《LED顯示屏控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(共45頁(yè)).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《LED顯示屏控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(共45頁(yè)).doc（45頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè) 學(xué)科分類號(hào)本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目（中文）： LED顯示屏控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （英文）： The Design and Implementation of LED Display Controller 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 2013年 05月 15日本科生論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：年 月 日精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)目 錄精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)LED顯示屏控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要本設(shè)計(jì)是以STC12C5A60S2 單

2、片機(jī)作為核心控制器件，外圍存儲(chǔ)芯片實(shí)現(xiàn)漢字編碼的存儲(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)中英文字符和動(dòng)態(tài)顯示，并且可以通過(guò)級(jí)連的方式來(lái)擴(kuò)展顯示屏的尺寸，增加顯示內(nèi)容。本設(shè)計(jì)采用Visual Basic 6.0編寫上位機(jī)，上位機(jī)與下位機(jī)采用RS-232通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送控制命令和需要存儲(chǔ)的漢字編碼，下位機(jī)接收數(shù)據(jù)并處理上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令以及顯示編碼。由LED控制卡驅(qū)動(dòng)32*64點(diǎn)陣屏顯示，利用人眼的滯留現(xiàn)象，達(dá)到能夠?qū)崟r(shí)修改顯示內(nèi)容的目的。關(guān)鍵詞上位機(jī)；LED 顯示屏控制卡； 32*64單色點(diǎn)陣屏；時(shí)鐘芯片 The Design and Implementation of LED Display C

3、ontrollerAbstractThis design is based on STC12C5A60S2 microcomputer as the core control device ,to achieve the storage of the Chinese character coding through external memory chips. The function of the system can be achieved in English characters and dynamic display or can be connected in cascade ma

4、nner to expand the size and the content of display,. preparation of PC programmed by Visual Basic 6.0, the communication standard between the PC and the microcomputer is RS-232. The preparation of PC send commands and Chinese character coding that needs to be stored to MCU, the next crew processes c

5、ommands and the data that was sent from preparation of PC and display coding, 32 * 64 dot matrix display driven by the LED display control card. Achieving the purpose of display contents can be modified in time through human eye phenomenon。精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)Key wordsHost computer;LED display co

6、ntrol card;32*64 monochrome dot matrix screen;Clock chip精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)1 前言1.1 LED電子顯示屏概述LED電子顯示屏（ Light Emitting Diode Panel）是由幾百至幾十萬(wàn)個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成的像素點(diǎn)，按矩陣均勻排列組成。利用不同的半導(dǎo)體材料可以制造不同色彩的LED像素點(diǎn) 1。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍(lán)色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。LED 顯示屏是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的亮度的方式，來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕

7、 2。LED顯示屏分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由LED 矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。LED顯示屏因?yàn)槠湎袼貑卧侵鲃?dòng)發(fā)光的，具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn) 3。因而被廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。LED顯示屏的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向發(fā)展 4。 本文主要研究一種基于STC12C5A60S2單片機(jī)的LED點(diǎn)陣屏的控制系統(tǒng)，

8、顯示面板為單色32*64點(diǎn)陣屏，控制卡上集成了溫度傳感器和時(shí)鐘模塊，可以獨(dú)立顯示時(shí)間和溫度。并且有按鍵可以直接在下位機(jī)上調(diào)整時(shí)間與顯示速度,與上位機(jī)采用RS-232通信的方式,控制更加簡(jiǎn)便。1.2 LED電子顯示屏的分類(1)、按顏色分類：?jiǎn)位@示屏:單一顏色（紅色或綠色）。雙精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)基色顯示屏：紅和綠雙基色，256級(jí)灰度、可以顯示65536種顏色。全彩色顯示屏：紅、綠、藍(lán)三基色，256級(jí)灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬(wàn)種顏色。(2)、按顯示器件分類：LED 數(shù)碼顯示屏：顯示器件為7段碼數(shù)碼管，適于制作時(shí)鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。LED

9、點(diǎn)陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。(3)、按使用場(chǎng)合分類：室內(nèi)顯示屏：發(fā)光點(diǎn)較小，一般3mm-8mm，顯示面積一般零點(diǎn)幾至十幾平方米。室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽(yáng)光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能。 (4)、按發(fā)光點(diǎn)直徑分類：室內(nèi)屏：3mm、3.75mm、5mm。室外屏：10mm、12mm、16mm、19mm、21mm、26mm 。室外屏發(fā)光的基本單元為發(fā)光筒，發(fā)光筒的原理是將一組紅、綠、藍(lán)發(fā)光二極管封在一個(gè)塑料筒內(nèi)共同發(fā)光增強(qiáng)亮度 5。1.3 LED顯示屏市場(chǎng)前景LED全彩顯示屏，是 20世紀(jì)90年代

10、在全球迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體。它利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn)陣模塊或像素單元組成大面積顯示屏幕，結(jié)合了微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理等現(xiàn)代高新技術(shù)，以其可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、性價(jià)比合理、使用成本低等特點(diǎn)迅速成為大型平板顯示的主流產(chǎn)品，以其明顯優(yōu)越于背投、等離子、液晶顯示及電視屏幕的性能而在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如體育場(chǎng)館、大型展覽館、市政廣場(chǎng)、演唱會(huì)、車站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所 6。尤其是以其高亮度，大面積顯示而讓更多人在戶外也感受到信息時(shí)代的來(lái)臨。顯示信息精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)無(wú)處不在。據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，今后幾年全球各類LED顯示屏需求每年均

11、達(dá)到幾十億美元，且還在逐年遞增。國(guó)際大都市如紐約、巴黎、倫敦都普遍使用大型LED全彩顯示屏作為信息傳播、廣告宣傳的新型載體。在中國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各類場(chǎng)館的興建和市政工程改造項(xiàng)目的興起，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)LED顯示屏需求增長(zhǎng)率更是高達(dá)30以上。按每年30%的增長(zhǎng)速度，LED顯示屏的市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)不斷的壯大，由于LED 產(chǎn)品具有性能穩(wěn)定、壽命較長(zhǎng)、功耗較小以及價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，因此在各種實(shí)際應(yīng)用中具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，市場(chǎng)前景十分廣闊。2 LED顯示原理的分析2.1 LED點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu)八十年代以來(lái)出現(xiàn)了組合型模塊，以發(fā)光二極管為像素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)氧樹脂和塑模封裝而成 7。這種一體

12、化封裝的點(diǎn)陣LED模塊，具有高亮度、引腳少、視角大、壽命長(zhǎng)、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。LED 點(diǎn)陣規(guī)模常見(jiàn)的有44、48、57、58、88、1616等等。根據(jù)像素顏色的數(shù)目可分為單色、雙基色、三基色等。像素顏色不同，所顯示的文字、圖像等內(nèi)容的顏色也不同。單色點(diǎn)陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點(diǎn)陣顯示內(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點(diǎn)亮組合方式?jīng)Q定，如紅綠都亮?xí)r可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點(diǎn)亮?xí)r間，則可實(shí)現(xiàn)256或更高級(jí)灰度顯示，即可實(shí)現(xiàn)真彩色顯示 8。本系統(tǒng)所使用的88 單色LED點(diǎn)陣顯示器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外形規(guī)格如圖2.1所示，其它型號(hào)點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)與引腳可

13、試驗(yàn)獲得。精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)圖2.1 88 單色LED 模塊內(nèi)部電路單塊使用時(shí)，既可代替數(shù)碼管顯示數(shù)字，也可顯示各種中西文字及符號(hào)。如5x7點(diǎn)陣顯示器用于顯示西文字母，58點(diǎn)陣顯示器用于顯示中西文，8x8點(diǎn)陣可以用于顯示簡(jiǎn)單的中文文字，也可用于簡(jiǎn)單圖形顯示。用多塊點(diǎn)陣顯示器組合則可構(gòu)成大屏幕顯示器，但這類大屏幕顯示方法常通過(guò)PC機(jī)或單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)。2.2 LED動(dòng)態(tài)顯示原理LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)中各模塊的顯示方式:有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示原理簡(jiǎn)單、控制方便，但硬件接線復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中一般采用動(dòng)態(tài)顯示方式，動(dòng)態(tài)顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅(qū)動(dòng)，從

14、上到下逐次不斷地對(duì)顯示屏的各行進(jìn)行選通，同時(shí)又向各列送出表示圖形或文字信息的列數(shù)據(jù)信號(hào)，反復(fù)循環(huán)以上操作，就可以顯示各種圖形或文字信息。點(diǎn)陣式LED 漢字廣告屏絕大部分是采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺(jué)暫留特性。將連續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示，只要幀速率高于24幀/秒，人眼看起來(lái)就是一個(gè)完整的，相對(duì)靜止的畫面 9。最典型的例子就是電影放映機(jī)。在電子領(lǐng)域中，因?yàn)檫@種動(dòng)態(tài)掃描顯示方式極大的縮減了發(fā)光單元的信號(hào)線數(shù)量，便于PBC的布局難度促進(jìn)工廠批量生產(chǎn)，因此在LED顯示技術(shù)中被廣泛使用。以88點(diǎn)陣模塊為例，說(shuō)明一下其使用方法及控制過(guò)程。紅色精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-

15、專注- 專業(yè)水平線Y0、Y1Y7叫做行線，接內(nèi)部發(fā)光二極管的陽(yáng)極，每一行8個(gè)LED的陽(yáng)極都接在本行的行線上。相鄰兩行線間絕緣。同樣，紅色豎直線X0、X1X7叫做列線，接內(nèi)部每列8個(gè)LED 的陰極，相鄰兩列線間絕緣。在這種形式的LED 點(diǎn)陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“1”表示），在某列線上施加低電平（用“0”表示）。則行線和列線的交叉點(diǎn)處的LED 就會(huì)有電流流過(guò)而發(fā)光。比如，Y7 為1，X0 為0,則右下角的LED 點(diǎn)亮。再如 Y0為1，X0到X7均為0，則最上面一行8個(gè)LED全點(diǎn)亮?，F(xiàn)描述一下用動(dòng)態(tài)掃描顯示的方式，顯示字符“9”的過(guò)程。其過(guò)程如圖2.2所示。圖2.2 用動(dòng)態(tài)掃描顯示字符

16、9的過(guò)程假設(shè)X,Y為兩個(gè)8位寬的字節(jié)型數(shù)據(jù)， X的每位對(duì)應(yīng)LED 模塊的8根列線X7-X0 ，同樣Y 的每位對(duì)應(yīng)LED模塊的8根行線Y7-Y0。在這個(gè)示例中，Y叫行掃描線，行掃描線在每個(gè)時(shí)刻只有一根線為“1” 即有效行選通電平， X叫列數(shù)據(jù)線，其內(nèi)容就是點(diǎn)陣化的字模數(shù)據(jù)的體現(xiàn)。下面用偽代碼描述動(dòng)態(tài)顯示的過(guò)程。（1）Y=0 x01,X=0 xFF,如圖 2.2第一行；（2）Y=0 x1C,X=0 x02,如圖 2.2第二行；（3）Y=0 x22,X=0 x04,如圖 2.2第三行；精選優(yōu)質(zhì)文檔- 傾情為你奉上專心-專注- 專業(yè)（4）Y=0 x22,X=0 x08,如圖 2.2第四行；（5）Y=0 x1E,X=0 x10,如圖 2.2第五行；（6）Y=0 x01,X=0 x20,如圖 2.2第六行；（7）Y=0 x04,X=0 x04,如圖 2.2第七行；（8）Y=0 x38,X=0 x80,如圖 2.2第八行；（9）跳到第（1）步循環(huán)。 如果高速地進(jìn)行（1）到（9）的循環(huán)，且兩個(gè)步驟間的間隔時(shí)間小于1/24秒，由于視覺(jué)暫留。LED顯示屏上將呈現(xiàn)出一個(gè)完整的“9”字符。這就是動(dòng)態(tài)掃描的原理