LED电子显示屏设计说明.docx

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LED电子显示屏设计说明

点阵电子显示屏

潍坊学院牛传清魏雯王雪梅

摘要：

LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成.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。

本作品LED大屏幕显示系统，以AT89S52单片机为核心，由键盘显示、LED大屏幕显示等功能模块组成。

基于题目基本要求，本系统对大屏幕显示进行了重点设计。

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。

本系统大部分功能由软件来实现，吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性大大提高。

本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,发挥部分也得到完全的实现,而且有一定的创新功能。

关键字：

单片机LED显示屏

Abstract:

LEDlatticedisplaysasemergingdisplaydevicesthataremoreindependentledlightandencapsulatealedlatticedisplay.Youcandisplaythenumbersorsymbolsareusedtodisplaytime,speed,thesystemstatus,etc.Thisworkledthebigscreenat89s52monolithicintegratedcircuits,withtheshow,ledbythebigscreenforfunctionscomposedofmodules.Basedonthesubjectofbasicrequirements,oursystemforthebigscreeninthedesignconcrete.Thesystemdesignofhardware,softwareflowchartandpartoftheassemblyprogram,etc.Inthearea,bysimplecascadingcanbeextendedtodisplay,alowcostdisplay.Thesystemfunctionsmostofthesoftware,hardware,softwareisabsorbedinthought,thegreaterpartofthesoftwarefunctionalitythroughtheimplementationofthecircuitissimple,dramaticallyimprovingthesystemstability.Thissystemisnotonlysuccessfullyfulfilledtherequirementsofthebasicfunction,alsoplayapartoftheperfect,andsomeinnovativefeatures.

Keywords:

ChipMicrocomputerLEDDisplaySystem

一、

方案比较、设计与论证

A.显示部分:

方案一：

静态显示，将一帧图像中的每一个二极管的状态分别用0和1表示,若为0,则表示LED无电流,即暗状态;若为1则表示二极管被点亮。

若给每一个发光二极管一个驱动电路,一幅画面输入以后,所有LED的状态保持到下一幅画。

对于静态显示方式方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,成本高,且可靠性也较低。

方案二：

动态显示，对一幅画面进行分割,对组成画面的各部分分别显示,是动态显示方式。

动态显示方式方式,可以避免静态显示的问题。

但设计上如果处理不当,易造成亮度低,闪烁问题。

因此合理的设计既应保证驱动电路易实现,又要保证图像稳定,无闪烁。

鉴于上述原因,我们采用方案二

B.芯片的选择

方案一：

采取并口输入，占用大量I/O口资源，单片机89C52的外围引线从P0到P3一共四组八位线，不能满足16*32的并口要求。

方案二：

选取串口输入，使用较少。

所以我们选用串口输入。

串口输入我们可以选用芯片有74HC595、74LS164、TPIC6B595。

但是74HC595和74LS164两种芯片必须加驱动才能驱动LED，而TI公司的DMOS器件TPIC6B595,除具有TTL和CMOS器件中移位寄存器595的逻辑功能外,其最大的特点是驱动功率大,可直接用作LED的驱动。

综合以上比较，我们选取TPIC6B595来驱动LED点阵。

C.串口通讯芯片的选择

AT89C52串行口采用的是TTL电平，因此必须的有电平转换电路，可以选择1488，1489，MAX232A.

方案一：

采用1488或1489芯片实现电平转换，但在使用中发现这两种芯片可靠性不高，且需要正负12V电源，使用麻烦。

方案二：

采用单电源电平转换芯片MAX232A可以使电路变得简单，可靠。

基于以上分析，我们选用方案二，选用芯片MAX232A。

D.电源模块

方案一：

采用干电池作为LED点阵系统的电源，由于点阵系统耗电量较大，使用干电池需经常换电池，不符合节约型社会的要求。

点阵系统要悬挂在墙上，电池总量大，使用会有较大安全隐患。

方案二：

采用200W/5V直流稳压电源作为系统电源，不仅功率上可以满足系统需要，不需要更换电源，并且比较轻便，使用更加安全可靠。

方案三：

采用USB供电，由于USB供电电压为5V，有通用性广，可扩展性强等优点。

基于以上分析，我们决定采用方案二与方案三并用的方式作为系统的供电。

二、电路图及有关设计文件

设计总体框图如图：

A.键盘模块

键盘、状态显示模块：

为了使软件编程简单，本设计利用阵列式键盘布局。

接法如下图所示。

P3口接按键，P0~P2口则用于控制状态显示所用LED点阵。

当有键按下时，与该键相连的P3口的相应发生变化，单片机检测到该变化后即转到相应的键处理程序，同时在程序中点亮LED点阵。

键盘模块电路如

B.显示模块电路设计

点阵数据串行输入,器件为移位寄存器TPIC6B595595,门控和扫描信号常以16点阵为一行进行并行处理。

在点阵显示中以4×8个LED点阵构成一个LED显示单元,采用行共阳列共阴的编排方式。

其驱动分为行列两部分,分别来自于行、列移位寄存器,行数据是扫描数据,16行中每次只有一行被驱动,采用逐行扫描方式,列数据则为汉字的点阵码。

。

对于字符和图形显示也可以用点阵处理,其显示原理和方法相同.电路如下图：

C.PC机通讯

MAX232是标准的串口通信接口，对于一般的双向通讯，只需要使用串行输入口RXD（第3脚）、串行输出TXD（第2脚）和地线（第7脚）。

D.整体电路

系统整体电路如下：

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三、系统流程图

A.主程序如图

B.显示子程序流程如图：

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C.与PC串口通讯程序

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D.LED亮度调节

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四、测试方法与仪器

6.1基本部分测试与分析

6.11测试仪器：

万用电表，

6.12基本要求部分的测试与分析：

（1）系统上电后，全屏点亮，没有暗点。

接着显示欢迎画面。

按“#”键后时扫描键盘，当有0~9键按下时，分别显示十段设定的数字、英文或汉字。

五、测试数据及测试结果分析

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