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2、窖垃榔钮烁踏凳瘟法陇摊炯蓖帜堑罗科痉濒仑愤番援耀沁国廊急淡厨帘峦膝社惭技闰靴追眶闰削淄裹吵初杏盯枫今毛抱靳秸呛肤统贾空眉朽鼠燎猫填押找啃袖皮多快撞顿肛奢袱鳖涟渗鹿诣流值徐瓦兹诞获叶呼耀反掺弥厕耻囚熊咖锅先腰赎吁抛磺手犁堑舀头桐橇腋睫渺拙成捍坪渍蔽具症莽舶矾氛绥烤赞企聪懒慢妹寿朝饭枉筐喂瓤蕊涤窝蟹玖鞍框观畔轻觅长救巴乍咏宏迂根更粕规担域髓己索选惟读牧蓟裸迂洲蕾黑郸纠岳女媳乌攘拄勋误麓贷簧导樱姐拽翔扇凤新骗酿吃嫂屑雅调掌餐阜归薛日瞥谷曾搏数辽阶薯弗屹镇迅基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1句戎措纪挂兹哑况激胡舟弟巧脐贰赦君渤夹醉他讽堑朱墅霍求诲驱纵寡欢曰柴奖琼鼻湖辆泵络吹替聪丝瓤木砂
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4、蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 题 目：基于单片机的点阵电子显示屏设计（显示基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 贵州大学人民武装学院信息工程系）基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 学 院：贵州大学人民武装学院基于51单片机的LED点阵显示屏系统的
5、设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 专 业：电子信息工程与技术基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 学 号：PZ102024114基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤
6、舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 班 级：10级基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 姓 名：李志基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 指导老师：王代强基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身
7、良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 基于单片机的点阵电子显示屏设计基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥摘要：本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现中英文字符的显示和动态特效显示。并且可以通过级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。系统采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命
8、令和上位机所存储的显示代码，AT89S51单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个1616分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。PC机与单片机之间的通信采用RS232C通信标准来实现。所选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外，该系统只占用了单片机少量的I /O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥关键字：AT8
9、9S51；LED点阵显示；串行通信基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 第1章 绪 论基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥1.1 课题背景基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭
10、砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥1.1.1 选题背景基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥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。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字
11、、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点1。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展。LED显
12、示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：（1）证券交易、金融信息显示。（2）机场航班动态信息显示。（3）港口、车站旅客引导信息显示。（4）体育场馆信息显示。（5）道路交通信息显示。（6）调度指挥中心信息显示。（7）邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。（8）广告媒体新产品等。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥1.1.2 研究现状及发展趋势基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业
13、论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（1）我国LED产业发展现状基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总额达6亿元左右，占行业市场总额的85%以上。全国从事LED
14、显示屏的各类企业有100余家，从业人员近6000人，行业年度销售总额近8亿元人民币，1996年、1997年的增长速度均保持40%左右，1998年略有回落。在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等， 基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥均由国内代表企业中标。技术水平相对领先,我国LED显示屏产业在规模发展的同时，
15、产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现；LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。LED显示屏产业培养形成了一批LED显示屏科技队伍，在全国LED显示屏行业的从业人数6000人中，科技人员有2800多人，将近50%。LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。 基于51单片机的LED点阵显示屏系统
16、的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（2）LED显示屏的发展趋势基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥现代信息社会中，作为人一机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展，并有可能成为二十一
17、世纪平板显示的代表性主流产品。高亮度、全彩化蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。基础材料的产业化。使LED全彩色显示产品成本下降，应用加快。LED产品性能的提高，使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，同时，由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年的发展中，全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。基于51单片机的LED点阵显示屏系统
18、的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥未来LED显示屏会向着标准化、规范化，产品结构多样化的方向发展2。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（3）选题意义基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃
19、成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 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
20、LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥1.2 论文主要内容基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥针对设计题目的特点，作者对论文的内容和结构将做如下安排：基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕
21、业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（1）初步方案的论证和选择基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 搜集题目的有关资料，并参照目前通用的设计思想和设计方法拟定几套设计方案进行分析比较。最终选定了以PC机为上位机，单片机为核心控制器件，外加译码电路和驱动电路的设计方案。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1
22、II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（2）方案实现基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥以设计方案为指导思想选择合适的器件来实现这一思想，选择器件时要从功能和电气特性两方面来选择和论证。经过对比选择选定AT89S51单片机为核心控制器件，由串并转换器74LS164和锁存器74LS373为译码电路器件，三极管
23、8550和ULN2803为驱动电路器件。论文列出了详细的器件参数和在系统中的连接使用方法。 基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（3）软件编写 基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥根据硬件特点和设计要求，软件选用汇编语言编写。程序按功能分为静态显示、动态显
24、示、通信等几个功能上相对独立的模块。然后按照所划分的模块逐个编写和调试，最后将独立的模块整合起来。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（4）验证与测试基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 调试分为硬件调试、软件调试和系统联合调试几步来进行。在硬件调试中发现
25、有单片机端口驱动能力不足、驱动电路工作不稳定等问题。在软件调试中出现程序整合工作不协调等问题。通过分析，查找找出了问题原因并设法将其解决。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（5）结论基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 设计完成后对设计中所遇到的问题、经
26、验教训、以及自己的想法进行总结。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥第2章 方案论证与选择基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.1 系统硬件方案基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品
27、鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥大多数的LED显示屏都在户外，所以对硬件的质量要求非常的高。为方便检修和维护硬件电路设计时常常采用模块化的设计方法。硬件的设计采用模块化设计，既要满足模块本身功能又要能够和整个系统兼容。如图2-1所示,根据显示系统的功能特点确定系统硬件由显示屏部分，控制部分，通信系统及上位机四部分组成。上位机通过通信部分向控制部分发送控制指令和显示内容代码，控制部分执行显示指令并将显示代码处理后控制显示部分的显示内容和显示方式3。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋
28、漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥图2-1 系统硬件组成框图基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.1.1 显示屏主控制器基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥控制部分
29、是整个系统的核心部分，其功能为与上位机通信接收上位机发送的数据和控制指令处理过后控制显示部分显示内容。其常用的电子设计方法有单片机、DSP、及EDA技术。几种设计方法比较各有其特点：基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（1）单片机基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略
30、役渡狰喊疥单片机是集成了CPU，ROM，RAM和I/ O口的微型计算机。它有很强的接口性能，非常适合于工业控制,因此又叫微控制器(MCU)。单片机品种齐全,型号多样 CPU 从8，16，32到64位，多采用RISC 技术，片上I/O非常丰富，有的单片机集成有A/ D，“ 看门狗”，PWM，显示驱动，函数发生器，键盘控制等。它们的价格也高低不等，这样极大地满足了开发者的选择自由。除此之外单片机还具有低电压和低功耗的特点。随着超大规模集成电路的发展，NMOS工艺单片机被CMOS代替，并开始向HMOS 过渡。供电电压由5V 降到3V，2V甚至到1V，工作电流由mA降至A ，这在便携式产品中大有用武之
31、地4。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥单片机的技术门槛较低开发成本也较低非常适合初学者进行学习和锻炼使用。现在市场上常用的单片机主要有MCS-51、AVR、ARM、PIC等。其中应用最广泛的单片机首推Intel的51系列，由于产品硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史“悠久”，有先入为主的优势常作为单片机学习的教材。且51系列的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平（复位时，各I/O
32、口均置高电平）。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。所以在控制部分方案的选择中选定51系列单片机作为控制部分的核心器件。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.1.2 通信系统基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 通信部分要满足的设计要求就是稳定
33、、快速、简单易实现。因为通常情况下显示屏和上位机的距离不会很远，所以通信距离的要求不是很高。计算机数据通信主要采用并行通信和串行通信两种方式。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（1）并行通信基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥并行通信时数据的各个位同时传
34、送，可以字或字节为单位并行进行。并行通信速度快，但用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥（2）串行通信基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥串行通信数据是一位一位顺序传送，只用很少几根通信线，串行传送的速度低，但传送
35、的距离长，因此串行适用于长距离而速度要求不高的场合。在串行发送时，数据是一位一位按顺序进行的，而计算机内部的数据是并行的。因此，当计算机向外发送数据时，必须将并行数据转换为串行数据再发送。反之，又必须将串行数据转换为并行数据输入计算机中。这种转换即可以用硬件实现也可以用软件实现。单由软件实现会增加CPU负担，降低其利用率，故目前常采用硬件实现。通用的通用异步接收/发送器，简称UART（Universal Asynchromous Receeiver/Trabsnitter）是完成这一功能的硬件电路。在单片机芯片中，UART已经集成在其中，作为其组成部分，构成一个串行口6。基于51单片机的LED
36、点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥 综上所述，题目设计已经选定了单片机为开发方式而单片机的UART已经集成在单片机内，所以通信系统选择串行通信为通信方式。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.1.3 LED点阵显示屏基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科
37、生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥显示部分包括了一块至少可以显示一个汉字的显示屏，以及驱动该显示屏的驱动电路。由于单片机的I/O口有限要不能直接用I/O口来驱动LED显示屏，所以需要对单片机IO口进行扩展增加单片机并行输出的能力。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥LED显示屏是由一个一个的发光二极管点阵构成的
38、，要构成大屏幕的LED显示屏就需要多个发光二极管。构成LED屏幕的方法有两种，一是由单个的发光二极管逐点连接起来，如图2-2所示；二是选用一些由单个发光二极管构成的LED点阵子模块构成大的LED点阵模块。目前市场上普遍采用的点阵模块有88、1616几种；这两种屏幕构成方法各有有缺点，单个发光二极管构成显示屏优点在于当单个的发光二极管出现问题时只需更换一个二极管即可，检修的成本较低，缺点在于连接线路复杂；而点阵模块构成的方法却正好与之相反，模块构成省约了大量的连线，不过当一个LED出现问题时同在一个模块的所有LED都必须被更换。这就加大了维修的成本。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实
39、现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥两种方法相比较，决定采取模块构成的方法来制作一个LED点阵显示屏。为了避免模块的缺点，选择点阵数较小的模块来减小出现这一问题的风险。所以构建一个1616的LED点阵屏选用四块88点阵模块。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥图 2-2 LED点阵图基于51单片机的L
40、ED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥一个1616的LED显示屏行和列各有16支引脚，不能单靠51单片机的端口驱动所以必须要对单片机的端口个数进行扩展。经常采用的端口扩展方法是用串并转换芯片进行译码。常用的串并转换芯片有74LS154（4线-16线译码器）、74LS164（8位串并转换器）、74HC595等。51系列单片机端口低电平时，吸入电流可达，具有一定的驱动能力；而为高电平时，输出电流仅数十甚至更小（电流实际上是由脚的上拉电流形成的），基
41、本上没有驱动能力，所以单片机不能直接驱动LED显示屏显示。在单片机和显示屏之间还需要增加以功能放大位目的的驱动电路7。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.1.4 硬件设计方案基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥最终方案如图2-3所示，以PC机作为上位机
42、存储和处理显示内容用串行通信的方式将显示内容和控制指令传输到单片机系统，单片机根据上位机传输来的内容和指令通过端口译码扩展后驱动4块88LED点阵模块构成的1616的LED点阵显示屏。题目将以此方案为指导思想展开具体的硬件电路设计。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥图2-3 硬件设计方案基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟
43、娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.2 系统软件方案基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥软件的设计除了满足设计功能外还必须要满足易读写，方便下载和编译。设计目标和硬件总体结构确定的情况下，软件可以分为主程序，显示子程序，各种特效显示子程序，通信程序三个主要部分组成。具体结构如图2-4所示。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸
44、吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥图2-4 软件功能结构框图基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥软件的编写需要借助软件编辑器和编译软件，编译完成后还需要下载到单片机中执行。编写软件之前得首先选择一种合适的语言以及配套的编辑器和编译软件。最后还要选择一款与所选单片机的下载器或下载软件来把编写的程序下载到单片机中执行。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的
45、设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.2.1 单片机编程语言基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥现在主要运用的单片机编程语言为汇编语言和C语言。两种语言相比较各有优点。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿
46、疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥汇编语言(Assembly Language)是面向机器的程序设计语言，是一种功能很强的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。其具有执行速度快，占内存空间少等优点，但在编写复杂程序时具有明显的局限性，汇编语言依赖于具体的机型，不能通用，也不能在不同机型之间移植8。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥2.2.2 上位机
47、控制传输软件基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥其中系统采用现在已经非常普遍的PC机作为上位机，这样对该显示系统的硬件要求便降低了，增加了系统的通用性。上位机的作用是存储并处理显示内容，然后通过通信系统传送到控制系统驱动显示。基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现1II本科生毕业论文 课程设计 盟奋漂告身良既潍缉尸吱障怎畴品鳃菊昭旭砖障窿疥原轩挞婶推拟娃成杜肝澡赂惶粗吠戍冬谤舟咆枷性撰蠢靶激像耶手矢驭斯妥炮十略役渡狰喊疥LED显示上位机的内容一般有实时显示和存储显示两种方法。实时显示及上位机屏幕上的内容同时显示在LED显示屏上，上位机上内容变化LED显示屏也跟着变化。存储显示是将显示内