led点阵开题报告

1 / 10led 点阵开题报告 毕业设计开题报告题 目 基于单片机的LED 点阵显示系统的设计二一二年十二月开题报告填表说明1.开题报告是毕业设计过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计的工作方案，是学生进行毕业设计工作的依据。2.学生选定毕业设计题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习，在此基础上进行开题报告。3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的2 / 10时间内可以完成。6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究工作。电气与信息学院毕业设计开题报告基于单片机的 LED 点阵显示系统设计开题报告一、课题的目的和意义1、研究目的运用 51 系列单片机控制技术，编写程序，通过程序控制 LED 的显示，使 LED 显示能够固定，平移，左右跑马，垂帘等多种显示功能，达到熟练使用 C51 语言进行单3 / 10片机编程的目的。以 89C51 单片机为主要芯片，通过与译码器芯片、行列驱动器件及周围辅助电路的连接，形成硬件电路，并用 DXPXX 绘制出电路原理图与 PCB 图。通过设计，达到熟练使用 DXP 绘图的目的，同时锻炼动手能力，并对 51系列单片机熟练应用。2、研究意义LED 是取自 Light Emitting Diode 三个字的缩写，中文译为“发光二极管” ，顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。八十年代以来出现了组合型 IED 点阵显示器，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。点阵显示器有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等。LED点阵有44、48、57、58、88、1616、2424、4040等多种。 目前，在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用 LED 点阵显示图形和汉字。LED 行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED 显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要4 / 10进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然，LED 显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。二、文献综述发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件具有二极管的特性。目前不同的发光二极管可以发出从红外到蓝间不同波长的光线，目前发出紫色乃至紫外光的发光二极管也已经诞生。除此之外还有在蓝光 LED 上涂上荧光粉将蓝光转化成白光的白光 LED。制造 LED 的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制 LED 所发出光的波长，也就是光谱或颜色。历史上第一个 LED 所使用的材料是砷化镓 ,其正向 PN 结压降为，发出的光线为红外光谱。另一种常用的 LED 材料为磷化镓，其正向 PN 结压降为，发出的光线为绿光。在实际使用中，LED 显示屏这种主动发光体一般采用 CD平方米作为发光强度单位，并配合观察角度为辅助参数，其等效于屏体表面的照度单位勒克司；将此数值与5 / 10屏体有效显示面积相乘，得到整个屏体的在最佳视角上的发光强度，假设屏体中每个像素的发光强度在相应空间内恒定，则此数值可被认为也是整个屏体的光通量。一般室外 LED 显示屏须达到 4000CD平方米以上的亮度才可在日光下有比较理想的显示效果。普通室内 LED，最大亮度在 700 2000 CD平方米左右。当多个 LED 较紧密规则排放，其发光球面相互叠加，导致整个发光平面发光强度分布比较均匀。在计算显示屏发光强度时，需根据 LED 视角和 LED 的排放密度，将厂商提供的最大点发光强度值乘以 3090 不等，作为单管平均发光强度。常见的 LED 点矩阵显示器有 5*7、5*8、8*8 等 3种阵型。高度有、,60mm,42mm 等多种。尺寸有小到只有英寸的 757，也有大到 4 英寸的 4085，最常见的是约 2英寸的 2057、2058 及 2088 品种。其中 5*7 阵型主要用于西文显示，5*8 阵型用于中西文显示，8*8 阵型主要用于中文显示，也可用于西文显示，这几种阵型都可显示图形。L ED 已经有近 30 年的历史 , 广泛应用于指示灯, 大屏幕显示等, 1996 年 L ED 在全世界的销售额已达几十亿美元。由于 L ED 具有使用寿命长, 能经受较强的冲击和震动, 可靠性高、工作电流小, 可与数字电路兼容等许多优6 / 10点, 一直受到研究开发人员的重视。 L ED 大屏幕电子显示屏在国内外已被普遍采用。同其它显示媒体相比, 它具有显示内容丰富、动态范围广、画面生动、无污染、寿命长、亮度高、效果好等显著优点, 是目前性能价格比最高的显示媒体。三、研究内容和拟解决的关键问题1、研究内容研究单片机 I/O 接口的扩展与 LED 的行列驱动方式。以 89C51 芯片为主体，与行列驱动芯片、译码器及其它外围电路结合进行电路图设计与 PCB 图绘制。研究 LED 点阵显示的原理，并用 C51 语言进行软件编程。通信电路的设置。在线调试仿真，以达到所需结果。2、研究途径收集资料和文献，系统学习 LED 点阵显示系统的原理，根据设计要求进行软件编程，并进行程序调试，仿真。设计以 89C51 单片机为主芯片、以 RS-232 作为通信设备，以 74HC595 做为列驱动，用三极管 2N5401 来作为行驱动和一片 8*8LED 点阵显示屏来设计电路原理图和 PCB。3、技术路线7 / 10首先要了解 LED 点矩阵的结构、种类及用途，并知道 LED 的内部结构及工作方式，最主要的是其行列驱动。选择合适的行列驱动芯片。选择 8 位高性能单片机 89C51 为核心控制器控制LED 的显示，并设计单片机硬件和软件系统。硬件设计采用 DXPXX 制作原理图和印刷电路板，软件设计计划采用89C51 汇编语言编程，以有效提高软件开发和维护效率。进行在线调试与仿真，使其实现 LED 能够固定，平移，左右跑马，垂帘等多种显示功能。4、拟解决的关键问题LED 点阵显示系统的硬件设计： L E D 点阵显示系统由计算机、行列驱动电路、控制电路和 LED 点阵显示电路构成。 这是完成硬件设计所必需的。在硬件设计中，最重要的是如何选择好需要的芯片，使电路达到最佳效果且成本最低。LED 点阵显示的原理及软件设计：本次设计的点阵LED 显示系统以单片机 89C 5l 为基础，加以外围电路，实现 LED 显示固定、平移、左右跑马、垂帘等多种功能。在编程过程中，最重要的是明白 LED 点阵显示的原理与单片机的通信原理，理清编程思路。四、研究方案与进度计划安排1、研究方案：8 / 10主控制器的选择方案方案一：采用通用的 51 单片机 AT89C51 作为主控制器，AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容，且价格低廉。方案二：采用 PIC 系列的 PIC17CXX 单片机，其特点是速度快，所以适用于高速数字运算的应用场合中，加之它具备一个指令周期内可以完成 88 二进制乘法运算能力，所以可取代某些 DSP 产品。再有 PIC17CXX 单片机具有丰富的 I/O 控制功能，并可外接扩展 EPROM 和 RAM，使它成为目前 8 位单片机中性能最高的机种之一。所以很适用于高、中档的电子设备中使用。但在该设计中，所需存储数据和运算速度都没有太高要求，因此选用方案一。显示驱动器件的选择方案一：采用 74HC595 作为列驱动，74HC595是硅结构的 CMOS 器件， 兼容低电压 TTL 电路，遵守JEDEC 标准。 74HC595 是具有 8 位移位寄存器和一个存9 / 10储器，三态输出功能。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。8 位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态。这使列数据的准备和列数据的显示可以同时进行。十分适合本设计。方案二：采用 74LS154 与 16 个三极管来做驱动。74LS154 是一个 4-16 译码器，它需要单片机的四个 I/O口来控制，且自身不能完成驱动，需三极管来完成驱动部分。使用 74LS154 不仅浪费 I/O 口，而且使电路变得复杂，因此，应选择方案一。2、进度计划安排五、预期结果和创新成果LED 显示能够固定，平移，左右