1、 电子系统项目设计总结报告电子系统项目设计总结报告 题 目：基于 LED 点阵显示屏的广告墙设计 学 院：物理与电子工程学院 专 业：电子信息工程 目 录 第一章 摘要. 1 第二章 系统方案论证. 2 21 需要实现的功能 2 22 LED 显示特点 2 23 设计方案论证 . 3 231 显示模式方案 . 3 232 数据传输方案 . 4 第三章 关键电路设计. 5 31 电源设计 5 32 单片机系统及外围电路 . 6 321 单片机的选择 . 6 322 A T89C51 芯片介绍 . 6 323 单片机系统外围电路 9 33 列驱动电路10 34 行驱动电路12 341 行驱动芯片
2、74HC154 介绍 12 342 行驱动电路 .14 35 LED 显示屏电路 15 第四章 软件流程.18 41 系统主程序18 42 显示驱动程序 19 第五章 系统测试及结果分析 .21 51 软件调试 .21 52 硬件调试 .25 53 性能分析 .25 第六章 理论分析计算26 第七章 系统功能及使用方法 .27 结束语 28 附录一 实物照片、电路图、PCB图、元器件清单 .29 附录二 系统程序源代码 33 附录三 用户使用手册39 参考文献.40 1 第一章第一章 摘要摘要 本设计是一 1616 点阵 LED 电子显示屏的设计。 整机以美国 ATMEL 公司生产的 40 脚
3、单片机 AT89C51 为核心，介绍了以它为 控制系统的 LED 点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制一个行驱 动器 74HC154 和两个列驱动器 74HC595 来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显 示各种文字或单色图像，全屏能显示 1 个汉字，采用 16*16 点阵 LED 显示模块来组 成 1616 点阵显示模式。显示采用动态显示，使得图形或文字能够实现静止、移入 移出等多种显示方式。文中详细介绍了 LED 点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各 个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。 单片机控制系统程序采用 C 语言进行编辑， 通过编程控制各显示点对应 L
4、ED 阳 极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。所显示字符的点阵数据可 以自行编写（即直接点阵画图） ，也可从标准字库中提取。 LED 显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低 廉等特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内/外显示场合的信息发布， 公益宣传，环境参数实时，重大活动倒计时等等得到广泛的应用。 经实践证明，该系统显示误差小，性能稳定，结构合理，扩展能力强。 关键词：关键词：AT89C51 单片机；单片机； LED； 点阵显示；点阵显示； 动态显示；动态显示； 汇编语言。汇编语言。 2 第二章第二章 系统方案论证系统方案论证 21 需要实现
5、的功能需要实现的功能 设计一个室内用 1616 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。 22 LED 显示特点显示特点 LED 发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁 发光灯、电压型发光灯等多种类型。按照发光灯强度又可以分为普通亮度发光灯、 高亮度发光灯、超高亮度发光灯等。这种单个的发光灯适宜用做指示灯，如电源指 示、电路状态指示灯，进而对能够转变成电信号的各种物理量进行指示。也可以用 多个 LED 发光灯组成固定的字符或图形进行显
6、示，如大型剧场会堂的出入口及洗手 间的显示。和很多应用术语一样，LED 图文显示屏并没有一个公认的严格的定义， 一般把显示图形和/或文字的 LED 显示屏称为图文屏。这里所说的图形，是指由单一 亮度线条组成的任意图形，以便于不同亮度（灰度）点阵组成的图像相区别。图文 显示屏的主要特征是只控制 LED 点阵中各发光器件的通断（发光或熄灭） ，而不控 制 LED 的发光强弱。 LED 图文显示屏的外观可以做成条形， 叫做条形图文显示屏 （简 称条屏） ，也可以按一定高度比例做成矩形的平面图文显示屏。其实条屏只不过是其 宽度远大于高度的平面显示屏，在显示与控制的原理上并无区别。 从理论上说，不论显示图形还是文字，都是控制与组成这些图形或文字的各个 点所在位置相对应的 LED 器件发光。通常事先把需要显示的图形文字转换成点阵图 形，再按照显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。对于只控制通断的图文显 示屏来说，每个 LED 发光器件占据数据中的 1 位（1bit） ，在需要该 LED
