16×16点阵毕业设计说明书

北华航天工业学院毕业设计(论文)任务书(理工类)学生姓名： 专 业：电子信息工程 班 级： 学 号： 指导教师： 褚越强 职 称： 助教 完成时间： 2013 年 6 月 20 日 毕业设计(论文) 题目：16X16 点阵 LED 显示屏纵向课题（ ） 理论研究（ ）教师科研课 题 横向课题（ ） 应用研究（ ）教师自拟课题（） 应用设计（ ）题目来源学生自拟课题（ ）题目类型其 他（ ）注：请直接在所属项目括号内打“”总体设计要求及技术要点：基本设计要求：使用 Altium Designer设计 PCB板，并且能将 4块 8X8点阵拼接到一起，并且板子可以多块拼接。较高设计要求：使用单片机控制所设计的显示屏分别显示“北华航天工业学院”几个字。工作环境及技术条件：PCB 设计软件使用 Altium Designer单片机程序设计使用 Keil C51编程语言使用 C 语言。工作内容及最终成果：用 Altium Designer 设计 PCB 板，能够由 4 块 8X8 点阵拼接成一块 16X16 点阵列，并且每块 16X16 点阵列可以实现拼接，最后通 过单 片机编程来驱动显示屏显示所需的汉字，以此来验证设计的正确性。时间进度安排：第七学期第六周 根据学生选择情况，完成双向选择，下达毕业设计任务书；第七学期六十五周 教师指导学生查阅文献，撰写开题报告，准备外文译文、文献综述；第七学期第十六周 论证学生的开题报告，确定能否开始毕业设计；第八学期一十五周 学生进行毕业设计，完成毕业设计所有文档。答辩委员会验收；第八学期第十六周 毕业设计答辩，评定成绩，评选优秀毕业设计(论文)，汇总上报；第八学期第十七周 系、教研室进行毕业设计总结，汇总上报教务处；第八学期第十八周 毕业设计资料整理归档。指导教师签字： 年 月 日教研室主任意见：教研室主任签字： 年 月 日北华航天工业学院本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 16*16点阵 LED显示屏是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存 论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。特此声明毕业设计（论文）作者： 指导教师：褚越强年 月 日 年 月 日摘 要电子显示屏的应用范围越来越广泛，它作为一个重要的宣传平台，已经受到全社会的普遍认可。本课题以单片机为控制核心，阐述了 16*16点阵 LED显示屏的设计原理与思路，详细叙述了系统硬件的具体实现过程，通过 8*8 LED电子显示屏及相关的外围电路，设计制作了一个 16*16 点阵 LED电子显示屏，要求单个 16*16系统模块可以单独显示一个汉字，两个 16*16模块级联可以显示两个不同汉字。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 8*8点阵 LED显示屏 单片机 PCB AbstractElectronic display more extensive range of applications, it serves as an important advocacy platform, has been widely recognized by the whole society. The topics to microcontroller core, elaborated 16 * 16 dot matrix LED display design principles and ideas, a detailed description of the system hardware specific implementation process, through the 8 * 8 LED electronic display and related peripheral circuits, design a 16 * 16 dot matrix LED display, requiring a single 16 * 16 system modules can be displayed one character, two 16 * 16 module cascade can display two different characters.The practice proved that the system displays error is small, stable performance, reasonable structure, expansion capability.Key words 8 * 8 dot matrix LED display SCM PCB 目 录第 1章 绪论 .11.1 课题背景及国内外研究概况 .11.2 研究目的和意义 .21.3 论文研究内容与结构安排 .2第 2章 系统方案论证与选择 .32.1 单片机最小系统 .32.1.1 AT89C51芯片简介 .32.1.2单片机系统外围电路 .62.2 硬件系统 .7第 3章 系统硬件电路设计与实现 .83.1 点阵模块 .83.1.1 点阵的介绍 .83.1.2 LED汉字显示方式 .93.2 驱动模块 .103.1.1 串并转换器 74HC595芯片简介 .103.1.3 列驱动电路 .143.3 PCB板 .143.3.1 原理图库 .153.3.3 封装库 .163.4 PCB板成品 .17第 4章 系统软件设计 .18第 5章 系统调试及结果分析 .195.1 系统硬件调试 .195.2 结论 .21第 6章 结束语 .22致 谢 .23参考文献 .24附 录 .25附录 1 .25附录 2 .26附录 3 .2716*16 点阵 LED 显示屏第 1 章 绪论1.1 课题背景及国内外研究概况随着显示器件与技术的进一步发展，屏幕显示系统在国民经济中得到了广泛的应用，LED显示屏是信息显示的重要传媒之一。LED 显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的显示屏幕。伴随着计算机技术的发展，使得 LED数码管能够在减少驱动器的情况下能够直接被驱动。而且它具有可靠性高、使用寿命长、性能价格比高、使用成本低、环境适应能力强等特点，所以一直在平板显示领域扮演着重要的角色，并且在今后相当长的一段时期内还有相当大的发展空间。所以被广泛应用于金融市场、医院、体育场馆、机场、码头、车站、高速公路等公共场所的信息显示和广告宣传。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，显示屏由几万到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、图形和图像，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。近几年来我国 LED 显示的相关技术也取得了较快和较大的发展，早期时曾因 LED材料器件的限制，LED 显示屏的应用领域没有广泛展开，另一方面，显示屏控制技术基本上是通信控制方式，客观上影响了显示效果。所以导致早期的 LED 显示屏在国内很少，产品以红、绿双基色为主，控制方式为通信控制，灰度等级为单点四级调灰，产品的成本比较高。后来 LED 显示屏迅速发展，进入九十年代，全球信息产业高速增长，信息技术各个领域不断突破，LED 显示屏在 LED 材料和控制技术方面也不断出现新的成果。蓝色 LED 镜片研制成功，全彩色 LED 显示屏进入市场 ;电子计算机及微电子领域的技术发展，在显示屏控制技术领域出现了视频控制技术，显示屏的动态显示效果大大提高。这个阶段，LED 显示屏在我国发展迅速， LED 显示屏产业成为新兴的高科技产业。今天，LED 显示屏应用领域更为广阔，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、