)點(diǎn)，而且 LED 顯示屏不受空間的限制，可以根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)屏的大小，需要多大的尺寸就可以做多大的尺寸.具有全彩色效果，可視角度大，是這個信息時代在傳播介質(zhì)方面劃時代的產(chǎn)物。最后，LED 顯示屏應(yīng)用范圍很廣，金融證券、股票炒股、銀行利率等信息顯示、商業(yè)廣告播放、文化娛樂等方面，顯示的效果亮度高且清晰穩(wěn)定，越來越多的地方開始使用LED電子顯示屏，有巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 Led顯示屏集眾家之長，在國際領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。1.2 相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀LED顯示屏發(fā)光效率高，能夠很好的適應(yīng)室內(nèi)室外等應(yīng)用區(qū)域的環(huán)境，自上世紀(jì)90年代前期開始，隨著LED制造業(yè)的技術(shù)水平有了新的進(jìn)展，理論等相關(guān)技術(shù)框架基本形成，在國外得到大范圍多領(lǐng)域的應(yīng)用。而在我們中國改革開放30年的發(fā)展之后，主要是進(jìn)入上世紀(jì)90年代我國的經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，快速的提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下各種商業(yè)信息的傳播在整個市場上有很大需求，LED顯示屏及時的出現(xiàn)很好的滿足了當(dāng)時社會和市場的需要，LED顯示屏的研發(fā)與加工技術(shù)水平也得到了相應(yīng)的提高，適用范圍領(lǐng)域也得以擴(kuò)展。在LED顯示屏快速發(fā)展的過程中，從開始出現(xiàn)到大范圍多領(lǐng)域的應(yīng)用也是經(jīng)歷了一個過程，總的來說，LED顯示屏經(jīng)歷了單色、雙色到紅綠藍(lán)三基色全彩多灰度級顯示的一個過程。目前關(guān)于LED顯示屏的理論框架和相關(guān)制造加工技術(shù)等已經(jīng)相當(dāng)成熟，led顯示屏的像素點(diǎn)越做越小，紅綠藍(lán)三基色全彩屏的分辨率越來越高，并朝著高亮度、低功耗、大視角的方向發(fā)展。相關(guān)理論也日臻完善。1.2.1 LED顯示屏發(fā)展的簡要回顧Led顯示屏以很高的穩(wěn)定性、超強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力、高性能低價格、使用時間長、可視范圍角度大等特點(diǎn)，在為期不長的十幾年時間里，以迅雷不及掩耳之勢發(fā)展成為平面大面積顯示的主流產(chǎn)品之一，在信息顯示傳播，廣告媒體領(lǐng)域得到了廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。LED顯示屏的成長歷程：1.在上世紀(jì)九十年代以前是LED顯示屏的成長形成時期，或者說是LED顯示屏的幼年時期，各方面理論技術(shù)還不成熟。一個方面，受LED相關(guān)的材料制造加工技術(shù)還不夠先進(jìn)，LED顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域就收到了很大的限制，另一個方面，顯示屏控制技術(shù)幾乎全是通過通信數(shù)據(jù)傳輸而實(shí)現(xiàn)的控制方法，從客觀上來講極大地影響了他的顯示效果。在這個時期，國外的LED顯示屏應(yīng)用很是廣泛 ，在我們中國則很少見，出現(xiàn)的為數(shù)不多的相關(guān)產(chǎn)品也是以單紅色、紅綠雙基色為主，控制技術(shù)也幾乎全是通過通信數(shù)據(jù)傳輸而實(shí)現(xiàn)的控制方法，顯示的灰度等級就目前的現(xiàn)狀來看，當(dāng)時的灰度級是很小很小的，當(dāng)時只可以實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)的4個灰度級，而現(xiàn)在至少也是256灰度級，并且當(dāng)時產(chǎn)品的成本也是相當(dāng)高的。2.1991-1996年這6年之間，LED顯示屏以高速度、大范圍、多領(lǐng)域的方式就這樣進(jìn)入了九十年代，進(jìn)入了廣發(fā)人民群眾的視野，在全球信息化產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的大背景下，信息技術(shù)在我們生活工作的多個領(lǐng)域不斷發(fā)展創(chuàng)新突破。藍(lán)色發(fā)光二級管晶片研制成功，從此，LED顯示屏進(jìn)入了全彩色顯示的新紀(jì)元；電子技術(shù)以及單片微型計(jì)算機(jī)等控制技術(shù)的快速發(fā)展，在顯示屏控制領(lǐng)域有了更進(jìn)一步的發(fā)展，相關(guān)工作人員研究開發(fā)出來了視頻控制卡，顯示屏灰度等級也有了很大的提高，實(shí)現(xiàn)16級灰度等級和64級灰度等級的調(diào)灰，顯示屏的在顯示動畫方面的效果得到了空前的提高。在這一個階段，LED顯示屏在我們中國的發(fā)展速可以說是遍地開花，從初期的不多的幾家企業(yè)、年產(chǎn)值只有幾千萬元發(fā)展到幾十家企業(yè)、年產(chǎn)值達(dá)數(shù)億元，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域涉及金融證券、體育屆、機(jī)場航班信息顯示、鐵路車次信息顯示、車站時間表信息顯示、公路交通、商業(yè)廣告、郵電電信等諸多領(lǐng)域。LED顯示屏在平面媒體顯示領(lǐng)域逐漸成為主流產(chǎn)品，這樣的局面已經(jīng)逐漸形成，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)也自然而然地成為新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。3.1994年末-至今，是led顯示屏產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整相繼完善的時期上世紀(jì)九十年代中期年以來，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展進(jìn)而產(chǎn)生的內(nèi)部競爭加劇，許多中小企業(yè)也如同雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，這樣就使得相關(guān)產(chǎn)品價格有了大幅度的回落，應(yīng)用的范圍也不斷的擴(kuò)大，這也導(dǎo)致了LED相關(guān)產(chǎn)品在質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的問題，不利于相關(guān)產(chǎn)品的統(tǒng)一及標(biāo)準(zhǔn)化。我們國家的相關(guān)部門通過及時調(diào)整，對LED顯示屏的發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了適當(dāng)?shù)囊?guī)范和引導(dǎo)。國家多個部門聯(lián)合出臺了相關(guān)的文件規(guī)范使得LED顯示屏走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等也在不斷完善。 1.2.2 我國LED顯示屏的發(fā)展現(xiàn)狀1.產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大我國LED產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了十余年的成長歷程，LED顯示屏產(chǎn)業(yè)中，一些支柱型企業(yè)相繼誕生。據(jù)行業(yè)協(xié)會給出的統(tǒng)計(jì)信息來看，自十九世紀(jì)九十年代末，我國LED顯示屏行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)鏈不斷擴(kuò)大完善。就整個LED顯示屏系統(tǒng)而言，我國的led顯示屏技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平并處于領(lǐng)先地位，這也得力于國內(nèi)產(chǎn)品在性價比方面所具有的得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，市場占有率在90%以上，國外的相關(guān)產(chǎn)品幾乎不能夠進(jìn)入中國市場。2.市場保持持續(xù)增長2003年LED顯示屏行業(yè)整體的發(fā)展速度相比之前要快很多 ，很多企業(yè)都已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模并還在逐漸增多，產(chǎn)業(yè)布局發(fā)展也在走向成熟。04年至07年之間，隨著北京奧運(yùn)會的臨近，各地城區(qū)城市化的步伐也逐漸加快，全國LED顯示屏市場依然活力不減保持著快速增長的趨勢，年平均增長率仍然能夠保持在百分之三十五左右。1.2.3 LED顯示屏的發(fā)展趨勢據(jù)CCID微電子研究所預(yù)計(jì)，在未來的5年時間內(nèi)，我國LED顯示屏將在電信、郵政、金融系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、體育場館等領(lǐng)域不斷開拓市場，尋求新的發(fā)展空間以及應(yīng)用領(lǐng)域，與此同時LED顯示屏在市場上的需求正以大約平均每年30%的速度遞增，發(fā)展趨勢如下：1.高亮度、全彩化在藍(lán)色及純綠色的led顯示屏出現(xiàn)以后，LED顯示屏的成本在隨著時間的推移越來越低，已具備成熟的商業(yè)化條件?；A(chǔ)材料也逐漸向成熟的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。這種情況使得LED三基色全彩色顯示屏幕成本有大幅下滑，應(yīng)用速度加快。LED顯示屏等產(chǎn)品的性能也不斷提高，三基色全彩色顯示屏的色彩、白平衡等已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)很理想的效果了，能夠全天候在室外環(huán)境下工作，很好的滿足了用戶的相關(guān)需求，因?yàn)槿玪ed全彩色顯示屏幕性價比很高，預(yù)測在未來發(fā)展的相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，三基色全彩LED顯示屏在在室內(nèi)外顯示媒體領(lǐng)域逐漸代替了傳統(tǒng)的燈箱、霓紅燈等產(chǎn)品。2.標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化這個產(chǎn)業(yè)最近幾年的發(fā)展， 該市場內(nèi)存在的競爭主要是在價格方面的競爭， 在幾次價格戰(zhàn)之后相關(guān)產(chǎn)品價格幾乎達(dá)到了均衡，因而市場競爭的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了產(chǎn)品的質(zhì)量以及整個系統(tǒng)的可靠性，這就對LED顯示屏的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化有了較高要求，一些大的企業(yè)相繼實(shí)施ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系的形成，對LED產(chǎn)品以后的發(fā)展有著很好的基礎(chǔ)，在這樣熱大潮中，那些相對落后的企業(yè)相繼被淘汰，整個業(yè)界的質(zhì)量水平會得到一個整體的提升，也有利于LED產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。預(yù)測在不長的幾年時間內(nèi)，小規(guī)模企業(yè)將被淘汰，該行業(yè)的發(fā)展也會井然有序。3.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多元化發(fā)展在這個信息化的時代，信息傳遞在生活工作中占據(jù)著愈來愈重要的作用，信息也廣泛存在于生活工作的各個方面，LED顯示屏幕自然而然的有了很多用武之地。因此，相關(guān)的LED產(chǎn)品也會因?yàn)槭袌龅男枰嗬^推出，小型的LED顯示產(chǎn)品在LED顯示屏市場將會占越來越多的份額。LED顯示屏應(yīng)用領(lǐng)域的突破體現(xiàn)了該類產(chǎn)品向著多樣化發(fā)展的趨勢。1.3 LED顯示屏顯示原理 LED點(diǎn)陣屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為共陰極和共陽極兩種，本設(shè)計(jì)采用的是共陽型的LED點(diǎn)陣屏。為了節(jié)省單片機(jī)的IO口,利用了以種專門為點(diǎn)陣屏開發(fā)的串行輸入并行輸出的芯片SM16126,該芯片可以一個串行口輸入,16位并行輸出,極大程度的減少了單片機(jī)IO口的使用,為其他應(yīng)用的加入提供了條件。紅、綠、藍(lán)三種顏色只需要三個IO口就可以輕松實(shí)現(xiàn)。完成顯示時，只需要三種顏色的數(shù)據(jù)輸入端和控制信號輸入端協(xié)同工作就可以完成顯示。當(dāng)顯示屏的行選信號被選通時，列選端四位數(shù)據(jù)給低電平的發(fā)光二極管就會被點(diǎn)亮。即先將編碼信號輸送至列信號端，再掃描相應(yīng)的行。利用這個原理，要顯示文字或圖形信息時，只需要將要顯示的信息進(jìn)行相關(guān)的編碼，再將編碼數(shù)據(jù)根據(jù)相關(guān)算法按照一定的順序發(fā)送到顯示屏，逐行點(diǎn)亮就可以顯示出想要顯示的信息。編寫程序時，編碼信號利用字模提取軟件進(jìn)行編碼提取，再將這些編碼組成一個二維數(shù)組，每個字有16個元素，在顯示相應(yīng)的字時只需要按照相應(yīng)的順序調(diào)用改字?jǐn)?shù)組中的各個元素即可。調(diào)用每個元素之后，再將該元素的8位編碼數(shù)據(jù)一位一位的送入到SM16126的輸入寄存器。數(shù)據(jù)輸入信號以后再將掃描控制信號輸入，這樣按照預(yù)定的順序進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和掃描即可顯示穩(wěn)定的畫面。根據(jù)人眼的視覺暫留原理，將每一次數(shù)據(jù)更新掃描的時間控制在20ms左右就可以看到穩(wěn)定的文字圖像。1.4 課題研究的目的本設(shè)計(jì)讓我對LED產(chǎn)業(yè)整個發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢有了更加深入的了解，了解到了不同型號LED顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域和使用范圍。對led顯示屏的工作原理過程有了更深入的認(rèn)識。我想通過本次設(shè)計(jì)所取得成果是巨大的而深遠(yuǎn)的，對以后的工作會有很大的幫助，在完成整個設(shè)計(jì)的過程中， 遇到了很多問題，在遇到問題之后利用現(xiàn)有的各種資源通過不同的渠道去解決問題，在這個過程中學(xué)會了解決問題的方法。這個過程中最大的問題就是軟件編程的實(shí)現(xiàn)，每一次編寫完成之后進(jìn)行下載運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的顯示結(jié)果總不能達(dá)到預(yù)期的效果，經(jīng)過多次調(diào)試之后最終得以實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)使我重新體會了發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的這個過程，在電子設(shè)計(jì)方面得到了很大的提高。其次是通過自己的親身制作很的提高了我的動手能力。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是1664 像素的LED點(diǎn)陣屏，要求LED顯示屏可以有足夠的亮度，能夠穩(wěn)定的顯示要求的文字圖像等信息，并實(shí)現(xiàn)文字圖像等的移動顯示、多種顏色顯示等。從而實(shí)現(xiàn)簡單動畫的顯示。1.5課題的主要工作課題的工作主要可以分為兩大部分，一個主要部分是硬件電路設(shè)計(jì)，另一個主要部分是軟件程序設(shè)計(jì)。硬件電路主要包括供電電源電路的設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制單元的設(shè)計(jì)、顯示電路的設(shè)計(jì)等。軟件部分主要是靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示、多種顏色顯示、上移顯示的程序編寫等。本設(shè)計(jì)利用51單片機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行總體控制，進(jìn)行顯示所要顯示的漢字和字符。其中顯示字模數(shù)據(jù)由單片機(jī)對字模數(shù)組進(jìn)行讀取，之后發(fā)送到SM16126的輸入寄存器中，點(diǎn)陣的點(diǎn)亮過程有程序控制，由驅(qū)動電路完成。每一列的數(shù)碼管數(shù)量較多所以列驅(qū)動的設(shè)計(jì)要滿足大電流輸出的要求，本設(shè)計(jì)應(yīng)用場效應(yīng)管4953來驅(qū)動列數(shù)碼管，場效應(yīng)管4953可以輸出4.9安培的電流，足以滿足本設(shè)計(jì)的需要。每個4953可以驅(qū)動兩列數(shù)碼管，16行顯示需要8個芯片，這8個芯片的片選信號則個芯片的片選信號則由74HC138譯碼器實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)陣采用多顏色顯示，該顯示器電路的特點(diǎn)是：點(diǎn)陣的動態(tài)顯示過程占用時間比較短，亮度均勻。顯示屏軟件的主要功能是向顯示屏提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。根據(jù)軟件分層次設(shè)計(jì)的原理，可把顯示屏的軟件系統(tǒng)分成兩大層：第一層是底層的顯示驅(qū)動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動程序負(fù)責(zé)向點(diǎn)陣屏傳送特定組合的顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號和其它控制信號，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動程序由顯示子程序?qū)崿F(xiàn)，系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）由系統(tǒng)初始化程序完成，顯示效果處理等工作，則由主程序通過調(diào)用子程序來實(shí)現(xiàn)。 顯示驅(qū)動程序查詢當(dāng)前燃亮的行號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后輸出SM16126的鎖存信號，將顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號，并打開顯示。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1需求分析本系統(tǒng)名為基于51單片機(jī)的LED顯示屏，即用STC90c516RD+單片機(jī)作為主控芯片實(shí)現(xiàn)LED顯示屏信息的顯示。此系統(tǒng)由開關(guān)電源供電，有足夠的驅(qū)動能力，而且STC90C51單片機(jī)有很好的穩(wěn)定性，能夠很好地實(shí)現(xiàn)各種信息的顯示。本系統(tǒng)依賴穩(wěn)定的硬件電路可以實(shí)現(xiàn)多種文字、簡單圖案信息的靜態(tài)顯示、上下左右移動等顯示。主要需求如下：1 靜態(tài)顯示功能，可以做小型廣告牌，本設(shè)計(jì)可以應(yīng)用在大小店鋪顯示各種商品信息，要求系統(tǒng)能夠顯示文字、簡單圖像信息。足以滿足大小店鋪的顯示需求。并且穩(wěn)定性高、用電量低、亮度大。2 多種顏色顯示功能。傳統(tǒng)廣告牌色彩單一，此設(shè)計(jì)豐富了傳統(tǒng)的顯示方式，用三基色顯示模塊，可以顯示豐富的色彩，很好的增加了廣告牌的吸引力。增強(qiáng)了效果。3 各種動態(tài)顯示，目前常見的顯示屏多為靜態(tài)顯示，并無動畫，此設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示。2.2系統(tǒng)組成及功能描述基于51單片機(jī)的LED顯示屏設(shè)計(jì)主要是利用視覺暫留原理通過行掃描和列掃描的方式點(diǎn)亮點(diǎn)陣屏上的任意一點(diǎn)從而顯示設(shè)定信息。系統(tǒng)主要分為供電模塊、顯示模塊、控制模塊等。系統(tǒng)的核心部分是51單片機(jī)控制模塊，它負(fù)責(zé)外圍所有器件的控制。系統(tǒng)的硬件組成主要包括控制模塊、電源模塊、顯示部分。系統(tǒng)的軟件組成包括控制程序、顯示程序、移動顯示程序等。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示：圖2-1 系統(tǒng)原理框圖2.3系統(tǒng)的功能描述本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了文字、簡單圖像的靜態(tài)及動態(tài)顯示功能，通過單片機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)顯示的功能 。即基于51單片機(jī)的led顯示系統(tǒng)。將工作電源即開關(guān)電源接通以后，整個系統(tǒng)首先進(jìn)入上電復(fù)位狀態(tài)。首先是三種基本顏色的行掃描顯示以檢測顯示模塊是否能夠正常工作以及檢測是否有壞點(diǎn)從而保證系統(tǒng)的正常工作?？刂茊卧膯纹瑱C(jī)將控制信號及顯示信息的編碼數(shù)據(jù)通過串行的方式發(fā)送到點(diǎn)陣屏，再通過控制行掃描信號顯示全部信息。本設(shè)計(jì)以STC90C516RD+作為核心控制單元，實(shí)現(xiàn)了16*64 LED點(diǎn)陣屏的圖文顯示，在目測條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，顯示色彩鮮艷，豐富。以三基色LED點(diǎn)陣屏為基礎(chǔ)，以51單片機(jī)為控制單元，實(shí)現(xiàn)了多種顏色、多種方式的豐富顯示效果。圖形或文字顯示可以靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示、移動顯示等。LED顯示屏由多個共陽極點(diǎn)陣模塊組成，通過90c51單片機(jī)控制掃描顯示。系統(tǒng)的復(fù)位部分為系統(tǒng)在開機(jī)時自動復(fù)位，也可以手動復(fù)位。2.4系統(tǒng)的工作過程將工作電源即開關(guān)電源接通以后，整個系統(tǒng)首先進(jìn)入上電復(fù)位狀態(tài)。首先是三種基本顏色的行掃描顯示以檢測顯示模塊是否能夠正常工作以及檢測是否有壞點(diǎn)從而保證系統(tǒng)的正常工作?？刂茊卧膯纹瑱C(jī)將控制信號及顯示信息的編碼數(shù)據(jù)通過串行的方式發(fā)送到點(diǎn)陣屏，再通過控制行掃描信號顯示全部信息。本設(shè)計(jì)采用的是共陽型的LED點(diǎn)陣屏。為了節(jié)省單片機(jī)的IO口,利用了以種專門為點(diǎn)陣屏開發(fā)的串行輸入并行輸出的芯片SM16126,該芯片可以一個串行口輸入,16位并行輸出,極大程度的減少了單片機(jī)IO口的使用,為其他應(yīng)用的加入提供了條件。紅、綠、藍(lán)三種顏色只需要三個IO口就可以輕松實(shí)現(xiàn)。完成顯示時，只需要三種顏色的數(shù)據(jù)輸入端和控制信號輸入端協(xié)同工作就可以完成顯示。當(dāng)顯示屏的行選信號被選通時，列選端四位數(shù)據(jù)給低電平的發(fā)光二極管就會被點(diǎn)亮。即先將編碼信號輸送至列信號端，再掃描相應(yīng)的行。利用這個原理，要顯示文字或圖形信息時，只需要將要顯示的信息進(jìn)行相關(guān)的編碼，再將編碼數(shù)據(jù)根據(jù)相關(guān)算法按照一定的順序發(fā)送到顯示屏，逐行點(diǎn)亮就可以顯示出想要顯示的信息。編寫程序時，編碼信號利用字模提取軟件進(jìn)行編碼提取，再將這些編碼組成一個二維數(shù)組，每個字有16個元素，在顯示相應(yīng)的字時只需要按照相應(yīng)的順序調(diào)用改字?jǐn)?shù)組中的各個元素即可。調(diào)用每個元素之后，再將該元素的8位編碼數(shù)據(jù)一位一位的送入到SM16126的輸入寄存器。數(shù)據(jù)輸入信號以后再將掃描控制信號輸入，這樣按照預(yù)定的順序進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和掃描即可顯示穩(wěn)定的畫面。根據(jù)人眼的視覺暫留原理，將每一次數(shù)據(jù)更新掃描的時間控制在20ms左右就可以看到穩(wěn)定的文字圖像。利用51單片機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行總體控制，進(jìn)行顯示所要顯示的漢字和字符。其中顯示字模數(shù)據(jù)由單片機(jī)對字模數(shù)組進(jìn)行讀取，之后發(fā)送到SM16126的輸入寄存器中，點(diǎn)陣的點(diǎn)亮過程有程序控制，由驅(qū)動電路完成。每一列的數(shù)碼管數(shù)量較多所以列驅(qū)動的設(shè)計(jì)要滿足大電流輸出的要求，本設(shè)計(jì)應(yīng)用場效應(yīng)管4953來驅(qū)動列數(shù)碼管，場效應(yīng)管4953可以輸出4.9安培的電流，足以滿足本設(shè)計(jì)的需要。每個4953可以驅(qū)動兩列數(shù)碼管，16行顯示需要8個芯片，這8個芯片的片選信號則個芯片的片選信號則由74HC138譯碼器實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)陣采用多顏色顯示，該顯示器電路的特點(diǎn)是：點(diǎn)陣的動態(tài)顯示過程占用時間比較短，亮度均勻。顯示屏軟件的主要功能是向顯示屏提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設(shè)計(jì)的要求顯示。根據(jù)軟件分層次設(shè)計(jì)的原理，可把顯示屏的軟件系統(tǒng)分成兩大層：第一層是底層的顯示驅(qū)動程序，第二層是上層的系統(tǒng)應(yīng)用程序。顯示驅(qū)動程序負(fù)責(zé)向點(diǎn)陣屏傳送特定組合的顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號和其它控制信號，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅(qū)動程序由顯示子程序?qū)崿F(xiàn)，系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）由系統(tǒng)初始化程序完成，顯示效果處理等工作，則由主程序通過調(diào)用子程序來實(shí)現(xiàn)。 顯示驅(qū)動程序查詢當(dāng)前燃亮的行號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后輸出SM16126的鎖存信號，將顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號，并打開顯示。進(jìn)入主程序之后對點(diǎn)陣屏進(jìn)行初始化，然后調(diào)用屏幕檢測程序?qū)ζ聊贿M(jìn)行逐行掃描檢測，降低掃描以便于觀察是否有壞點(diǎn)，之后分別調(diào)用當(dāng)紅色顯示程序、單綠色顯示程序、單藍(lán)色顯示程序、混合顏色顯示程序、移動顯示程序。各個程序順序之行完畢之后主程序結(jié)束。在上移程序中，首先對點(diǎn)陣屏進(jìn)行初始化，防止歷史數(shù)據(jù)的干擾。之后裝載兩行數(shù)據(jù)，在一個循環(huán)中將數(shù)據(jù)發(fā)送完畢再進(jìn)行行掃描，這一步完成之后將字模取模變量加1即可向上移動一步。所有字移動顯示完畢后結(jié)束。第三章 基于51單片機(jī)的LED顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件組成主要包括控制模塊、電源模塊、顯示部分。其方框圖圖3-1所示：圖3-1 系統(tǒng)框圖3.1.1 STC90C51的硬件結(jié)構(gòu)STC90C51單片機(jī)內(nèi)部包括一個8位CPU；一個時鐘電路，4KB程序存儲空間；128BRAM；兩個16位定時/計(jì)數(shù)器；64KB擴(kuò)展總線控制電路；四個8-bit并行I/O端口；一個可編程串口；5個中斷源，其中包括兩個優(yōu)先級嵌套中斷等模塊。STC90C51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-2所示：圖3-2 STC90C51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.1.2 STC90C51主要性能參數(shù)STC90C516RD+系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超*/高速/低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時鐘/機(jī)器周期和6時鐘/機(jī)器周期可任意選擇，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，時鐘頻率在12MHz以下時，復(fù)位腳可直接接地。1.增強(qiáng)型6 時鐘/ 機(jī)器周期，12 時鐘/ 機(jī)器周期 8051 CPU2.工作電壓：5.5V - 3.8V（5V 單片機(jī)）/3.8V - 2.4V（3V 單片機(jī)）3.工作頻率范圍：0-40MHz，相當(dāng)于普通8051的 080MHz.4.用戶應(yīng)用程序空間 4K/6K/7K/8K/10K/12K/13K/16K/32K/40K/48K/56K/ 61K/字節(jié)5.片上集成 1280字節(jié)/512/256字節(jié) RAM6.通用I/O口（35/39 個），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O 口）P0口是開漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為I/O 口用時，需加上拉電阻。7.ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器 / 仿真器可通過串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序，8K 程序3 - 5 秒即可完成一片8.EEPROM 功能9.看門狗10.內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，外部晶體12M以下時，可省外部復(fù)位電路，復(fù)位腳可直接接地。11.共3個16位定時器/計(jì)數(shù)器，其中定時器0還可以當(dāng)成2個8位定時器使用12.外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒13.通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實(shí)現(xiàn)多個UART14.工作溫度范圍：0-75/-40-+8515.封裝：LQFP-44,PDIP-40，PLCC-44。3.1.4 STC90C51單片機(jī)適用領(lǐng)域STC90C51單片機(jī)超強(qiáng)抗干擾能力，新一代加密技術(shù)，防止代碼被破解。超大容量SRAM，最高4.2k。降低對外電磁輻射，超低功耗，正常工作模式，功耗4mA-7mA。經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)，在相對領(lǐng)域定會有廣泛的應(yīng)用市場。以下是此款單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域：1.用圖象傳感器測量線才系統(tǒng)。2.衛(wèi)星電視的串口模擬SPI、I2C的應(yīng)用，如雷達(dá)錄取的數(shù)據(jù)傳送。 3.直接與AD芯片配合進(jìn)行各種數(shù)據(jù)傳感器配合。4.利用單片機(jī)與PC機(jī)的232通訊進(jìn)行控制，單片機(jī)為控制對象。5.通過IC卡、單片機(jī)、PC機(jī)構(gòu)成的各種收費(fèi)系統(tǒng)。6.通過單片機(jī)控制各種步進(jìn)電機(jī)完成工控任務(wù)系統(tǒng)7.通過單片機(jī)控制各種電慈設(shè)備完成工控任務(wù)系統(tǒng)（如程控交換系統(tǒng)）。8.可應(yīng)用在電機(jī)的變頻技術(shù)上的控制領(lǐng)域中。9.各種測量工具如水位尺，它在水文上的應(yīng)用很普及。10.大型指針鐘控制器，主要根據(jù)時間控制電機(jī)帶動指針。11.電子配料控制儀，基于小型生產(chǎn)的自動或半自動控制，如控制上料、攪拌等12.用定時器和捕獲功能進(jìn)行某一系統(tǒng)的檢測?？商峁﹫缶?、控制等。如水位控制、溫度制，全自動洗衣機(jī)等。13.電子稱重計(jì)14.教學(xué)用儀器、醫(yī)療儀器。15.由單片機(jī)構(gòu)成的霓虹燈控制器。16.在剛的熱處理中采用熱磁儀測量。17.各種金屬探傷儀器。18.礦山生產(chǎn)智能監(jiān)測儀。19.煤礦的產(chǎn)煤計(jì)數(shù)器20.汽車安全系統(tǒng)21.智能玩具22.用超聲波測量江河水位23.交流電監(jiān)測儀24.消防系統(tǒng)報警監(jiān)測儀25.各類水表、電表3.2 單片機(jī)STC90C51電路及外圍電路系統(tǒng)控制模塊為單片機(jī)及其外圍電路，主要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣屏掃描顯示和信息的更新，其芯片引腳圖如圖3-3所示：圖3-3 STC90C51引腳圖1、基礎(chǔ)時鐘電路時鐘模塊是ST90C51單片機(jī)不可缺少的模塊，時鐘模塊可以使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)低功耗。STC90C51的時鐘方式有兩種，一種是片內(nèi)時鐘震蕩方式，需要在XTAL1（19腳）和XTAL2(18腳)外接一個石英晶體振蕩器和振蕩電容。電路如圖3-4所示:圖3-4 晶振電路2、單片機(jī)模塊及其外圍電路單片機(jī)電路作為整個系統(tǒng)的核心控制部分，主要是控制LED顯示屏的信息顯示控制和數(shù)據(jù)信息的更新，將數(shù)據(jù)傳至顯示屏，單片機(jī)的供電電源采用5V，1A的開關(guān)電源，保證單片機(jī)的正常工作。單片機(jī)與LED顯示屏之間通過一個16pin的接口相接。單片機(jī)的最小系統(tǒng)如圖3-5所示：圖3-5 單片機(jī)最小系統(tǒng)3.單片機(jī)復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位引腳RST（9腳），當(dāng)輸入連續(xù)兩個機(jī)器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機(jī)的復(fù)位和初始化操作，復(fù)位后程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，即復(fù)位后將從程序存儲器的0000H單元讀取第一條指令碼，通俗的來說，就是單片機(jī)在運(yùn)行程序的時候重新開始。在此系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)在上電時進(jìn)行初始化，需要設(shè)計(jì)復(fù)位電路。按鍵按下時，復(fù)位電路對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，RST高電平有效。電路圖如圖3-6所示：圖3-6 單片機(jī)復(fù)位電路3.3 LED顯示屏掃描電路設(shè)計(jì)3.3.1 LED點(diǎn)陣屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)及顯示原理 LED點(diǎn)陣屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為共陰極和共陽極兩種，本設(shè)計(jì)采用的是共陽型的LED點(diǎn)陣屏。當(dāng)顯示屏的行選信號被選通時，列選端四位數(shù)據(jù)給低電平的發(fā)光二極管就會被點(diǎn)亮。利用這個原理，要顯示文字或圖形信息時，只需要將要顯示的信息進(jìn)行相關(guān)的編碼，再將編碼數(shù)據(jù)根據(jù)相關(guān)算法按照一定的順序發(fā)送到顯示屏，逐行點(diǎn)亮就可以顯示出想要顯示的信息。 根據(jù)人眼的視覺暫留原理，將每一次數(shù)據(jù)更新掃描的時間控制在20ms左右就可以看到穩(wěn)定的文字圖像。其硬件電路如（圖3-7）所示圖3-7 8*8共陽極LED點(diǎn)陣?yán)?，若要圖中所示64個LED顯示一個“0”字的方框，則首先在列18上寫入列編碼的信號，接著應(yīng)將對應(yīng)的行上加選通信號，即在行、列的信號端分別加上如（圖3-8）所示數(shù)據(jù)，這樣，假設(shè)顯示數(shù)字為“0”時：1 2 3 4 5 6 7 800 00 3E 41 41 41 3E 00圖3-8 在點(diǎn)陣上所加的行信號以及列選擇信號因此，形成的列代碼為00H，00H，3EH，41H，41H，41H，3EH，00H；只要把這些編碼送至列數(shù)據(jù)輸出，就可以實(shí)現(xiàn)零的數(shù)字顯示。 送顯示代碼過程如下所示： 送第一組的八列數(shù)據(jù)到相應(yīng)的輸出口。然后將第一行掃描為低電平延時2毫秒左右； 送第二組的八列數(shù)據(jù)到相應(yīng)的輸出口。然后將第二行掃描為低電平延時2毫秒左右； 以此類推，掃描完所有行，又從頭開始送。如此循環(huán)下去，當(dāng)刷新頻率足夠高時（大于24Hz），由于人眼的視覺暫留特性，便可得到一個穩(wěn)定的“0”字。3.3.2 列掃描電路設(shè)計(jì)每個漢字需要4個8*8的LED點(diǎn)陣，要想實(shí)現(xiàn)16行掃描驅(qū)動，上下2行只使用了1個SM16126接到LED點(diǎn)陣模塊上，而每個漢字是按照16*16取模，所以需要1個SM16126來驅(qū)動一個漢字，我的電路設(shè)計(jì)的是4個漢字，所以每種顏色的漢字顯示需要1*4=4個SM16126來實(shí)現(xiàn)16行掃描顯示。列驅(qū)動是用SM16126芯片搭建構(gòu)成的。SM16126的引腳SDI是串行數(shù)據(jù)的輸入端。芯片的輸出端為OUT0OUT15,SDO串行數(shù)據(jù)輸出端，可接至下一個芯片的SDI端口,很方便的實(shí)現(xiàn)多片SM16126的級聯(lián).由SM16126在5V供電的情況下（25），可以達(dá)到25MHz以上的時鐘頻率，而我采用的90C51的時鐘頻率只有24MHz，串口方式0的時鐘頻率只有fosc/12=2MHz，所以SM16126完全可以勝任；由于SM16126輸出高電平時每個管腳的驅(qū)動電流在345mA，而每個LED發(fā)光管的驅(qū)動電流大約是20mA，有足夠的驅(qū)動能力去驅(qū)動二極管達(dá)到要求的亮度.SM16126芯片管腳說明GND接地端SDI串行數(shù)據(jù)輸入端OUT0OUT15恒流源輸出端SDO數(shù)據(jù)輸出以便級聯(lián)下一個芯片REXT通過接電阻來調(diào)節(jié)各個輸出口的電流大小VDD芯片電源SM16126封裝示意圖如圖SM16126芯片特性：1.16個恒流源輸出通道2.電流輸出大小穩(wěn)定，幾乎是恒流輸出3.恒流電流范圍值，345mAVDD=5V；330mAVDD=3.3V4.非常準(zhǔn)備的恒流輸出，誤差3，芯片間最大誤差：10) speed=0; move+; if(move=108) move=0; for(k=0;k8;k+) /左16*16 ColumnScan(zimuo0k*2+move*2,0x00,zimuo0k*2+move*2); /上半屏左8位數(shù)據(jù) ColumnScan(zimuo1k*2+move*2,0x00,zimuo1k*2+move*2); /下半屏左8位數(shù)據(jù) ColumnScan(zimuo0k*2+1+move*2,0x00,zimuo0k*2+1+move*2);/上半屏右8位數(shù)據(jù) ColumnScan(zimuo1k*2+1+move*2,0x00,zimuo1k*2+1+move*2);/下半屏右8位數(shù)據(jù) /右16*16 ColumnScan(0x00,0x00,0x00); ColumnScan(0x00,0x00,0x00); ColumnScan(0x00,0x00,0x00); ColumnScan(0x00,0x00,0x00); ColumEnable(Enable); RowScan(k);/行掃描 RowEnable(Enable); Delay(1); RowEnable(Disable); 4.4掃描程序設(shè)計(jì)掃描程序主要是利用switch語句進(jìn)行逐行掃描，部分程序如下。void RowScan(uchar num) switch(num) case 0:A0=0;A1=0;A2=0;break;case 1:A0=1;A1=0;A2=0;break;case 2:A0=0;A1=1;A2=0;break;case 3:A0=1;A1=1;A2=0;break;case 4:A0=0;A1=0;A2=1;break;case 5:A0=1;A1=0;A2=1;break;case 6:A0=0;A1=1;A2=1;break;case 7:A0=1;A1=1;A2=1;break;default:break; 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)本設(shè)計(jì)采用STC90C516RD+單片機(jī)作為控制模塊，STC90C516RD+單片機(jī)的調(diào)試環(huán)境為ARM公司的keil vision4集成開發(fā)調(diào)試環(huán)境，5.1實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)驗(yàn)平臺是STC90C516RD+單片機(jī)主控模塊和點(diǎn)陣模塊。單片機(jī)主控模塊通過16pin的接口與點(diǎn)陣顯示模塊相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。硬件平臺的如圖5-1所示。圖5-1 主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)通過串行的方式利用排線將數(shù)據(jù)傳輸給點(diǎn)陣屏，軟件算法通過列數(shù)據(jù)輸出和行掃描實(shí)現(xiàn)文字、圖形等信息的顯示。利用數(shù)據(jù)移位的原理實(shí)現(xiàn)左移以及右移顯示，此處以左移為代表，還有上下移動顯示，此處以上移為代表進(jìn)行顯示。5.2軟件平臺 STC90C516RD單片機(jī)采用的是ARM公司的開發(fā)調(diào)試環(huán)境，keil vision4集成開發(fā)環(huán)境，它采用創(chuàng)建工程文件的方式來進(jìn)行軟件的開發(fā)調(diào)試和管理。在編輯完成代碼之后，用戶可以對程序進(jìn)行編譯連接。編譯連接成功之后，可以運(yùn)行程序，并且可以對程序進(jìn)行調(diào)試。工作環(huán)境如圖5-3所示。圖5-2 keil開發(fā)環(huán)境5.2.1 字模提取 字模的設(shè)計(jì)是用的字模提取軟件，該軟件中顯示的字體都是通過專門的漢字提取軟件來實(shí)現(xiàn)的。該軟件名為字模提取PCtoLCD2002完美版。其提取方法為在選項(xiàng)中設(shè)置點(diǎn)陣格式、掃描方式、點(diǎn)陣模塊點(diǎn)數(shù)、輸出語言設(shè)置、輸出數(shù)制等，之后在漢字輸入?yún)^(qū)輸入你所需要的漢字后（可輸入多個漢字），設(shè)置想要的漢字的格式之后點(diǎn)擊生成字模，這時點(diǎn)陣生成區(qū)則會出現(xiàn)相應(yīng)字體的漢字代碼。該軟件的操作界面如圖5-4： 圖5-3 取碼軟件主界面圖5-4 取模軟件設(shè)置界面5.3實(shí)驗(yàn)方案此次試驗(yàn)有兩部分的任務(wù)：控制部分和顯示部分，系統(tǒng)調(diào)試的控制部分首先測試單片機(jī)上電是否正常，晶振是否起振，然后對于全局變量進(jìn)行定義，對時鐘和管腳進(jìn)行初始化，將單片機(jī)放置在開發(fā)板上觀察鏈接各個引腳的led等是否都有閃爍從而粗略的估計(jì)單片機(jī)的工作狀態(tài)。之后對點(diǎn)陣屏進(jìn)行測試。5.3.1主控部分測試單片機(jī)主控部分的測試主要是供電部分和各個引腳輸出部分以及晶振部分。供電部分的測試主要是通過觀察與正極相連的發(fā)光二級管工作是否正常。單片機(jī)的各個引腳的檢測是將單片機(jī)放置到開發(fā)板上，通過觀察與其相連接的發(fā)光二級管的工作狀態(tài)大概估計(jì)單片機(jī)各個引腳是否輸出正常。如果單片機(jī)能夠正常工作說明單片機(jī)晶振工作正常，可以正常起振。5.3.2 LED顯示部分測試為了測試LED點(diǎn)陣屏是否能夠進(jìn)行正常的顯示，在單片機(jī)上電之后，運(yùn)行監(jiān)測程序，分別逐行的掃描各種顏色，如果沒有壞點(diǎn)且各行的亮度正常說明LED顯示屏可以正常顯示。測試效果如下圖所示。圖5-5 藍(lán)色顯示圖5-6 綠色顯示圖5-7 紅色顯示第六章 結(jié)束語本設(shè)計(jì)課題為基于單片機(jī)的LED顯示屏設(shè)計(jì)，改系統(tǒng)充分發(fā)揮單片機(jī)的控制、運(yùn)算以及數(shù)據(jù)處理等功能，大大提高了信息顯示的穩(wěn)定性。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了文字、簡單圖像的靜態(tài)及動態(tài)顯示功能，通過單片機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)顯示的功能 。即基于51單片機(jī)的led顯示系統(tǒng)。以STC90C516RD+作為核心控制單元，實(shí)現(xiàn)了16*64 LED點(diǎn)陣屏的圖文顯示，在目測條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足，各個點(diǎn)陣顯示模塊均應(yīng)用共陽極LED模塊，通過單片機(jī)控制掃描顯示。系統(tǒng)的復(fù)位部分為系統(tǒng)在開機(jī)時自動復(fù)位，也可以手動復(fù)位本設(shè)計(jì)在應(yīng)用上還是有一定的局限性的，在今后的研究中可以大限度的降低其制作成本，顯示模塊的多彩化處理可以用更廉價的材料以及更高的分辨率，另外，在數(shù)據(jù)傳送方面也可以再進(jìn)行改進(jìn)，比如可以用無線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)更新，通過WiFi進(jìn)行改字等等。參考文獻(xiàn)1關(guān)積珍，陸家和. 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