基于单片机的LED点阵显示屏设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）

基于单片机的LED滚动显示屏设计

摘 要

LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写。由镓（Ga）与砷（As）、磷（P）、氮（N）、铟（In）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。并且不同的元素化合形成的二极管会发出不同颜色的可见光。LED行业发展迅速并已成为一个具有一定规模的新兴产业，而且从总体上来看，宏观环境也非常有利于LED行业的发展，可以说LED行业前景广阔，市场潜力巨大。

本设计实现了基于单片机AT89C51的16×64 LED点阵的图形的滚动显示。本文主要介绍了LED点阵显示的硬件电路的设计思路以及各个部分的功能及原理和相应程序设计的设计思路和功能。该设计使用取模软件对所要显示的图形进行取模，采用C语言编写其显示程序，利用KeilC集成开发平台生成HEX文件，在Proteus中对硬件电路的时钟、复位、驱动、16×64点阵进行设计并通过译码器等与AT89C51芯片连接，进而对系统进行仿真调试。本设计具有使用性强，操作简单易实现等优点。

关键字：单片机 ，二极管，LED点阵，图

基于单片机的16*16LED点阵显示屏的设计

随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制驱动LED显示屏也应运产生。本系统设计使用单片机MCS-51控制扫描方法实现LED点阵显示器的字符的显示，介绍了用单片机进行显示系统开发的方法，单片机软件、硬件调试技术，还有点阵显示驱动扩展的一般方法。

1.引言

1.1 研究的目的、意义

LED因其体积小，耗电量低，亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的大屏显示上，LED点阵大屏可应用于户外广告，交通导航，大厅公告，比赛的多媒体实时显示等领域。本设计作品的用途正是在于实现大屏显示的核心功能，即汉字的显示，可实际应用于简单的显示系统中，如简单的排队叫号显示屏，电梯显示屏等。通过此次设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑，校验，锻炼实践能力和理论联系实际的能力。

1.2 本设计所要做的工作

为了完成该设计实现，经过考虑论证，决定分为以下几个阶段进行：

(1)对课题进行全面的分析，明确系统要实现的功能，大致了解要解决的问题，制定总的设计方案；

(2)根据论证设计硬件系统并画出电路图，并根据电路图制电路板；

(3)在硬件的基础上设计软件程序；

(4)利用仿真器编译软件程序，进行调试仿真；

(5)把调试成功的程序利用烧入器

重庆理工大学毕业论文设计 基于单片机的16*16LED点阵显示屏设计

编号

毕 业 设 计（论文）

题目 基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计

二级学院 电子信息与自动化学院 专 业 测控技术与仪器

班 级 测控一班

学生姓名 丁徽徽

学号 11107030106

指导教师 米曾真 职称 副教授 时 间 2015年6月6日

重庆理工大学毕业论文设计 基于单片机的16*16LED点阵显示屏设计

目录

摘要 ...................

重庆理工大学毕业论文设计 基于单片机的16*16LED点阵显示屏设计

编号

毕 业 设 计（论文）

题目 基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论

南昌航空大学学士学位论文

绪 论

1.1 研究意义

作为大型平板显示设备的一种，LED显示屏以其使用寿命长、维护费用低、功耗低等特点在显示领域占有重要的位置。特别在近年,带有红、绿、蓝三基色以及灰度显示效果的全彩LED显示屏，以其丰富多彩的显示效果而倍受业界关注，成为LED显示屏市场近年增长幅度比较大的产品。寿命、单位面积亮度、三基色的偏差程度、点距、对比度、灰度等级(包括灰度级数和线性度)、扫描频率等指标性能是衡量或横向比较大型显示设备好坏的标准。而这些指标性能的优劣,很大程度上决定于扫描控制器的性能。因此对大屏幕全彩LED显示扫描控制方法的研究有着重要的意义。

随着显示屏尺寸的扩大、亮度要求的增加,数据传输和控制的时间也会增加，如果仍然采用单片机作为控制器，将会影响显示效果，严重时可能无法正常工作，然而，这时若采用可编程逻辑器件作为控制器，则可解决这一难题。一方面，随着微电子技术的发展和生产工艺的提高，器件的性能大有很大的提高，出现了高性能的现场可编程逻辑器件（FPGA），FPGA具有处理速度高、可靠性高、高容量和集成度高等特点，在大屏幕显示系统设计中使用FPGA可以满足现在的LED大屏幕系统对于处理视频数据的高速要求，同时改善电路的性能

重庆理工大学毕业论文设计 基于单片机的16*16LED点阵显示屏设计

编号

毕 业 设 计（论文）

题目 基于单片机的16×16LED点阵显示屏设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论

本科毕业论文

论文题目： 基于单片机的点阵电子显示屏设计 学生姓名： 金强 学专

号： 200801230206 业： 电子科学与技术

指导教师： 岳伟伟 学 院： 物理与电子科学学院

2012年 5 月 6 日

毕业论文（设计）内容介绍

论文（设计） 题 目 选题时间 基于单片机的点阵电子显示屏设计 论文（设计） 字数 2011．12．30 完成时间 2012.5.6 关 键 词 单片机，LED点阵，程序设计，动态显示 论文（设计）题目的来源、理论和实践意义： 如今走在城市的各个地方，随处都可以看到闪烁的点阵电子显示屏，这些显示屏上流动的字符让我们能够以最快的速度了解当前的一些信息。对点阵电子显示屏的制作与改进也成为了一项热门的技术，而随着电子技术的不断进步，单片机的功能越来越丰富与强大，如何更加节约成本、更好的控制、更加的智能化也成为开发者和使用

摘要

LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，它的发展市场空间大，前景比较广阔。本设计介绍了单片机LED显示屏的设计。

基于单片机AT89C51的简单制作过程，16*16LED“西安思源学院”汉字显示屏设计及制作过程，其内容包括LED显示屏的硬件电路，汇编语言程序设计与调试等。设计到单片机电子产品设计与制造过程，硬件电路由AT89C51单片机控制器，LED显示屏3部分组成。通过进制数写出点阵汉字代码，采用汇编语言对单片机进行操作并在proteus软件的基础上对结果进行仿真，从而得到“西安思源学院”六个汉字的点阵循环效果图。

实验结果体现了在单片机领域设计开发中proteus软件具有重要的实用价值，其可以大幅度缩短开发周期，节约了开发成本，帮助广大电子爱好者了解汉字点阵显示的原理，更好的认识单片机的基本结构、工作原理及应用方法，也提高了单片机知识技术的运用能力。

关键字：单片机 LED显示屏 AT89C51 汉字显示

Abstract

LED industry has become a new and rapidly developing industry, its development prospect is broad market space

1 LED电子显示屏原理

1.1 L ED电子显示屏概述

LED电子显示屏（Light Emitting Diode Panel）是由几百--几十万个半导体发光二极管构成的像素点，按矩阵均匀排列组成。利用不同的半导体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显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的亮度的方式，来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

LED显示屏分为图文显示屏和条幅显示屏，均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；而条幅显示屏则适用于小容量的字符信息显示。LED显示屏因为其像素单元是主动发光的，具有亮度高，视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定等优点。因而被广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。

LED显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高气候耐受性、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。

1.2 LED显示屏动态显示原理

标准

项目名称：基于51单片机的LED点阵显示器

目录

一、项目介绍 (2)

1.1 项目背景

1.2 功能介绍

二、电路结构 (3)

三、实现模块 (5)

四、运行程序 (7)

一、项目介绍

1.1项目背景

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。目前，点阵式显示器件具体包括LED显示模块和LCD显示模块等。现在发展的LCD比较先进，LCD的优点较为明显，他体积小，容易控制，功能强，价格适宜，能够适应显示器的发展方向，因而在通信、家电、大屏幕投影等领域得到了越来越广泛的应用；随着社会经济的迅猛发展，工业生产逐渐实现了自动化，其中，设备的工作状态和生产过程状态的显示与监控起到了非常重要的作用，对于那些需要显示

文案

标准

的信息量不是很大，分辨率不是很高，又需要制造成本相对比较低的场合，使用大、小屏幕LED点阵显示器是比较经济适用的，他可以显示字符、数字、汉字和简单图形，可以根据需要使用不同字号、字型，显示亮度较高，并且对环境条件要求比较