单片机课程设计双汉字16×16LED点阵广告屏.doc
单片机课程设计双汉字16×16LED点阵广告屏1
单片机课程设计双汉字16×16LED点阵广告屏1目录第1节引言 (2)1.1 LED点阵显示屏概述 (2)1.2 LED显示屏控制技术状况 (3)1.2.1串行传输与并行传输技术 (3)1.2.2动态扫描与静态锁存技术 (3)1.2.3自动检测及远程控制技术 (3)1.3设计任务 (3)第2节总体方案论证与设计 (4)2.1 LED驱动模块 (4)2.2数据存储模块 (4)2.3总体硬件组成框图 (5)第3节系统硬件设计 (5)3.1 LED驱动模块的硬件设计 (5)3.1.1 74 LS154芯片介绍………………………………………………… (5)3.1.2 驱动电路的设计 (6)3.2数据存储电路的设计 (7)3.3 PC机通信模块的设计 (8)第4节系统的软件设计 (8)4.1下位机软件流程…………………………………………… (8)4.2上位机软件…………………………………………… (9)第5节系统调试与测试结果分析 (11)5.1使用的仪器仪表…………………………………………… (11)5.2系统调试…………………………………………… (11)5.2.1硬件调试………………………………………… (11)5.2.2软件调试 (11)5.2.3硬件软件联调 (12)5.3测试结果 (12)总结参考文献双汉字16×16 LED点阵广告屏第1节引言LED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。
1.1 LED点阵显示屏概述LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。
16×16点阵广告屏显示
16×16点阵广告屏显示设计摘要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。
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。
LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。
本设计是基于ATS52单片机的16x16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。
此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但级联时要注意不要超过驱动负载范围。
关键词：MCS-51；LED；单片机目录1引言 (1)1.1 LED点阵显示屏概述概述简介 (2)1.2 16×16点阵LED原理及应用 (3)1.2.1 LED点阵的显示文字图形原理 (4)1.2.2 点阵的移动 (5)1.2.3芯片资料 (6)2 方案设计 (9)2.1系统硬件电路的设计 (11)2.1.1单片机系统及外围电路 (11)2.1.2列驱动电路 (11)2.2系统程序的设计 (12)2.2.1显示驱动程序 (12)2.2.2系统主程序 (13)2.3 系统调试 (13)2.3.1硬件调试 (14)2.3.2 软件调试 (14)2.3.3 硬件软件联调 (14)2.3.4调试及结果 (14)经验总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)引言当今社会在飞速发展无疑能源、健康、空间的利用，成了人们着重关注的对象。
而在这个信息传递极速的社会，LED的出现给人们带来了希望之光。
LED的特色之处一是节能（直接功耗，间接耗能），二是基本无电离辐射，三提高空间利用率。
而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。
单片机课程设计-双汉字16×16_LED点阵广告屏.doc
目录第1节引言 (2)1.1 LED点阵显示屏概述 (2)1.2 LED显示屏控制技术状况 (3)1.2.1串行传输与并行传输技术 (3)1.2.2动态扫描与静态锁存技术 (3)1.2.3自动检测及远程控制技术 (3)1.3设计任务 (3)第2节总体方案论证与设计 (4)2.1 LED驱动模块 (4)2.2数据存储模块 (4)2.3总体硬件组成框图 (5)第3节系统硬件设计 (5)3.1 LED驱动模块的硬件设计 (5)3.1.1 74 LS154芯片介绍 (5)3.1.2 驱动电路的设计 (6)3.2数据存储电路的设计 (7)3.3 PC机通信模块的设计 (8)第4节系统的软件设计 (8)4.1下位机软件流程 (8)4.2上位机软件 (9)第5节系统调试与测试结果分析 (11)5.1使用的仪器仪表 (11)5.2系统调试 (11)5.2.1硬件调试 (11)5.2.2软件调试 (11)5.2.3硬件软件联调 (12)5.3测试结果 (12)总结参考文献双汉字16×16 LED点阵广告屏第1节引言LED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。
1.1 LED点阵显示屏概述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。
单片机课程设计--+16x16点阵LED电子显示屏的设计
单片机课程设计-- 16ｘ16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。
以16×16点阵为例, 把所有同一行的发光管的阳极连在一起, 把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法）, 先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭；再送出第2行的数据并锁存, 然后选通第2行使其燃亮相同的时间, 然后熄灭；…第16行之后, 又重新燃亮第1行, 反复轮回。
当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上）, 由于人眼的视觉暂留现象, 就能看到显示屏上稳定的图形。
该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。
显示数据传输采用串行传输的方法, 控制电路可以只用一根信号线, 将列数据一位一位传往列驱动器, 在硬件方面无疑是十分经济的。
但串行传输过程较长, 数据按顺序一位一位地输出给列驱动器, 只有当一行的各列数据都已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。
对于串行传输方式来说, 列数据准备时间可能相当长, 在行扫描周期确定的情况下, 留给行显示的时间就太少了, 以致影响到LED的亮度。
采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。
为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。
对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。
这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据, 而不会影响本行的显示。
系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。
一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。
16×16点阵LED电子显示屏的设计.
邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称：16×16点阵LED电子显示屏的设计学生学号：1002030205专业班级：计科02班学生姓名：龚建新学生成绩：指导教师：王会清课题工作时间：2013年5月6日至5月20日课程设计评审标准（指导教师用）附代码：***************************************； * *； * 单个16ｘ16的点阵电子屏字符显示器 *； * ATA89C52 12MHz晶振 *； * 2013.5.19 *； ***************************************；显示字用查表法，不占用内存，字符用16ｘ16共阳LED点阵，；效果：向上滚动显示5个字，再重复循环。
；R1：查表偏址寄存器，B：查表首址，R2：扫描地址（从00～0FH）。
；R3：滚动显示时控制移动速度，单字显示可控制静止显示的时间。
；*************；；中断入口程序；；*************；；ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HRETIORG 000BHLJMP INTTOORG 0013HERTIORG 001BHERTIORG 0023HRETIORG 002BHRETI；；***********；；初始化程序；；***********；；；；***********；；主程序；；***********；；START: MOV 20H,#00H ；清零标志，00H为第16行开始扫描标志，01为1帧；扫描结束标志MOV A,#0FFH ；端口初始化MOV P1,AMOV P1,AMOV P3,AMOV P0,ACLR P1.6 ；串行寄存器输入打入输出控制位MOV TMOD,#01H ；使用T0做16位定时器，行扫描用。
MOV TH0,#0FCH ；1ms初值（12MHz）MOV TL0,#18HMOV SCON,#00H ；串口0方式传送显示字节MOV IE，#82H ；T0中断允许，总中断允许MOV SP，#70HMAIN： LCALL DISI ；显示准备，黑屏，1.5sMOV DPTR,#TABLCALL MOVDISP ；向上滚动显示一页（8个字）INC DPHLCALL MOVDISP ；向上滚动显示一页（8个字）INC DPHLACLL MOVDISP ；向上滚动显示一页（8个字）AJMP MAIN；；；***********************；；多字滚动显示程序；；***********************；；每次8个字，入口时定义好DPTR值；MOVDISP: MOV B,#00H ；向上移动显示，查表偏值暂存（从00开始）DISLOOP: MOV R3,#07H ；移动速度DISMOV： MOV R2,00H ；第0行开始MOV R1,BSETB TR0 ；开扫描(每次一帧)WAITMOV: JBC 01H,DISMOV1 ；标志为1扫描一帧结束（16ms为1帧，每行1ms） AJMP WAITMOVDISMOV1: DJNZ R3,DISMOV ；1帧重复显示(控制移动速度)INC B ；显示字的下一行（每行2字节）INC BMOV A,R1 ；R1为0，8个字显示完JZ MOVOUTAJMP DISLOOPMOVOUT: RET ；移动先是结束；；；****************；；单字显示程序；；****************；；显示表中某个字；；****************；DIS1: MOV R3,#5AH ；静止显示时间控制（16ms*#=1.6s）DIS11: MOV R2,#00H ；一帧扫描初始值(行地址从00～0FH)MOV DPTR,#TAB ；取表首址MOV R1,#00H ；查表偏址(显示第一个字)SETB TR0 ；开扫描（每次一帧）WAIT11: JBC 01H,DIS111 ；为1，扫描一帧结束AJMP WAIT11DIS111: DJNZ R3,DIS11RET；；；************；；扫描程序；；************；；1ms刷新一次，每行显示1sINTT0： PUSH ACCMOV TH0,#0FCH ；1ms初值重装MOV TL0,#18HJBC 00H,GOEND ；16行扫描标志为1，结束INC R1 ；取行右边字节偏址MOV A,R1MOVC A,@A+DPTR ；查表MOV SBUF,A ；串口0方式发送WAIT： JBC TI,GO ；等待发送完毕AJMP WAIT1GO: DEC R1 ；取行左边字节偏址MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AWAIT1: JBC T1,GO1AJMP WAIT1GO1: SETB P1.7 ；关行显示，准备刷新NOP ；串口寄存器数据稳定SETB P1.6 ；产生上升沿，行数据打入输出端NOPNOPCLR P1.6 ；恢复低电平MOV A,R2 ；修改显示行地址ORL A,#0F0H ；修改显示行地址MOV R2,A ；修改显示行地址MOV A,P1 ；修改显示行地址ORL A,#0FH ；修改显示行地址ANL A,R2 ；修改显示行地址MOV P1,A ；修改完成CLR P1.7 ；开行显示INC R2 ；下一行扫描地址值INC R1INC R1 ；下一行数据地址MOV A,R2ANL A,#0FHJNZ GO2SETB 00H ；R2为01H，现为末行扫描，置标志GO2： POP ACCRETIGOEND: CLR TR0 ；一帧扫描完毕，关扫描SETB 01H ；一帧扫描完毕，置结束标志POP ACCRETI ；退出；；；***************；；扫描文字表；；***************；；TAB:DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,00FFH,0FFH,0FFH ；黑屏DB0F9H,0BFH,0C7H,0AFH,0F7H,0B7H,0F7H,0B7H,0F7H,0BFH,000H,001H,0F7H,0BFH,0F7H, 0B7H ；我DB0F1H,0D7H,0C7H,0CFH,037H,0DFH,0F7H,0AFH,0F6H,06DH,0F7H,0F5H,0D7H,0F9H,0EFH, 0FDH ；DB0FFH,007H,0C0H,06FH,0EDH,0EFH,0F6H,0DFH,0C0H,001H,0DDH,0FDH,0BDH,0FFH,0C0H, 003H ；爱DB0FBH,0FFH,0F8H,00FH,0F3H,0DFH,0F4H,0BFH,0EFH,03FH,09CH,0CFH,073H,0F1H,0CFH, 0FBH ；DB0F7H,0DFH,0F9H,0CFH,0FBH,0BFH,0C0H,007H,0DEH,0F7H,0C0H,007H,0DEH,0F7H,0DEH, 0F7H ；单DB0C0H,007H,0DEH,0F7H,0FEH,0FFH,000H,001H,0FEH,0FFH,0FEH,0FFH,0FEH,0FFH,0FEH, 0FFHDB0FFH,0BFH,0EFH,0BFH,0EFH,0BFH,0EFH,0BBH,0E0H,001H,0EFH,0FFH,0EFH,0FFH,0EFH, 0FFH ；片DB0E0H,00FH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0EFH,0DFH,0EFH,0DFH,0EFH,0BFH,0EFH,07FH, 0FFHDB0EFH,0FFH,0EFH,007H,0EFH,077H,001H,077H,0EFH,077H,0EFH,077H,0C7H,077H,0CBH, 077H ；机DB0ABH,077H,0AFH,077H,06EH,0F7H,0EEH,0F5H,0EDH,0F5H,0EDH,0F5H,0EBH,0F9H,0EFH, 0FFH ；DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH ；黑屏DB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH ；END。
LED 点阵显示设计(单片机课程设计)
LED 点阵显示设计利用LED 点阵（16*16 个发光二极管）交替显示自己名字的每个汉字。
一、预备知识:目前, LED 电子显示屏广泛应用于各种公共场所, 如南通大学新校区图书馆底楼LED 大屏幕、新校区学生食堂各种显示菜价的LED 电子屏等, 在车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场等更是随处可见LED 电子显示屏的身影。
实验箱上由4 块8*8 LED 点阵模块组成1 个16*16 的LED 点阵, 每个LED 发光管其实就是1 个像素点, 而通常汉字显示时所需像素点就是16*16。
汉字显示需要“字模生成软件”生成显示的点阵数据, 通常“字模生成软件”支持使用指定字体、指定取点模式及字节排列模式, 支持字体加粗、斜体、删除线、下划线等设置等。
“字模生成软件”的具体使用见课程设计讲解视频。
二、设计目的1.了解、掌握LED 点阵显示的控制原理, 为后续的LCD 显示控制打下基础；2.熟悉、掌握串行输入并行输出移位寄存器的使用；3.掌握单片机串行接口扩展原理和编程方法。
三、设计内容1.设计LED 点阵模块显示控制电路的原理图；2.设计程序流程图；3、编程调试, 在LED 点阵模块上交替显示自己名字的每个汉字, 交替间隔时间控制在0.5~1 秒之间。
四、参考接线LED 点阵模块显示控制所用导线较多, 可参见LED 点阵模块原理说明及实验箱电路原理图。
五、设计步骤程序:ORG 0000HLJMP MAINMAIN:MOV SP,#6FHMOV B,#80HMOV R0,#0MOV R3,#100MAIN_LOOP:MOV DPTR,#LED_TABMOV R1,#8MOV R2,#8MAIN_LOOP_H:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP MOV R3,#100MAIN_LOOP1:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB1 MAIN_LOOP_H1:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H1 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L1:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L1DJNZ R3,MAIN_LOOP1MOV R3,#100MAIN_LOOP2:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB2MAIN_LOOP_H2:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H2 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L2:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L2MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP2 LJMP MAINFASONG:MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRCLR TIMOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIINC DPTRRETDELAY:MOV R7,#4DL Y_LOOP:DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP RETDELAY2:MOV R7,#250DL Y_LOOP2:MOV R6,#250DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP2 RETLED_TAB:DB …….LED_TAB1:DB …….LED_TAB2: DB……..END原理图:。
16乘16点阵LED电子显示屏的设计
16乘16点阵LED电子显示屏的设计概述本文将讨论16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
这是一个可以显示图形和文字的电子屏幕，使用16列和16行LED灯来组成一个点阵，可以显示256个像素。
这样的屏幕可以广泛应用于科技展示、娱乐游戏和家庭电子设备等领域。
设计硬件LED灯基本的LED操作和驱动电路在这里不再赘述。
需要注意的是，对于16行LED 灯和16列LED灯，需要使用合适的电流控制电路并且保证它们可以受到足够的电流。
此外，将需要16个NPN晶体管来控制16列LED灯，和16个PNP晶体管来控制16行LED灯。
控制器在控制器的选择上推荐使用ATmega328p微控制器。
这个控制器也是Arduino Uno的基础。
软件代码结构代码文件应当按照以下结构进行组织：Libraries/SevSeg/SevSeg.hLedControl/LedControl.hLedControl.cppMAX7219.hMAX7219.cppSPI.hSPI.cpp16x16LEDMatrix/16x16LEDMatrix.inoREADME.md这里我们使用SevSeg和LedControl库。
打包由于ATmega328p微控制器的内存限制，将需要对代码进行压缩，以减小程序的尺寸，使它适合在所预算的存储设备中运行。
可以通过使用压缩工具完成这个任务。
推荐使用zip或tar。
结论在这篇文档中，我们讨论了16乘16点阵LED电子显示屏的设计。
我们详细介绍了硬件和软件方面的设计需求以及代码结构的组织。
通过对这些内容的了解，你可以开始创建你自己的16乘16点阵LED电子显示屏!。
16×16点阵LED显示屏设计
单片机技术课程设计说明书设计课题：16×16点阵LED显示屏专业（系）：电气工程系班级：检测电子班学生姓名：学号：指导老师：20**年4月24日目录1、绪论 (3)1.1 MCS-51系列单片机简介 (3)1.2 单片机的应用模式和应用领域 (4)1.3 主要工作任务 (5)2、硬件设计 (6)2.1系统硬件电路的设计 (6)3、软件设计 (9)3.1系统程序的设计 (9)3.2显示驱动程序 (10)3.3系统主程序设计 (11)3.4调试及性能分析 (11)3.5控制程序清单 (12)4、点阵字模软件的使用 (20)5、结论 (25)1绪论单片机（Single-Chip-Microcomputer）又称微控制器（Microcontroller），最基本的结构是将CPU和计算机外围功能单元，如存储器、I/O口、定时器/计数器、中断系统等集成在一个芯片上构成的。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从成还是功能上来看，它都具有了微机系统的特征。
1.1MCS-51系列单片机简介1971年微处理器研制成功。
1974年，美国仙童（Fairchild）公司研制出世界上第一台单片机微型计算机F8。
该机由两块集成电路芯片构成，具有与众不同的指令系统，深受民用电器及仪器仪表领域的欢迎和重视。
从此单片机开始迅速发展，应用领域也不断扩大。
1976年Intel公司推出MCS-48系列8位单片微型计算机，它以体积小、功能全、价格低等优点，赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础。
成为单片机发展过程中的一个重要阶段。
在MCS-48成功应用的推动下，许多半导体公司和计算机公司也竞相研制和开发自己的单片机系列。
到目前为止，世界各地厂商也相继研制出大约50个系列300多个品种的单片机产品，可以满足不同领域的需要。
代表产品有Intel公司的MCS-51单片机，Motorola公司的MC6081、MC6082系列机，Zilog公司的Z-8系列机，TI公司的TMS7000系列机等，此外Rockwell、NS、GI和日本的NEC、松下、日立等公司也先后生产了自己的单片机系列。
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目录
第1节引言 (2)
1.1 LED点阵显示屏概述 (2)
1.2 LED显示屏控制技术状况 (3)
1.2.1串行传输与并行传输技术 (3)
1.2.2动态扫描与静态锁存技术 (3)
1.2.3自动检测及远程控制技术 (3)
1.3设计任务 (3)
第2节总体方案论证与设计 (4)
2.1 LED驱动模块 (4)
2.2数据存储模块 (4)
2.3总体硬件组成框图 (5)
第3节系统硬件设计 (5)
3.1 LED驱动模块的硬件设计 (5)
3.1.1 74 LS154芯片介绍 (5)
3.1.2 驱动电路的设计 (6)
3.2数据存储电路的设计 (7)
3.3 PC机通信模块的设计 (8)
第4节系统的软件设计 (8)
4.1下位机软件流程 (8)
4.2上位机软件 (9)
第5节系统调试与测试结果分析 (11)
5.1使用的仪器仪表 (11)
5.2系统调试 (11)
5.2.1硬件调试 (11)
5.2.2软件调试 (11)
5.2.3硬件软件联调 (12)
5.3测试结果 (12)
总结
参考文献
双汉字16×16 LED点阵广告屏
第1节引言
LED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。
1.1 LED点阵显示屏概述
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。
1.2 LED显示屏控制技术状况
显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。
1.2.1 串行传输与并行传输技术
LED显示屏的数据传输方式主要有串行和并行两种。
日前普遍采用串行控制技术，显示屏每个单元内部的不同驱动电路和各级联单元之间，每个时钟仅传送一位数据。
采用这种方式的驱动IC种类较多，不同显示单元之间的联线较少，可减少显示单元的数据传输驱动元件，从而提高整个系统的可靠性和性价比，具体工程实现也较为容易。
1.2.2 动态扫描与静态锁存技术
LED显示屏控制系统实现显示信息的刷新技术有动态扫描和静态锁存两种方式。
一般室内显示屏多采用动态扫描技术，即一行发光二极管共用一行驱动寄存器，根据共用一行驱动寄存器的发光二极管像素数目，分为1/4,1/16扫描等。
室外显示屏基本上采用静态锁存技术，即每一个发光一极管都对应有一个驱动寄存器，无需时分工作，从而保证了每一个发光一极管的亮度占空比为100%。
动态扫描法可以大大减少控制器的I/O口，因此应用较广。
1.2.3自动检测及远程控制技术
LED显示屏的构成复杂，特别是室外显示屏，供电、环境亮度、环境温度条件等都直接影响显示屏的正常运行。
在LED显示屏的控制系统中，因根据需要对温度、亮度、电源等进行自动检测控制，也可根据需要，远程实现对显示屏的亮度、色度调节、图像水平和垂直位置的调节以及工作方式的转换等。
1.3 本设计任务
现在市场上各类基于LED的显示屏较多，但大部分产品为单一模式的LED 显示屏，其在显示内容的更换及显示屏的重组等方面都存在不便之处。
但随着信息化社会的迅速发展，LED显示屏正在向显示内容丰富、信息更改方便等方面发展。
因此制作一款多功能的LED广告显示屏是非常有意义地。
本研究即以AT89C51单片机为核心，采用串行传输、动态扫描技术，制作一款拥有PC机通信功能的，模块化LED多功能显示屏。
第2 节总体方案论证与设计
本系统采用单片机AT89C51为LED显示屏的控制核心，系统主要包括LED 驱动模块、数据存储模块、PC机通信模块等。
下面对各模块的设计逐一进行论证比较。
2.1 LED驱动模块
方案一：采用静态锁存方式，将每一个LED发光管的一端接至单片机的一个I/O口，另一端通过电阻接电源。
这种方法可以直接驱动LED，原理简单，驱动能力强，LED的亮度也可以通过限流电阻调节，非常方便，但此种方法太浪费单片机的I/O口，只适合于较小的系统。
方案二：采用动态扫描方式，通过三极管驱动并联在一起的LED发光管的一端(共阴或共2端)，LED发光管的另一脚接通用I/O口，控制其亮灭。
该方法能驱动较多的LED，控制方式较灵活，而且节省单片机的资源。
比较以上两种方案，系统设计中采用方案二。
2.2 数据存储模块
方案一：采用静态RAM存储显示屏的显示内容，静态数据存储器具有存储容量大，传输速度快等优点。
但其存储的数据掉电后会消失，因此不适合用于存储长时间不变的数据。
方案二：采用ROM芯片存储LED显示屏要显示的信息，采用ROM芯片可以长时间的存储信息，而且掉电数据不丢失，此种方式适合于存储不变的数据。
方案三：采用串行EEPROM（如24C256等）存储LED显示屏要显示的信息。
串行EEPROM技术是一种非易失性存储技术，它几乎具有所有类型存储器的优点：不挥发性、可更新性、高密度、低功耗和高性价比，非常适合应用于各类工业测控系统。
它克服了常用的2816、2817、2864等并行EEPROM器件价格高、体积大、可靠性低（这些器件如不采取措施，在上电、下电时常会丢失数据）等不足，在速度要求不是很高的情况下，该器件是最理想的选择。
比较以上三种方案，方案三有明显的优点，因此选者方案三。
2.3 总体硬件组成框图
图2-1 总体硬件组成框图
系统框图如图2-1所示，系统主要由三大模块组成即LED驱动模块、数据存储模块、PC机通信模块。
第3节系统硬件设计
为使该模块化LED显示屏控制系统具有更加方便和灵活性，我们对系统的硬件做了精心设计。
硬件电路包括LED驱动模块、数据存储模块、PC机通信模块等三大模块。
3.1 LED驱动模块的硬件设计
LED驱动模块是LED显示屏设计的关键部分，驱动电路设计的好坏直接关系到LED显示屏的亮度、稳定度等重要指标。
本次设计中LED的驱动是采用三极管和74LS154实现的。
3.1.1 74 LS154芯片介绍
图3-1-1 74LS154的真值表
3.1.2 驱动电路的设计
此系统中驱动电路是由74LS154和三极管组成的，原理图如图3-1-2所示。