LED点阵模块控制器

目录引言11系统的设计和分析21.1 LED点控制原理31.1.1 LED的介绍31.1.2 LED点41.1.3显示原理51.1.4显示器的电路图和结构61.2单片机系统81.2.1 51系列单片机的概要81.2.2单片机的结构82程序设计102.1系统程序的框架102.1.1串行通信协议102.1.2显示处理效果函数102.1.3显示函数102.2程序的流程图93总结11谢词13参考文献14附录(所有源程序)15LED点模块控制器摘要LED是发光二极管Light Emitting Diode的简称，是能够将电能转换为可见光的半导体。 LED点是由发光二极管排列而成的显示器件，在我们日常生活中的电气设备中到处可见，非常普遍。 特别是其发光类型为冷光源，效率和发热量比普通发光设备难，采用低电压扫描驱动，功耗少，寿命长，成本低，亮度高，故障少，视角大，可视距离远，标准品，可靠的耐久性，应用灵活，安全，响应时间短，环境友好，柔软目前，LED显示屏作为新一代信息传播媒介已成为城市信息现代化建设的象征。 随着社会经济的进步和LED显示技术的完善，对LED显示屏的认识越来越深，其应用领域越来越广泛。本文设计了16*64点模块控制器，可根据标准08控制接口要求驱动市售的16扫描单色显示器，显示汉字、英文、阿拉伯数字、其他信息等。 整个系统提供广泛的外部扩展，包括常规点控制器模块，如钟表、温湿度和亮度。关键字： LED点控制器89S52； 16扫描08接口Abstractled灯emittingdiode灯emittingdiodeistheenglishabbreviationisanelectricleenergyintovisiblelightcanbesemiconductor.leddotma trixx tingdiode阵列显示设备itiscommonarealsowellknown.inn particular，itbelongstothetypeoflight-emittingcoldlightsource， efficiency andheatanoordirylight-emitingdevicesisdifficulttomatch，ituseslow-voltagescandriverwith :低电源配置，长期high brightness，fault less large angle，visualdistancespecificationproducts，reliable and durable，application flexibility，security， 响应时间is short， 绿色环境保护控制中心dflexiblekindsofcharacteristics.presentleddisplayanewervingofinformationandcommunical symbolofthemodernizationofcityinformation.associalandeconomicadvance asswellasleddisplicationtecontingtheddisplicationwillbemomthisdesignofa16* 64 dotmatrixmodulecontroller acordristingtothestandardcontrolinforthe 08 rementityofthecommonmarketcandrive 16 scanmonochromedisplace acters，English，Arabic，andotherinformation.thrughoutthesystemproviderwideexternalexpansion，including clock brightnessandotherconvekeywords:leddotmatrixcontroller； 89S52； 16 sweep； 08接口引言从20世纪80年代后半期开始，随着LED制造技术的完善，在国外得到了广泛的应用。 我国改革开放后，特别是90年代国民经济迅速增长，向公共场所发布信息的需求日益增强。LED显示屏作为信息传播的重要手段已成为城市信息现代化建设的标志，LED显示屏随着社会经济的进步和LED制造技术的完善，人们对LED显示屏的认识越来越深，其应用领域越来越广如今，各种广告牌已经不再是白底黑字，而是单一的非电器产品，而是使用多彩的LED电子产品，增加了城市的美丽。 采用低电压扫描驱动，功耗低，寿命长，成本低，发光效率高，故障少，视角大，可见距离远，可靠性高，结构灵活，安全，响应时间短，环保，控制灵活，色彩丰富，对室内外环境适应能力强等特点。 近年来，LED显示屏市场发展迅速，已经在银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及其他交易市场、医院、电力、海关、体育场等地广泛应用于需要广泛公告、宣传的场合。因此，需要学习LED系统的原理和工程技术。 通过设计可显示文字和图形的16*64位控制器，学习并熟悉LED的使用。一系统的设计与分析本文通过设计可显示文字和图形的16*64点控制器电路，学习并熟悉LED的使用。 LED点控制器分为5个模块，系统框图(图1 )，一个是温度、湿度、亮度等参数输入部分，第二个是16点、24点、32点等字典部分，第三个是单片机的控制部分，第四个是a 此外，在一般采用08接口、需要不同接口类型的情况下，能够基于08接口进行中继，作为本系统采用08接口的原因之一的五个是串行通信部(图3 )，其中由于时间的原因，亮度、温度、时钟模块具有完备图1系统框图图2标准08接口部分图3串行通信部1.1 LED点控制原理显示器由由发光二极管的矩阵构成的LED点模块构成显示器主体。1.1.1 LED介绍LED是发光二极管英语Light Emitting Diode的缩写，LED器件种类繁多，初期的LED产品是单一的发光管，随着数字器件的出现，LED代码管和文字管得到广泛应用，LED点等显示器件的出现适应了信息化社会的发展需要LED发光灯可以按照类型分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发光灯、电压型发光灯等如图2所示，LED发光灯的构造由芯片3、阳极引线1、阴极引线2、环氧树脂封装4个部分构成。 其核心部分是具有复合发光功能的PN结，即芯片3。 环氧树脂封装具有保护芯片的作用，具有透光聚光的能力，提高显示效果。图41.1.2 LED点随着LED应用领域的扩大，要求生产更直接、方便的LED显示器件。 出现了数码管、文字管、水平管、LED点等多种LED显示器。 无论显示器的结构如何改变，其核心部件还是发光半导体芯片。例如，如图3所示，8*8的格子由64个发光二极管构成。图5图3所示的发光二极管在低电平、列电平下，发光二极管开启地发光。1.1.3显示原理人眼的亮度不会因为光源的消失而马上消失，需要延迟时间，这就是视觉的失活。 因为视觉的失活可以理解为光对人眼视觉起作用，传输、处理等过程很耗时，所以使视觉具有一定的低通性。 实验表明，当外部光源突然熄灭时，人眼亮度呈指数函数逐渐减小。 这样，若一个光源反复开关，则在开关频率低时能够在人眼中发现亮度的变化的开关的频率变高，则视觉上逐渐不能发现亮度的变化。 不产生闪烁感的最低重复开关频率称为临界闪烁频率。 实验证明临界点灭频率约为24Hz。 因此，每秒采用24张画面的电影对于人来说看起来是连续活动的。 同样的原理，荧光灯每秒熄灭50次，但人看起来比较明亮。 由于视觉是惰性的，因此当人们观察到重复高于临界闪烁频率的开/关的光线时，所获得的主观亮度的感觉实际上是客观亮度的平均值。视觉惰性可以说是LED显示屏广泛应用的生理基础。 首先，利用LED显示屏的视觉惰性，改进了驱动电路的设计，形成了目前广泛采用的扫描驱动方式。 扫描驱动方式的优点在于，LED显示器不需要向各发光灯提供单独的驱动电路，几个发光灯组共享一个驱动电路，以扫描方式依次点亮各组发光灯，只要扫描频率高于临界点灭绝频率，则人为各组灯LED显示器中使用的发光灯的数量多，一般在数千至数十万根的范围内，因此驱动电路的节约效果非常大。1.1.4显示器的电路图和结构图6行扫描部图7列扫描部基于显示器的电路图结构分析LED点控制器的控制原理显示10个汉字后，首先从辞典中读出该10个汉字的点，放入显示缓冲区，向左移动，为了实现其他显示效果，移动显示缓冲区的各位，进行其他处理后调用扫描显示函数，即可得到规定的效果。扫描显示函数为了显示高速缓存的内容并实现图像、汉字、英文等的内容，只需要对每个扫描显示函数显示高速缓存的协议请求就可以显示这些内容。因为显示器采用了74HC595移位缓冲器，所以需要相对简单的驱动74HC595，通过比特传输数据，以1比特发送时钟，发送锁存时钟，以及还可以在74HC138选择该行对于显示器来说，显示使能侧重要的是，主要是在传送一行之后需要消隐的动作，所以消隐是指通过使显示器暂时成为黑画面，如果不进行该动作，则在显示中有时会发生拖尾。1.3单片机系统1.3.1 51系列单片机概述单片机也被称为“单片机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”，在国际上被称为“MCU”(微控制器单元)单片机。 以8人的单片机上市为起点(1976年)，单片机的发展历史大致可分为4个阶段。 第一阶段是单片机的探索阶段，主要探索将计算机主要部件集成到单核中的方法，第二阶段是单片机的完善阶段，8位单片机的并行总线结构、外围功能单元在CPU集中管理模式、 表现控制特性的比特地址空间