毕业设计LED显示屏控制系统的分析与设计样本Word格式.docx
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第二某些：
基于PIC无线数据传播系统设计。
这一某些重要由王丽霞同窗设计，在这一某些中重要简介如下内容：
1.简朴简介PIC系列单片机。
2.无线数据传播发射机设计
1）以PIC16F84芯片为基本部件无线数据传播发射机各部原理
2）发送信机控制Code码信号
3）发送信机端程式设计框图
3.无线数据传播接受机设计
1）高频放大电路
2）遥控接受机接受编码ST0、ST1和ST2原理
4.系统调试
1）发送信机安装调试
2）接受机调测，动作确认
5．小结
第三某些：
LED显示屏工作原理。
这一某些重要由邓成富同窗设计，在这一某些中重要简介:
1、简介LED历史、现状及发展
2、单片机概述及LED显示屏系统概述
3、依照设计规定，对LED显示屏系统整体构造框架进行分析，并简介工作过程。
1、硬件设计。
重要完毕LED显示屏驱动任务，采用MCS51系列单片机控制，单片机重要负责与上位机间通讯接受文献信息并保存，通过行列驱动器控制完毕LED点阵驱动和控制信号。
2、软件设计。
重要简介LED点阵中文显示原理，并通过字模提取软件将16×
16点阵中文字模转换成8×
32编码，进行编辑语言输入。
前言1
摘要5
第1章绪论5
1.1LED显示屏研究背景及意义5
1.2软件开发工具C++概述6
第2章LED显示屏控制系统系统分析7
2.1整体分析8
2.2计算机软件模块分析与设计8
第3章串行接口10
3.1串行通信工作原理10
3.2RS-232C串行通信简介10
3.3RS-232C引脚及使用11
3.4MAX-232简介12
第4章软件控制系统设计与实现13
4.1编辑功能设计与实现14
4.2字模提取16
4.3效果添加与预览功能设计与实现18
4.4控制系统软件设计20
第5章总结26
参照文献27
致谢28
Abstract29
LED显示屏控制系统研究与设计
司红君
南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044
摘要：
本文依照LED图文显示屏系统详细规定，通过查阅资料，分析并归纳出详细设计方案。
即系统体系构造、系统整体工作流程、软件控制系统设计以及串行通信设计。
这个系统工作流程是:
通过软件控制系统提供编辑工具完毕图文编辑工作，对编辑信息实现字模提取，然后可以依照系统提供显示模式加载显示效果，确以为欲显示信息后保存文献，然后通过程序调用Windows函数，并采用RS-232C串口通信，实现数据到无线发射机传播。
本文详细设计了三个模块:
编辑功能模块，字模提取模块，效果添加及预览模块。
系统与否需要更新以及既有设计与否可以满足规定均有待于进一步研究。
核心词：
LEDC++字模串行通信
第1章绪论
1.1LED显示屏研究背景及意义
在当今当代信息化社会高速发展过程中，大屏幕显示已经从公共信息展示等商业应用向消费类多媒体应用渗入。
随着宽带网络发展，数字化多媒体内容将在信息世界中占据主流，新型大屏幕显示设备将代替老式电视机成为人们享有信息和多媒体内容中心。
与老式显示设备相比，这种将来巨大需求让大屏幕显示技术成为众人目光焦点：
（1）LED显示屏色彩丰富，显示方式变化多样（图形、文字、三维、二维动画、电视画面等）、亮度高、寿命长，是信息传播设施划时代产品。
（2）LED显示屏是集光电子技术、微电子技术、计算机技术、信息解决技术于一体高技术产品，可用来显示文字、计算机屏幕同步图形。
它以其超大画面、超强视觉、灵活多变显示方式等独居一格优势，是当前国际上使用广泛显示系统。
（3）LED显示屏应用广泛，金融证券、银行利率、商业广告、文化娱乐等方面，有巨大社会效益和丰厚经济效益。
在其历史演变过程中，浮现了各种信息传播媒体：
但就其性能看：
如阴级管（crt）或石英管（dv）大型电视，成本非常昂贵，在不需要超大画面且在室内使用时效果尚可；
彩色液晶显示同样成本昂贵、电路复杂，面积有限，受视频角影响非常大，可视角度很小；
影象投影设备亮度小、清晰度差（画面受光不均匀）；
电视墙表面有分割线，视觉上有异物感，室外应用时亮度效果差。
而LED显示屏以其受空间限制较小，并可以依照顾客规定设计屏大小，具备全彩色效果，视角大，可以用于显示文字、图案、图象、动画、视频、录象信号等各种信息特点得到了突飞猛进发展。
LED显示屏发展重要经历了三个阶段：
1、1990年此前LED显示屏成长时期。
一方面，受LED材料器件限制，LED显示屏应用领域没有广泛开展;
另一方面，显示屏控制技术基本上是通讯控制方式，客观上影响了显示效果。
这一时期LED显示屏在国外应用较广，国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通讯控制，灰度级别为单点4级调灰，成本较高。
2、1990-1995年，这一段是LED显示屏迅速发展时期。
进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED显示屏在LED材料和控制技术方面也不断浮现新成果。
蓝色LED晶片研制成功，全彩色LED显示屏进入市场;
电子计算机及微电子领域技术发展，在显示屏控制技术领域浮现了视频控制技术，显示屏灰度级别实现16级灰度和64级灰度调灰，显示屏动态显示效果大大提高，产品应用领域涉及金融证券、体育、机场、铁路、车站、公路交通、商业广告、邮电电信等诸多领域，特别是1993年证券股票业发展更引起了LED显示屏市场大幅增长。
LED显示屏在平板显示领域主流产品局面基本形成，LED显示屏产业成为新兴高科技产业。
3、1995年以来，LED显示屏发展进入一种总体稳步提高产业格局调节完善时期。
进入新世纪，光电子产业得到广泛注重，中华人民共和国加入WTO、北京申奥成功等，成为LED显示屏产业发展契机，LED显示屏必将得到奔腾发展[5]。
1.2软件开发工具C++概述
C++语言是一种先进面向对象程序设计语言，它在C语言基本上发展而来，但它比C语言更容易为人们学习和掌握。
C++以其独特语言机制在计算机科学各个领域中得到了广泛应用。
面向对象设计思想是在本来构造化程序设计办法基本上一种质奔腾，C++完美地体现了面向对象各种特性。
VC++作为一种面向对象开发工具，而不同于老式基于过程编程工具，因此在本文中必要明确如下几种概念：
1、对象
从概念上讲，对象代表着正在创立系统中一种实体。
例如，在一种学校管理系统中，像学生、教师、成绩单等都是对象，这些对象对于实现系统完整功能都是必要。
从实现形式上讲，对象一种属性（状态）和操作（办法或行为）封装体。
属性是由对象中变量内容和值定义，例如学生有年龄、性别、入学日期等属性。
各个对象属性值互不相似。
操作是一系列实现环节，它可以完毕特定功能，例如对学生可以有选课、毕业等操作。
在C++中，对象状态由成员变量值表达，操作由对象成员函数完毕。
对象实现了信息隐藏，对象与外部是通过操作接口联系，操作详细实现外部是不可见。
封装目就是制止非法访问，操作接口提供了这个对象功能。
对象是通过消息与另一种对象传递信息，每当一种操作被调用，就有一条消息被发送到这个对象上，消息带来将被执行这个操作详细内容。
在C++中，向对象发送消息就是调用对象成员函数，从而获取对象状态信息或是对对象状态进行修改。
2、类
类是对象模板，它包括所创立对象状态描述和办法定义。
类完整定义包括了外部接口和内部算法以及数据构造形式。
由一种特定类所创立对象被称为这个类实例，因而类是对象抽象及描述，它是具备共同行为若干对象统一描述体。
类是抽象数据类型实现。
一种类所有对象均有相似数据构造，并且共享相似实现操作代码，而各个对象有着各自不同状态，即私有存储。
因而，类是所有对象共同行为和不同状态集合体。
3、继承
类提供了阐明一组对象构造机制，再借助于继承扩充类定义方式，从而体当代码可重用优越性。
继承提供了创立新类一种办法，这种办法就是说，一种新类可以通过对已有类进行修改或扩充来满足新类规定。
新类共享已有类行为，而自己还具备修改或额外添加行为。
因而，可以说继承本质特性是行为共享。
从一种类继承定义新类将继承已有类所有办法和属性，并且还可以添加所需要新办法和属性。
新类被称为已有类子类，而已有类称为父类，又叫基类，新类又叫派生类。
面向对象3个要素是对象、类和继承。
在C++中，类是重要编程对象，程序员需要设计类成员变量和成员函数，以及类与外界接口。
对象即类实例化，类是对象模板。
同一种类对象具备相似行为，但状态可以不同。
继承是创立新类一种重要办法，派生类按照继承类型不同可以从基类继承到不同成员，同步派生类还可以添加新成员，通过这种继承和扩充得到新类。
第2章LED显示屏控制系统系统分析
依照LED显示屏控制系统应用，本章设计了LED图文显示屏体系构造和工作流程。
其中软件系统与无线传播控制硬件主系统之间采用串行通讯方式完毕程序下载，实现文本信息传播。
2.1整体分析
LED显示屏系统构成
LED图文显示屏系统由软件控制系统、无线传播系统、设备主控制器、LED显示点阵、电源等某些构成。
基本构造如下图：
图4-1LED显示屏总体框架
系统工作过程：
软件控制系统重要完毕任务为图文编辑、字模提取与保存、图像预览与文献传播；
无线传播系统重要完毕文献信息由PC机传播至LED显示屏，硬件控制系统中LED点阵重要任务是通过电流控制完毕信息显示，通过单片机扫描驱动方式控制对LED点阵行列驱动，实现设备驱动并最后实现接受图文显示功能。
2.2计算机软件模块分析与设计
软件模块分为编辑某些和控制通讯某些，编辑某些实现图文文献编辑功能，通讯某些通过RS-232C串口通讯完毕文献到单片机存储模块传播。
通讯某些将在第三章做详细简介。
系统设计采用Windows操作系统下，启动文本编辑窗口，客户区内像素点采用与实际LED点阵显示屏像素点相似，功能类似Word文档编辑工具，涉及编辑模块、绘图模块、文字编辑模块、颜色控制模块、显示效果加载模块、预览模块、信息下载模块。
1、编辑模块
1）除Windows自生成剪贴、复制、粘贴功能，系统加入了撤除、重复功能。
（1）选中撤除功能可以实现之前编辑工作一步步取消功能。
（2）选中重复功能可以实现之前编辑工作近来一条操作命令。
2）绘图：
涉及直线、矩形、椭圆、圆等在内图形绘制功能。
3）文字编辑：
涉及各种字体、字形、字号、效果、颜色文字编辑，并且依照应用特殊用途，加入指定位置文字编辑。
（1）选中文字功能，弹出字体选取框体，可以选取各种字体文字进行编辑
（2）调出详细文字位置编辑对话框，输入文字和规定显示位置横坐标和纵坐标。
4）颜色控制模块：
由于应用领域详细特点，重要采用了红、绿、黄三种颜色，可以实现颜色控制。
2、增添效果模块：
通过增添显示效果和传播通讯中多屏文献单屏传送，完善了控制系统功能。
1）普通效果，静态显示屏幕上信息
2）滚动效果，可以实现从左向右信息滚动显示，可以与静态信息穿插显示。
3）单屏信息传播，实现编辑待传播信息保存。
4）多屏信息传播，实现编辑保存好单屏信息合并保存成一种文献，大大减少传播文献时啰嗦。
3、图像预览模块：
在文献传播之前实现字模信息预览功能，可以实现预览传播前所保存任何形式字模信息，并且直接集成到工具栏文献打开功能键按钮。
1）显示效果，通过文献传播前预览，可以调节静态与滚动显示效果排列顺序。
2）显示时间，显示不同屏幕显示信息之间时间间隔。
软件模块构造图如下：
图3-2软件模块构造图
第3章串行接口
3.1串行通信工作原理
在各种单片机应用系统设计中，如智能仪器仪表、各类手持设备、GPS接受器等，都会遇到如何与PC机进行通讯问题。
微机主板通过并行口和串行口等与外设互换数据，并行口重要进行短距离数据传送，传送速率较快，通惯用作打印机输出。
而长距离数据传送只能采用串行口，串行口只需一根数据线进行数据传送，传送距离较长，投资较少，但传送速率较低。
因而，在数据量不大、传播规定不高状况下，普通都采用串行通讯方式，即通过与PC机配备RS-232原则串行接口COMl，COM2等相连接来实现应用系统与PC机之间数据互换。
为了能使微机与单片机之间能通信，必要遵守相似通信合同。
由于单片机串行口以TTL电平进行输入输出，而微机RS-232接口则采用+12V和-12V电平方式，与PC机RS-232原则串行接口电气规范不一致，因而要实现单片机与PC机之间数据通读，必要进行电平转换。
普通惯用平转换器件有MC1488，MC1489及MAX232等，但MC1488，MC1489需要+-12V电源，这对于不具备+-12V电源单片机系统是非常不便，而双路RS-232收发器MAX232就是基于这一功能开发新型器件[4]。
3.2RS-232C串行通信简介
串行通信接口原则通过使用和发展，当前已有几种。
但都是在RS-232原则基本上通过改进而形成。
RS-232C原则是美国EIA（电子工业联合会）与BELL等公司一起开发1969年发布通信合同。
它适合于数据传播速率在0~0b/s范畴内通信。
这个原则对串行通信接口关于问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。
由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容通信设备，因而，它作为一种原则，当前已在微机通信接口中广泛采用。
RS-232C原则（合同）全称是EIA-RS-232C原则，其中EIA（ElectronicIndustryAssociation）代表美国电子工业协会，RS（recommededstandard）代表推荐原则，232是标记号，C代表RS-232最新一次修改（1969在这之前，有RS232B，RS232A）。
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
RS-232C规定原则接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定期线、7条备用和未定义线，惯用只有9根，它们是：
（1）联系控制信号线：
数据装置准备好（Datasetready-DSR）——有效时（ON）状态，表白MODEM处在可以使用状态。
数据终端准备好（Datasetready-DTR）——有效时（ON）状态，表白数据终端可以使用。
这两个信号有时连到电源上，一上电就及时有效。
这两个设备状态信号有效，只表达设备自身可用，并不阐明通信链路可以开始进行通信了，能否开始进行通信要由下面控制信号决定。
祈求发送（Requesttosend-RTS）——用来表达DTE祈求DCE发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（ON状态），向MODEM祈求发送。
它用来控制MODEM与否要进入发送状态。
容许发送（Cleartosend-CTS）——用来表达DCE准备好接受DTE发来数据，是对祈求发送信号RTS响应信号。
当MODEM已准备好接受终端传来数据，并向前发送时，使该信号有效，告知终端开始沿发送数据线TXD发送数据。
这对RTS/CTS祈求应答联系信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接受方式之间切换。
在全双工系统中作发送方式和接受方式之间切换。
在全双工系统中，因配备双向通道，故不需要RTS/CTS联系信号，使其变高。
接受线信号检出（ReceivedLinedetection-RLSD）——用来表达DCE已接通通信链路，告知DTE准备接受数据。
当本地MODEM收到由通信链路另一端（远地）MODEM送来载波信号时，使RLSD信号有效，告知终端准备接受，并且由MODEM将接受下来载波信号解调成数字两数据后，沿接受数据线RXD送到终端。
此线也叫做数据载波检出（DataCarrierdectection-DCD）线。
振铃批示（Ringing-RI）——当MODEM收到互换台送来振铃呼喊信号时，使该信号有效（ON状态），告知终端，已被呼喊。
（2）数据发送与接受线：
发送数据（Transmitteddata-TXD）——通过TXD终端将串行数据发送到MODEM，（DTE→DCE）。
接受数据（Receiveddata-RXD）——通过RXD线终端接受从MODEM发来串行数据，（DCE→DTE）。
（3）地线有两根线SG，PG——信号地和保护地信号线，无方向。
3.3RS-232C引脚及使用
从机械特性而言，RS-232C涉及原则25针及简化9针引脚排列。
事实上，RS-232C25条引脚中有许多是很少使用，要完毕最基本串行通信功能，只需要RXD，TXD和GND即可。
表1为惯用9针接口各引脚信号功能。
引脚
信号
信号源
类型
描述
1
DCD
DCE
控制
载波信号检测
2
RXD
数据
数据接受
3
TXD
DTE
4
DTR
数据终端准备好
5
GND
信号地
6
DSR
数据设立准备好
7
RTS
祈求发送
8
CTS
清除发送
9
RI
振铃批示
表1
从电气特性而言，RS-232总线逻辑电平与TTL电平完全不兼容，因而必要进行电平转换。
当前常使用电平转换电路为MAX232。
3.4MAX-232简介
MAX232是双路驱动/接受器，内部涉及电容型电压生成器，可以将单5V电源转换成符合EIA/TIA-232-E电压级别。
接受器将EIA/TIA-232-E原则输入电平转换成SVTTL/CMOS电平。
接受器典型临界值是1.3V，典型磁滞是0.5V，可以接受+-30V输入信号。
驱动器（发送器）将TTL/CMOS输入电平转换成EIA/TIA-232-E电平。
图2.4为其管脚分布图。
其特性如下[6]。
图3-1MAX232管脚图
（1）单5V电源
（2）LinBiCMOS工艺
（3）两个驱动器和两个接受器
（4）+-30V输入电平
（5）低工作电流：
8mA典型值
（6）满足和超过ANSIEIA/TIA-232-E和ITU推荐原则V.28
其工艺技术如下：
（1）两个驱动器及两个接受器
（2）+-30V输入电平
（3）低电源电流：
典型值是8mA
（4）符合甚至优于ANSI原则EIA/TIA-232-E及ITU推荐原则V.28
（5）可与Maxim公司MAX232互换
（6）ESD保护不不大于MIL-STD-883（办法3015）原则V
注意事项：
（1）工作温度（自然通风）范畴内极限参数（除非另有阐明）
（2）输入电源电压范畴，Vcc-0.3V至6V
（3）正输出电源电压范畴，VS+Vcc-0.3V至15V
（4）负输出电源电压范畴，VS--0.3V至-15V
（5）输入电压范畴，VI：
驱动器-0.3v至Vcc+0.3V
（6）接受器+-30V
（7）输出电压范畴，V0：
T10UT，T20UTVS--0.3V至VS++O.3V
（8）RlOUT，R20UT-0.3V至Vcc+O.3V
（9）短路持续时间：
T10UT，T20UT未限制
（10）工作温度（自然通风）范畴，TA：
MAX2320℃至70℃
（11）MAX232I-40℃至85℃
（12）存储温度范畴，Tstg-65℃至150℃
（13）引线温度，离外壳1.6mm（1/16英寸），10秒260℃
强度超过所列极限参数也许导致器件永久性损坏。
这些仅仅是极限参数，并不意味着在极限参数条件下或在任何其他超过推荐工作条件所示参数状况下器件能有效地工作。
延长在极限参数条件下工作时间会影响器件可靠性[7]。
第4章软件控制系统设计与实现
在LED显示屏软件控制系统中，文本信息编辑、字模信息保存、显示效果解决、图像预览以及设备通讯是设计核心上作。
下面就这四个核心功能做详细研究与设计。
4.1编辑功能设计与实现
在LED显示屏上呈现所要显示内容以及效果，编辑工作是最重要环节之一。
本系统在设计时采用VC6.0开发工具，用VC++完毕整个设计工作。
基于MFCAppWizard建立工程，以单文档View形式启动文本区。
下面对工程进行分析和设计：
1、文本区启动：
由于所应用LED显示屏像素点数量已定，而计算机屏幕辨别率显然远远高于显示屏，这样导致逻辑坐标不同，即而显示图像会有扭曲、拉长甚至失真状况。
因此可以通过选取启动窗口计算机屏幕像素点与显示屏像素数之间恰当比例来减小误差。
当前用来解决此问题办法诸多。
例如点阵数据压缩办法，由于在Windows环境下，系统默认每个中文为4000多点，而16×
16点阵一种字大屏幕，每个中文为256点，因此依照计算，可以采用间隔取点方式，在横向和纵向每隔12个点取一种点，每个中文256个点构成原理来压缩数据。
但为了图像不失真，本系统采用所启动文本区与显示屏像素数完全相似方式，从而避免了圆变椭圆，正方形变矩形，甚至连划斜线时斜率也不会变。
CMainFrame:
:
PreCreateWindow函数用来设立整个窗口大小，但是窗口外框还涉及菜单，工具栏，状态栏与客户区。
而系统定义文本区规定精准clientarea，用于字模信息保存。
因此表达客户区大小纵坐标要加上状态栏与工具栏高度，甚至菜单与窗口外框边沿也要扣除[1]。
SetClientSize（）//设立客户区大小函数
{CRectrect;
CSizewinSize;
intcx，cy=0;
CControlBar*pBar;
pBar=GetControlBar（AFX_IDW_STATUS_BAR）;
if（（pBar！
=NULL）&
&
（pBar->
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