基于单片机STC11F32的LED点阵书写显示屏的设计
LED点阵书写显示屏设计方案
LED点阵书写显示屏设计方案第一章设计任务及要求1.1、任务设计并制作一个基于32x32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1所示。
在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态(如下图中光笔接触处的深色LED点已被点亮)，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。
图1.1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图1.2、要求(1)在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该点LED，并在控制器上同步显示该点LED的行列坐标值(左上角定为行列坐标原点)。
(2)在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度要求2s能划过并点亮40点LED。
(3)在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示(即：字体笔画处不亮，无笔画处高亮)。
(4)在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
第二章系统整体框架系统整体框架图如图一所示，分为控制模块、显示模块、光笔模块、LED点阵模块和辅助模块(包括键盘、数据存储等)。
图2.1 系统整体框架图第三章方案论证与比较3.1、控制模块在数字信号处理中，常用的控制器有FPGA、DSP及嵌入式51单片机。
FPGA可以直接用硬件扫描、编码、解码、纠错，速度快、稳定性高，但其价格昂贵，很多的功能在本设计难以使用到。
DSP都有较快的数据处理速度，能实时地、快速地监测信号量的变化，但其受采样频率的限制，处理频率围有限。
AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
基于单片机的LED点阵书写显示屏的设计
一
单 片机控 制 部分 包 括单片 机 、 晶振 电路 、复位 电路 。复 位 电路 ｍ ｃ Ｒ 充 电 嘲络 构成 。 为 了定 时准 确 ， 晶振 电路 选 １ Ｍ ｚ ６ Ｈ ，可 产 生 精确 到 ｕｓ 的 时 级 隙 ，方便 定 时操 作 ［ Ｊ ２。 １２ ３＊ ２ ２ ３ 点阵 Ｌ Ｄ 块 Ｅ模 使用 ｌ 个 ８ ８ Ｅ 点 阵块组 合 ，动 态 显示 ，将 画 面进 行 分割 ，对 组 成 画 ６ ＊ＬＤ
器 的输 入 时 钟 ，ＳＬ ［Ｏ ］ Ｃ Ｒ Ｉ脚 是移 位 寄 存器 的 输入 清 除 。从 ｓ 【输入 的数据 Ｉ＝ ＿ Ｉ 在 移位 寄存 器 的ＧＫ 上 升 沿 的 作用 下 输 入 到 ７Ｈ ５５ ，在Ｒ Ｋ 的 上升 Ｃ脚 ４ Ｃ９ 中 Ｃ脚 沿 作用 下将 输 入 的数 据 锁存 在 ７Ｈ ５ ５｝ 当Ｇ ４ Ｃ９ ＇， 】 为低 电平 时时 ， 数据 并 行输
该 型 号 单片 机 采 用Ｆ ａ ｈ 术 ，具 有在 线 编 程 功 能 ，调 试 系 统 非常 方 便 ， ｌｓ技
程序 的存 储 空间 达 １ ｋ ６ 字节 ， Ｉ ０ １ 可进 行位 寻址 。 ／ Ｅ均
采用 光 电三 级 管Ｓ Ｃ ３ 、光 敏 电阻ＮＩ４Ｓ ４ Ｔ ＩＬ Ｈ ７Ｌ ０ 构成 信 号采 集部 分 ，再 经 导线将 高低 电平传 入单 片机 。信 号采 集 图如 图所 示 。
出 。ＳＩ 为 移位 寄存 器 的输入 清 除端 。 Ｃ Ｒ
１ ４ 信号 采 集部 分
原理进 行 显示 。其 系统 框 图所 示 。
１ １ Ａ Ｍ Ｇ １ 单 片机 及其控 制 部分 ． Ｔ Ｅ Ａ ６
单 片机 应 用 简 单 ，软 件 编 程 灵活 ， 因 而采 用 单片 机 作 为 系 统 的控 制 器 。具 体 选 用Ａ Ｒ ￣Ａ ｍ ｇ ｌ作 为 本 系 统 的核 心 器 件 。Ａｍ ｇ ｌ单 片 机 Ｖ系 Ｔ ｅａ ６ Ｔ ｅ ａ６ 的ＡＲ 列 单 片机 的 高档 产 品 之 一 ， 是～‘ 基 于Ａ Ｒ ＲＳ 的低 功 耗 ＣＭ 的 Ｖ系 款 Ｖ ＩＣ ＯＳ ８ 高性 能 单片机 。通 常 在 一 时钟 周 期 内执 行 ～ 指 令 ，Ａ ｍ ｇ ｌ 可 以 位 个 条 Ｔ ｅａ ６ 取 得接 近 ｌＩｓ Ｍ ｚ Ｍ Ｐ／ Ｈ 的性 能 ，在 功 耗和 执 行速 度 之 间取 得 平衡 ［］ 同时 ， １。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常见的显示设备，它通过控制各个LED的亮灭来显示文字、图形或动画。
在这篇文章中，我们将介绍基于单片机的LED 点阵显示屏的设计。
一、设计目标设计一个基于单片机的LED点阵显示屏，使其能够显示各种文字、图形和动画。
同时，要求显示屏的显示效果清晰、稳定，能够满足日常使用的需求。
二、设计方案1.硬件设计（1）点阵屏：选择合适的点阵屏作为显示屏的输出设备。
点阵屏的种类有很多，常见的有8x8、16x16和32x32等不同尺寸的点阵屏。
根据实际需求选择合适的尺寸。
（2）单片机：选择一块适合的单片机作为控制器。
单片机的选择需要考虑其计算能力、扩展性和易用性等因素。
（3）扩展模块：根据需要，可以选择添加一些额外的扩展模块，如按键模块、声音模块等，以增加显示屏的功能。
（4）电源模块：为显示屏提供稳定的电源，以保证其正常工作。
2.软件设计（1）驱动程序：编写驱动程序，通过单片机控制各个LED的亮灭。
根据点阵屏的不同类型，编写相应的驱动程序。
（2）显示程序：编写显示程序，将要显示的文字、图形或动画转换成相应的点阵数据，然后通过驱动程序显示在点阵屏上。
（3）用户界面：设计一个用户界面，使用户能够方便地输入要显示的文字、选择图形或动画等，然后通过单片机控制显示屏显示出来。
三、实施步骤1.硬件部分（1）按照设计方案选择合适的点阵屏、单片机和扩展模块，并连接它们。
（2）根据点阵屏的引脚定义，设计相应的电路板，并进行制作。
（3）将单片机和扩展模块焊接到电路板上，并连接好相应的引脚。
（4）连接电源模块，为整个系统提供电源。
2.软件部分（1）根据点阵屏的类型，编写相应的驱动程序。
（2）编写显示程序，将要显示的文字、图形或动画转换成点阵数据。
（3）设计用户界面，编写相应的程序，将用户输入的内容转换成可显示的数据。
（4）将驱动程序、显示程序和用户界面程序上传到单片机。
四、测试与调试完成硬件和软件的设计后，进行测试与调试。
基于单片机的LED点阵显示屏设计
基于单片机的LED点阵显示屏设计毕业设计（论文）题目:基于单片机的LED点阵显示屏设计系别:班级:学号:姓名:指导教师: 职称：起讫日期:基于单片机的LED点阵显示屏设计摘要：在这个信息化社会中，人们对信息的传达需求激增，点阵式LED显示屏成为重要的传播媒体。
金融证券、体育场所、交通运输、商业广告、邮电电信及学校教育等领域都得到了广泛的应用。
因此，点阵式LED显示屏的研发、设计、生产获得迅速的发展，并且成为了产业。
点阵式LED显示屏的显示效果、功率环保也不断优化。
点阵式LED屏具有较大的信息显示量、寿命长、功耗小、重量轻、空间尺寸小及造价低等优点。
本设计通过使用单片机为控制核心，设计一款点阵式LED屏。
同时，使用电脑VB编写的上位机通过串口通信对点阵显示屏的信息更新、显示速度控制等。
关键词：LED点阵单片机VB上位机串口通信Led dot matrix display based on single chip designTan Jin-biao2007 Computer Science and Technology Major,Department of Mathematics and Computer Science, Sanming UniversityAbstract：In this information society, people surge in demand for information communication, dot matrix LED display has become an important media. Financial securities, sports venues, transportation, advertising, post and telecommunications fields of telecommunications and school education have been widely used. Therefore, the dot matrix LED display R & D, design, production for the rapid development and become the industry. LED dot matrix display screen, green power has also been optimized. LED dot matrix display screen with a large amount of information, long life, low power consumption, light weight, small size and cost of space is low. The design of the control by using the MCU core, design a dot matrix LED display. Meanwhile, the use of computer PC VB, dot-matrix display through the serial port communication on the information updated to reflect the speed control.Key words：LED dot matrix SCM Upper computer Serial communication目录第一章绪论 (1)1.1选题背景11.2LED点阵显示屏的发展历史及现状11.2.1发展历史11.2.2我国LED兴起的现状21.3本课题研究内容21.4主要实现功能3第二章总体设计 (3)2.1 单元显示 (3)2.2滚屏的实现 (3)2.3关于可扩展性 (4)2.4关于显示内容的更新 (4)2.5 系统基本原理 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1 单片机的选用 (6)3.1.1 51单片机的认识 (6)3.1.2 STC89S52RC单片机结构 (7)3.1.3 STC89S52RC单片机引脚功能 (7)3.2 单片机最小系统 (9)3.2.1 单片机电源电路 (10)3.2.2 单片机的振荡电路设计 (11)3.2.3 单片机的复位电路设计 (11)3.3 LED点阵屏驱动电路 (12)3.3.1 LED点阵屏 (13)3.3.2驱动点阵屏芯片 (13)3.3.3点阵屏驱动电路连接 (15)3.4 串口通信电路设计 (16)3.4.1 MAX232芯片 (16)3.4.2 串口硬件电路设计 (16)第四章单片机软件设计 (17)4.1 点阵屏的显示程序 (17)4.1.1 驱动芯片的控制程序 (17)4.1.2点阵屏显示的移动算法 (18)4.1.3点阵屏动态扫描显示 (20)4.2串口通信程序设计 (21)4.3控制函数程序设计 (23)第五章上位机软件设计 (24)5.1汉字点阵的编码原理及提取方法 (24)5.1.1汉字点阵的编码原理 (24)5.1.2汉字字模的提取方法 (26)5.2界面的设计 (27)5.3 VB程序编写 (28)5.3.1 字模转换程序 (28)5.3.2 串口传输程序 (28)5.3.3 控制按钮程序 (28)第六章设计仿真 (29)6.1 Proteus仿真软件简介 (29)6.2 Proteus仿真软件的使用 (30)6.3 Proteus仿真过程 (31)第七章总结 (33)7.1工作总结 (33)7.2个人收获 (33)致谢 (35)参考文献 (36)附录1：总电路原理图 (39)附录2:单片机程序 (39)第一章绪论1.1选题背景LED点阵屏是重要的信息传递媒体，在多个行业领域得到应用。
基于单片机的LED点阵显示屏设计
基于单片机的LED点阵显示屏设计LED点阵显示屏是一种常用的电子显示设备，可以用于显示各种图像、文字和动画效果。
它由多个LED点阵组成，通过单片机控制，可以实现对显示内容的控制。
一、LED点阵显示屏的基本原理LED点阵显示屏是由多个LED灯组成的，每个LED可以亮或灭，通过对这些LED的亮灭控制，可以显示出各种图像和文字。
LED点阵显示屏通常由行和列组成，LED点阵的每个交叉点称为像素，可以通过对不同的像素设置来控制显示屏显示的内容。
控制LED点阵显示屏的核心是单片机，单片机通过GPIO口来控制LED点阵的行和列，从而实现对每个像素的控制。
在显示过程中，单片机通过扫描的方式，逐个点亮每一个像素，从而形成完整的图像。
二、LED点阵显示屏的设计步骤1.硬件设计硬件设计包括选取适合的LED点阵、编码器、单片机等元件，并进行电路原理图和PCB设计。
2.软件设计软件设计主要包括编写控制程序，实现对LED点阵的控制。
在编写程序时，需要了解单片机的特性和寄存器的使用方法，掌握相应的编程语言。
3.点阵扫描点阵扫描是将图像或文字分解为一个个像素，并通过控制LED点阵的亮灭来绘制出图形或文字。
点阵扫描可以采用行扫描或列扫描的方式，具体的实现方式根据实际需求来确定。
4.图像转换图像转换是将要显示的图像或文字转换为控制LED点阵的像素点的亮灭状态。
可以通过编写程序来实现图像的灰度处理、二值化等操作，使得图像在点阵显示屏上具有良好的效果。
5.动画效果除了静态图像和文字的显示，还可以通过编写程序实现动态的图像和文字显示效果。
例如通过对LED点阵的亮灭控制来实现滚动、闪烁等动画效果，使得显示效果更加生动。
三、应用领域LED点阵显示屏广泛应用于各个领域，如室内显示屏、室外广告牌、交通信号灯、舞台背景等。
由于其体积小、成本低、效果好等特点，被广泛使用。
四、设计注意事项1.选择合适的LED点阵和单片机，根据实际需求来确定其规格和性能。
基于单片机的LED点阵电子显示屏_毕业设计 精品
学生毕业论文（设计）题目基于单片机的LED点阵电子显示屏设计姓名黄慧敏学号2011540330110系部电子信息工程系专业电子信息工程技术指导教师彭高丰职称讲师2013年11月17日长沙师范专科学校教务处制长沙师范学校毕业论文（设计)诚信承诺书本人慎重承诺：我所撰写的论文（设计）《基于单片机的LED 点阵电子显示屏设计》是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。
如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。
毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。
学生(签名)：2013年11月17日长沙师范专科学校学生毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）题目基于单片机的LED点阵电子显示屏设计题目类型综合题目来源自选院（系）电子信息工程系专业电子信息工程技术指导教师彭高丰职称讲师姓名黄慧敏年级大三学号2011540330110一、立题依据(国内外研究进展或选题背景、研究意义等)该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。
并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。
并且通过该设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。
目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。
但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。
因此此课题不论是对自己的就业还是对我国LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。
二、研究的主要内容及预期目标设计一个室内用16×32点阵LED图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。
图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。
三、研究方案（思路）A 查找并阅读相关资料，了解基本的内容，利用需求分析文档，对整个系统有个初步的架构。
led点阵显示屏论文 led汉字点阵论文 led点阵显示论文_大学论文
摘要系统以高速单片机STCF1132为核心，设计并制作了一个基于32×32点阵LED模块显示屏。
该点阵可以实现扫描微亮和显示点亮两种工作模式，在扫描过程中通过自制光笔检测，获取行列坐标信息，实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能，并且通过按键可以实现不同功能之间的切换。
同时还能够根据环境光强的变化，自动连续调节显示屏上显示的亮度。
设计方案运用了4-16线译码器74HC154驱动点阵的行和列，通过单片机的控制实现各种显示功能，显示屏亮度的自动调节采用光敏电阻检测环境光强，通过A/D转换、D/A转换实现对显示亮度的自动调节。
关键词：LED点阵单片机 74HC154目录摘要 (I)目录 (II)第一章绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2设计任务及要求 (1)第二章系统方案设计 (3)2.1．系统的总体设计 (3)2.2各模块的设计。
(3)2.2.1．核心控制模块的的设计 (3)2.2.2．光笔设计 (3)2.2.3．显示方案的设计 (4)2.2.4．点阵显示模式设计 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1光笔的设计 (5)3.2 32×32LED点阵的连接 (6)3.3 32×32LED点阵的驱动控制电路 (7)3.4 显示电路部分功能及原理 (7)3.5 键盘的使用及设计 (8)3.6 光照的检测与控制 (9)第四章系统软件设计 (11)4.1主程序设计 (11)4.2 外中断0服务程序（坐标检测） (12)4.3.外中断1服务程序（按键处理） (13)4.4．LCM103驱动程序设计 (13)第五章系统测试与结果 (15)5.1 划亮反显擦除拖移的测试和结果 (15)5.2屏亮自动调节测试和结果 (15)5.3 超时关显示节电测试和结果 (15)总结及展望 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录1 总电原理图（单片机系统与点阵驱动电路） (19)附录2 总电原理图（32×32点阵连接电路） (20)附录3 源程序 (21)第一章 绪论1.1课题来源本课题来源于全国大学生电子设计竞赛LED 点阵书写显示屏，它是一种控制半导体发光二极管的显示装置，其主要功能是实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计报告
基于单片机的LED点阵显示屏的设计报告设计报告：基于单片机的LED点阵显示屏一、设计背景随着科技的不断进步和人们对信息的需求日益增长，LED点阵显示屏逐渐成为一种常见的信息显示方式。
它广泛应用于各种领域，如室内外广告、公告牌、交通信号灯等。
本设计报告旨在介绍一种基于单片机的LED 点阵显示屏的设计方案。
二、设计原理本设计采用了以常用的Arduino单片机为控制核心，结合LED点阵显示屏模块，通过控制单片机的GPIO口，实现对LED点阵显示屏的控制。
三、设计流程1.硬件设计：选择合适的LED点阵显示屏模块，并了解其接口定义和控制方式；根据LED点阵显示屏模块的接口定义，设计相应的电路连接，并进行连线布局；为单片机提供稳定的电源，并确保单片机与LED点阵显示屏之间的数据线路连接正确。
2.软件设计：编写单片机的控制程序，采用合适的编程语言（如C语言）；根据LED点阵显示屏的控制方式，编写相应的模块以实现对显示内容的控制，如亮度控制、位选控制等；通过单片机的GPIO口与LED点阵显示屏模块进行数据传输，根据需要的显示内容进行相应的控制。
四、关键技术1.单片机控制：通过单片机的GPIO口与LED点阵显示屏模块进行数据传输，实现对其显示内容的控制。
2.显示内容控制：根据具体需求，编写合适的控制程序，通过控制单片机的GPIO口，实现对LED点阵显示屏模块的亮度、显示内容等进行控制。
3.位选控制：通过控制LED点阵显示屏模块的位选引脚，实现多个LED点阵模块的级联显示，以扩展显示屏的显示面积。
五、实验结果及优化经过系统的实验和调试，基于单片机的LED点阵显示屏实现了预期功能，能够正常显示所需的内容，并且具备一定的亮度控制和位选控制功能。
同时，根据实际应用需求，对设计方案进行优化，如增加红外遥控功能、集成温度传感器等，以提升用户体验和功能扩展性。
六、总结与展望本设计报告介绍了一种基于单片机的LED点阵显示屏的设计方案。
基于单片机的点阵LED显示屏设计
基于单片机的点阵LED显示屏设计点阵LED显示屏是一种常见且重要的显示技术，可以广泛应用于各种电子设备中。
它由许多LED点阵组成，可以显示各种字符、数字、符号和图像。
在设计基于单片机的点阵LED显示屏时，需要考虑以下几个方面：硬件设计、软件设计和用户界面设计。
硬件设计方面，需要选择合适的单片机和点阵LED模块。
单片机可以选择常用的51系列或AVR系列，具有较好的性能和易用性。
点阵LED模块可以选择常见的8x8、16x16或32x32等规格，也可以根据需要定制。
接下来是电路设计，需要为单片机和点阵LED模块设计适当的电源和驱动电路。
单片机通常需要稳定的5V电源，可以使用稳压芯片实现；点阵LED模块需要驱动电路将单片机的控制信号转换为适当的电流和电压。
可以采用常用的行列扫描法，通过行驱动IC和列驱动IC实现。
软件设计方面，需要编写单片机的控制程序，实现将字符、数字、符号和图像显示在点阵LED模块上。
可以使用C语言或汇编语言进行编程。
首先需要定义字符、数字、符号和图像的数据，然后通过单片机的GPIO 口输出控制信号，将数据发送到点阵LED模块对应的位置。
用户界面设计方面，可以根据实际需求设计相应的用户界面。
可以添加按键、旋转编码器等输入设备，方便用户进行操作。
可以设计菜单、选择项、调整参数等功能，扩展点阵LED显示屏的应用范围。
在实际设计过程中，还需要考虑一些细节问题。
比如，如何进行点阵LED模块的布局和焊接、如何进行电路的调试和优化、如何添加保护电路和减少功耗等。
总之，基于单片机的点阵LED显示屏设计是一个综合性的工程，需要充分考虑硬件、软件和用户界面等方面的要求。
通过合理的设计和实施，可以实现丰富的显示功能和用户友好的操作界面，满足不同应用场景的需求。
基于单片机的LED点阵显示屏的设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计河南工业职业技术学院毕业设计任务书类别：专业：班级:姓名：毕业设计题目：基于单片机的LED点阵显示屏的设计指导教师姓名：负责人签字：2010 年 11月 11日摘要摘要本设计是以单片机AT89S51为控制的LED点阵显示屏系统。
LED点阵显示屏的基本工作原理是动态扫描。
在行扫描工作方式下，每一片LED点阵片都有一组列驱动电路，列驱动电路中一片锁存器74LS373或移位寄存器，用来锁存待显示内容的字模数据。
在行扫描工作方式下，同一排LED点阵片的同名行控制引脚是并接在一条线上的，共八条线，行驱动电路中也有一片锁存器74LS373或移位寄存器，用来锁存扫描信号。
按LED点阵片在屏幕上的排列顺序，单片机先对第1排的第一片LED点阵片的列驱动锁存器，写入从外部数据存储器读得的字模数据，接着对第2片、第3片……直到这一排的最后一片都写完字模数据后，单片机再对这一排的行驱动锁存器写行扫描信号，于是第1排第1行与字模数据相关的发光二极管点亮。
接着第2排第1行、第3排第1行……直到最后一排第1行的点亮。
单片机对LED显示屏第2行的扫描控制、第3行的扫描控制……直到第8行的扫描控制，其过程与第1行的扫描控制过程相同。
对全部8行的控制过程都完成后，LED显示屏也就完成了帧图像的完整显示。
关键词：AT89S51； LED点阵显示IAbstractThe design is based on AT89S51 microcontroller for the control of the lattice LED's panel display system.The lattice LED's panel display the basic working principle is a dynamic scan. Line scanning mode, each piece has a set of the lattice LED's panel display tablets column driver circuit, a column driver circuit or shift register latch 74LS373 is used to latch the contents of the font data to be displayed. Line scanning mode, the same row of the lattice LED's panel display tablets of the same name and the line control pin is connected to a line, a total of eight lines, the line driver circuit also has a latch or shift register 74LS373 is used to lock memory scanning signal. The lattice LED's panel display tablets by the order on the screen, the microcontroller first row of the first film 1 LED's panel display driver chip latches the column, write external data memory read from the font data, and then on the first two, Section 3 ... ... until the last piece of this row of font data are finished, the microcontroller then drives the line on this row write line scan signal latches, then ranked No. 1 in line 1 font data associated with light-emitting diodes lit. Then row 1 row 2, 3 row line 1 ... ... 1 until the last line of a row of lights. Single Chip LED display on the scan control line 2, line 3 ... ... until the scan control of the scan control line 8, line 1 of its process and control process of scanning the same. 8 lines of all the control process are completed,IILED display will be done with the full frame display.Key words: AT89S51; lattice LED's panel display目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2选题意义 (1)1.3课题设计目的 (2)2 LED点阵显示屏系统需求分析 (3)2.1系统硬件方案 (3)2.2系统软件方案 (9)3 LED点阵显示屏系统设计 (12)3.1硬件整体设计 (12)3.2译码电路设计 (13)3.3驱动电路设计 (14)3.4通信系统硬件设计 (16)3.5电源设计 (17)3.6系统软件设计 (18)4 总结 (24)5 参考文献 (25)附录 (26)II1 绪论1.1 课题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
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2011年10月第22卷第5期照明工程学报ZHAOMING GONGCHENG XUEBAO Oct．2011Vol.22No.5基于单片机STC11F32的LED 点阵书写显示屏的设计王海燕高之圣徐江海（淮安信息职业技术学院，江苏淮安223003）摘要：本系统以高速单片机STC11F32为核心，设计并制作了一个基于32ˑ32点阵LED 书写显示屏。
能够实现扫描微亮和显示点亮两种工作模式，通过自制光笔实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能，同时该显示屏还具有坐标显示，能够根据环境光强弱的变化，自动调节显示屏上的亮度，系统还具有休眠功能。
关键词：STC11F32；LED 点阵；光笔Design of LED Lattic Writing Display Screen Based on ChipMicrocomputer STC11F32Wang HaiyanGao ZhishengXu Jianghai（Huaian College of Information Technology ，Jiangsu Huaian223003）AbstractThis system founded on STC11F32，designed and produced a 32ˑ32lattice LED writing displays．It can realize two work modes of scanning WeiLiang and display with the light pen by “light ，scratched ，reverse ，completed erase ，stroke erase ，object drag ”and so on．This screen also shows the coordinate．It can adjust the screen brightness automatically according to the change of the environment light．Besides ，the system has the sleep mode．Key words ：STC11F32；LED Dot-Matrix ；lightpen1引言LED 点阵电子显示屏制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，但是这种电子显示屏只能做单一的“显示”作用，显示内容的更改、擦除等功能的实现都要在上位机上实现。
能否用LED 点阵显示屏实现“书写”功能，本文基于这一想法，设计并制作一个基于32ˑ32点阵LED 模块的书写显示屏，基本结构如图1。
主要采用STC11F32单片机为主控制器，通过图1LED 点阵书写显示屏系统结构示意图自制光笔在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。
100照明工程学报2011年10月2设计方案论证2.1光笔设计方案光笔设计是本课题设计的关键之一，需要有很高的灵敏度和快速的响应时间，需要选取合适的光电传感器和检测电路。
方案一：采用光敏电阻作为光电检测传感器，结构简单、使用方便、成本低，但光敏电阻的响应时间较长。
方案二：采用光敏二极管，与光敏电阻相比有较快的响应时间。
方案三：采用光敏三极管，其工作原理与光敏二极管相似，光敏三极管对电信号还有放大的功能，响应时间快，灵敏度更高。
故选择光敏三极管作为光笔的检测部件。
2.2点阵驱动方案设计要实现手写显示功能，需要识别光笔划过的点的坐标，需要对行和列都进行编码扫描，才能确定坐标点，用译码器的输出作为行和列的控制信息。
译码器选用低功耗高速芯片74HC154，74HC154是4 16译码器，可以减少电路之间的连线。
2.3控制芯片的选择控制芯片是系统的核心，光电检测、点阵驱动等功能的实现都由其完成，因此选择合适的控制芯片是设计的关键。
方案一：使用51系列单片机。
51单片机应用广泛，比较熟悉，但运算速度相对较慢、内部数据存储器空间较少。
方案二：使用ARM或FPGA。
它们运算速度、控制功能都比较强大，但成本较高。
方案三：使用STC系列单片机。
该系列单片机与51单片机完全兼容，在同样时钟频率条件下运行速度是51单片机的12倍，内部最大RAM空间达1280B。
从成本和使用熟练情况来考虑选择方案三，设计中使用STC11F32，内部RAM1280B，程序存储器32KB，完全满足本课题设计需要。
3系统硬件设计3.1系统的总体设计系统框图如图2所示：图2系统框图3.2单元模块的设计及参数计算（1）光笔的设计光笔电路如图3所示。
其基本原理是U1B、R2、R3构成一恒流源，I=Vcc/R2=5/1000=5mA，光敏三极管通过触碰开关S与R3并联，S断开时光敏三极管不起作用，U1B输出一固定电压，当S闭合并有光照时，光敏三极管与R3并联，并联的电阻将减小许多，使U1B输出减小，U1B的输出作为U1C的输入，U1C和R4构成一个比较器，U1B的输出变化时将引起比较器翻转。
当光笔在显示屏碰触闭合，遇到光点时比较器有翻转信号输出，送给单片机识别。
图3光笔电路原理（2）32ˑ32LED点阵的连接及驱动控制电路32ˑ32LED点阵的行信息控制用2片74HC154，构成5—32译码器，单片机口线控制其译码输出。
列的微亮扫描、点亮也分别用2片74HC154，4个片选分别单独控制，微亮扫描（2.5V）、点亮（5V）电源分别通过三极管构成的开关加到点阵的列控制端。
由于整屏显示是1024个灯循环亮，为提高显示亮度，限流电阻取51欧姆，电路如图4所示。
微亮扫描时流过LED的电流为：（2.5－1.8）/第22卷第5期王海燕等：基于单片机STC11F32的LED 点阵书写显示屏的设计101图4点阵及其驱动电路图5超时关显示51=13.7mA点亮点阵时流过LED 的电流为：（5－1.8）/51=62.7mA（3）显示电路部分功能及原理液晶显示电路如图6所示。
用三位口线分别作为液晶显示模块的片选（/CS ）、写控制（/WR ）、数据线（DATA ）。
（4）光照检测与显示亮度调节电路基本原理是用LM358与光敏电阻构成一恒流源电路，该恒定电流流入光敏电阻，当光敏电阻在强光状态下，其亮阻很小，其上压降较低，通过电位器向9012基极输出较低的导通电压，LED 屏发光强度达到最大状态；反之，当光敏电阻处于较暗状态下，其暗阻较大，光敏电阻上压降较大，送到9012基极电位较高，导通程度降低，LED 屏发光强度随着光照强度逐渐降低。
（5）超时关显示电路超时关显示电路如图5所示。
用单片机的一个口控制三极管的导通和截止，三极管基极电阻2K ，在正常工作时口输出低电平时，基极电流远大于管子的饱和电流，使三极管饱和导通，使继电器吸合，5V 电源通过继电器触点供给包括显示电路在内的其他电路；当超时进入休眠状态时，单片机口输出高电平，三极管截止，切断后级电路电源。
4系统软件设计4.1主程序主程序包括系统初始化，点阵扫描控制，液晶显示，以及“反显”、“擦除”等功能下数据处理程序，流程图如图6a 所示。
其中点阵扫描控制程序，微亮扫描控制由单片机口控制对以译码器的片选和地址输入，使点阵按行列有规律地循环点亮，由图4知点亮显示的列控制信息译码地址与微亮连接在一起，控制点亮的工作过程是通过判断点阵显示缓冲内容对应位的信息，控制其片选，当需要点亮时，控制片选有效，反之，控制片选无效，利用微亮扫描过程实现点亮控制。
4.2外中断0服务程序（坐标检测）外中断0是作为光笔的检测使用，由图3知，光笔碰触显示屏过程中，遇到发光点输出翻转的跳变信号，送给单片机中断，作为中断的触发信号，由于中断程序优先执行，打断微亮扫描过程，在中断服务程序中根据此时的行列扫描的序号，就可判断光点的坐标，进而为其他功能的实现提供依据，流程图如图6b 所示。
4.3外中断1服务程序（按键处理）外中断1为按键操作处理程序，按键功能前已102照明工程学报2011年10月述及，故略。
图64.4定时器0服务程序（超时关显示计时）将定时器设置为反复定时10毫秒，在其数中断次数，到100次即为1S，控制显示器时间变化（程序框图略）。
5结论本课题使用光电三极管作为光笔的主要检测器件，灵敏度高，响应速度快，很好地解决了关键部件的设计问题。
应用74HC154译码器设计32ˑ32点阵的行列驱动控制信号，扫描速度满足设计要求。
实现了设计要求的点亮、划亮、反显、笔画擦除、整屏擦除、连字多写、对象拖移、亮度连续调节、超时休眠关显示等功能。
设计的电路简捷，成本低，充分发挥芯片的功能，系统性价比较高。
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临沂光电产业基地是浪潮斥资40亿元打造的半导体照明产业基地的重要组成部分，主要研发生产半导体照明室内外光源及灯具产品，为工业、商业及消费领域提供领先的专业化节能照明方案。