电子广告牌设计Word格式.docx
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息职业技术学院毕业设计任务书
学生
姓名
学号
班级
纳思达08-1
专业
电子信息工程技术
设计(或论文)题目
电子广告牌
指导教师姓名
职称
工作单位及所从事专业
联系方式
备注
副教授
电子信息工程技术专业教学
设计(论文)内容:
设计一电子广告牌,要求;
1.用单片机开发工具通过LED和LCD液晶两种方式分别显示;
2.电子广告牌能滚动显示:
四川信息职业技术学院“欢迎您”电信08-1班王永汉,谢谢;
3.实现了循环显示汉字的功能;
4.能够进行仿真。
进度安排:
1.6月20日~7月8日确定设计任务,查找资料,拟定设计方案;
2.7月9日~7月15日软、硬件功能划分,系统硬件电路的设计;
3.7月16日~7月19日软件结构设计、设计软件流程图并编制相应的软件;
4.7月20日~8月6日系统工作原理分析,综合调试,拟定初稿及实物制作;
5.8月7日~8月8日检查定稿,准备答辩及实物检查;
6.8月14日答辩。
主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位):
[1]周国运.单片机原理及应用(C语言版).北京:
中国水利水电出版社,2009
[2]林志琦.单片机原理接口及应用(C语言版).北京:
中国水利水电出版社,2007
[3]胡汉才.单片机原理及接口技术.北京:
清华大学出版社,2002
[4]陈龙三.8051单片机控制及应用.北京:
清华大学出版社,1999
审
批
意
见
教研室负责人:
年月日
备注:
任务书由指导教师填写,一式二份。
其中学生一份,指导教师一份。
目 录
摘 要
电子广告牌是在单片机广泛应用下的产物,电子广告牌被广泛用于公交汽车、商店、体育场、车站、学校、银行、高速公路等公共场所信息的发布和广告宣传。
LED点阵显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。
它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。
并广泛的应用于公交汽车,码头,商店,学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。
LED显示屏经历了从单色,双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程,自20世纪八十年代开始,LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。
LED点阵显示屏可以显示数字或符号,通常用来显示时间、速度、系统状态等。
文章给出了一种基于MCS-51单片机的16*16点阵LED显示屏的设计方案。
包括系统具体的硬件设计方案,软件流程图和部分汇编语言程序等方面。
在负载范围内,只需通过简单的级联就可以对显示屏进行扩展,是一种成本低廉的图文显示方案。
LCD电子显示屏在现实生活应用很广泛。
本文设计是以单片机为核心控制器件的简单文字符号的LCD显示系统,通过硬件和软件的共同配合之下实现了在128*64分辨率的液晶屏上显示字符、汉字的功能。
系统的硬件可分为单片机、液晶显示器和电源电路,单片机与液晶屏数据传输。
关键词 51单片机;
LED点阵显示屏;
LCD显示屏
前 言
LED显示屏显示画面色彩鲜艳,立体感强,静如油画,动如电影,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。
在实际应用中的显示屏由于成本和可靠性的因素常采用一种称为动态扫描的显示方法。
LED点阵显示屏的构成型式有多种,其中典型的有两种。
一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内,能进行固定内容的多幅汉字显示,称为单显示型;
另一种在机内设置了字库、程序库,具有程序编制能力,能进行内容可变的多幅汉字显示,称可编程序型。
目前,国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型,其显示的内容相对较少,显示花样较单一。
一般在产品出厂时,显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内,当需要更换显示内容时就非常困难,这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。
国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏,虽然增加了显示屏系统的编程能力,显示内容和显示花样都有所增加,但也存在着更换显示内容不便的缺点。
随着社会经济的迅速发展,如今的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。
因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。
而利用PC机通信技术控制LED显示屏,则具有显示内容丰富,信息更换灵活等优点。
本设计是基于单片机(AT89C52)讲述了16×
16LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。
LCD液晶显示器是LinquidCrystalDisplay的简称,LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。
在液晶方面,从选型角度,我们将常见液晶分为以下几类:
段式,字符型,常见段式液晶的每字为8段组成,即8字和一点,只能显示数字和部分字母,如果显示其它符号,一般需要从厂家定做,可以讲所要显示的字、汉字和其它符号固化在指定的位置。
液晶显示器使用时,不允许施加直流电压,驱动电压的直流成分最大不超过50mv,LCD在焊接时应注意只焊接I/O接口。
且电烙铁温度不高于260摄氏度,烙接次数不超过3-4秒,焊接次数最多不超过3-4次,焊剂应最好使用高质量焊剂,注意PCB板清洁。
第1章 系统方案设计
1.1 LED系统设计
LED电子广告牌系统由AT89C51芯片控制的LED显示模块、驱动扫描模块、复位延时模块等部分组成。
因此,本系统的主控制模块是AT89C51芯片,通过P0口与驱动扫描电路相连,控制送出数据信号,系统框图架图如图1-1所示。
晶振
复位
电路
单
片
机
列驱动电路
行选通电路
行
驱动电路
16*16LED点阵显示
图1-1 LED系统框架图
在复位电路中,由于通电后在电阻和电容的作用,使单片机RST复位脚电平先高后低,从而达到复位;
之后,在复位及晶体震荡电路和单片机内部时钟电路作用下,单片机89C51按照设定程序在P1口把输出的内部汉字对应代码电平进行所存,送至LED点阵行选线(高电平驱动),在P0口输出列选扫描信号(低电平驱动),从而选中相应LED发光二极管被点亮,并利用人眼视觉暂留特性合成整个汉字显示。
1.2 LED点阵式汉字显示原理
本次毕业设计选用16*16点阵式显示汉字,及每一个字均由256点阵来表示,也就是说用四个8*8点阵组合成一个16*16的点阵。
汉字可拆分为上部和下部,上部由8×
16点阵组成,下部也由8×
16点阵组成。
本例通过列扫描方法首先显示左上角的第一列的上半部分,即第0列的P00~P07口,方向为P00到P07,显示汉字“我”时,为全灭,第一列的下半部分也为全灭。
第二列的上半部分P06、点亮,由上往下排列,为:
PO.0灭,PO.1灭,P0.2灭PO.3灭,PO.4灭,P0.5灭,P0.6亮,P0.7灭。
即二进制00000010,转换为十六进制为02h。
上半部第二列完成后,继续扫描下半部的第二列,为了接线的方便,我们仍设计成由上往下扫描,即从P27向P20方向扫描,从图3可以看到,这一列P23亮,即为00001000,十六进制则为08h。
依照这个方法转向第三列、第四列,……,直至第十六列的扫描,一共扫描32个8位,由原理可以得出“王”的扫描代码:
0x00,0x40,0x82,0x40,0x82,0x40,0x82,0x40,0x82,0x40,0x82,0x40,0x82,0x40,0xFE,0x7F,0x82,0x40,0x82,0x40,0x82,0x40,0x82,0x40,0xC3,0x40,0x82,0x60,0x00,0x40,0x00,0x00,(取模顺序为BA-DC)字模软件提取界面如图1-2所示。
图1-2 字模软件提取界面
把所有同一行发光管的阳极连在一起,把所有同一列发光管的阴极连在一起(共阳的接法),先送出对应第一行发光管亮灭的数据并锁存,然后选通第一行使其点亮一定的时间,然后熄灭;
再送出第二行的数据并锁存,然后选通第二行使其点亮相同的时间,然后熄灭…。
第十六行之后又重新点亮第一行,这样反复轮回。
当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上)时,由于人眼的视觉暂留现象,我们就能看到显示屏上稳定的文字了。
1.3 LCD系统设计
LCD显示屏主要由以下部分组成:
时钟复位电路,单片机控制电路,LCD模块和驱动数据电路等组成。
AT89C51芯片通过控制线和数据线共同驱动液晶显示,芯片P3.6和P3.7口进行读写控制,再通过一个74HC00输入端与非门对液晶E引脚进行控制。
再通过P0口对液晶进行数据控制,P0口上接一个74HC373三态同相锁存器对数据输入进行所存。
将锁存的数据信号送入到液晶缓存器里为液晶显示做准备。
LCD显示一个字符时比较复杂,因为一个字符由6*8或8*8点阵组成,既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节,还要使每字节的不同位为“1”,其它的为“0”,为“1”的点亮,为“0”的不亮。
根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址,设立光标,在此送上该字符对应的代码。
就显示出所需字符,LCD系统框架图如图1-3所示。
时钟电路
复位电路
控制线
数据线
LCD液晶显示
图1-3 LCD系统框架图
1.4 LCD汉字显示原理
字的显示一般采用图形的方式,事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码(一般用字模提取软件),每个汉字占32B,分左右两半,各占16B,左边为1、3、5……右边为2、4、6……根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址,设立光标,送上要显示的汉字的第一字节,光标位置加1,送第二个字节,换行按列对齐,送第三个字节……直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。
LCD字模提取与LED字模软件同理,汉字的显示一般采用图形的方式,事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码(一般用字模提取软件),每个汉字占32B,分左右两半,各占16B,左边为1、3、5……右边为2、4、6……根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址,设立光标,送上要显示的汉字的第一字节,光标位置加1,送第二个字节,换行按列对齐,送第三个字节……直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。
每个汉字都与一个双字节的内码一一对应,通过汉字的内码可以计算出它的点阵起始字节。
我们只须将要显示的汉字点阵数据写入液晶模块的缓冲区即可。
字模提取同LED提取法同理,图2中的“王”字经过字模软件纵向提取后为:
0x00,0x82,0x82,0x82,0x82,0x82,0x82,0xFE,0x82,0x82,0x82,0x82,0xC3,0x820,0x00,0x00,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x400x7F,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x60,0x40,0x00,将12864液晶屏幕按照4行8列的方式给每个汉字一个行列坐标(1line,lie),参数P是要显示的汉字在汉字库中的第一个字模数据的地址。
在进行软件仿真时,都要建立自己的汉子库,对于较少汉子时,就通过一个汉子取模软件来代替,但是对于较大型汉字库时,一般都需要查询芯片手册后建立自己的汉字库。
第2章 LED/LCD硬件电路设计
2.1 L