基于单片机的点阵LED显示屏设计

1、 基于单片机的点阵LED显示屏设计12级电子二班 刘欣主要内容：f第一部分：选题背景及意义f第二部分：主要系统指标f第三部分：系统工作原理f第四部分：设计方案选择f第五部分：系统硬件方案f第六部分：系统软件方案第一部分：选题背景及意义f随着电子技术和信息技术的迅速发展，LED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和广泛使用。如今，它几乎成为各个广场和大型超市的必备品。然而这些功能的实现离不开单片机的功劳。单片机是一种微型处理器，负责数据的接收、发送和处理的工作。LED显示屏则可以显示变化的数字、文字、图形和图像等。它不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投

2、影仪、电视墙、液晶显示屏等无法比拟的优点。点阵显示器的特点是可以按照实物所需要的大小、形状和颜色进行组合，用单片机控制实行各种文字或图形的变化，达到广告宣传和提示的目的。第二部分：主要系统指标f本LED点阵显示屏能够以动态扫描的方式同时显示4个16*16点阵汉字，并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等，把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间，使本LED显示系统能掉电存储1024个字符。f因为采用串行传输方式，使本系统的可扩展性得到提升，便于多个显示单元的级联。f1f）f16f16f点阵的静态和动态图形或汉字的显示；f（显示屏要求余光小，能够实现显示图形的左右上下滚动循环显示；（3）具

3、有较好的扩展性，能够实现多个系统的级联f f。第三部分：系统工作原理f设计的LED显示屏系统采用上位机下位机的结构搭建，上位机为PC机，通过串行通信接口与下位机显示系统进行通信，能够实现所要显示的字符串的修改、显示方式的设定、时间的设置等功能；下位机系统由单片机控制LED点阵显示屏的显示，汉字显示采用16*16点阵模式，并能够实现屏幕显示内容的实时更改，并具有显示当前的时间与日期的功能。第四部分：设计方案选择f本课题主要涉及到LED点阵字符显示电路，实现本课题主要有以下两种方案：f方案一：由数字电路来实现，由移位寄存器和锁存器对字符数据进行存储，然后并行输入到显示屏，来实现汉字的显示。f方案二

4、：由单片机编程控制来实现，利用单片机控制锁存器和译码器，由锁存器和译码器送出行选和列选来控制LED屏的亮灭，从而显示汉字。f方案论证：不难看出，选用数字电路来实现比较复杂。因为用数字电路实现必须要有移位寄存器和锁存器对字符数据进行存储，然后并行输入到显示屏，此外，还需要很大一部分的扩展电路才能实现。用数字电路实现不但大大提高成本，而且设计出的电路具有灵活性差、不易调试、成本高等缺点。方案二不仅能够改进方案一设计的不灵活性，还可进行扩展。通过比较，从设计方案的优点及其方便实用性，选择第二种方案。第五部分：系统硬件方案f系统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。如下

5、图所示，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。f终方案如下图所示，以PC机作为上位机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点阵显示屏。f对于点阵型LED显示可以采用共阴极或共阳极，本系统采用共阳极其硬件电路如下图所示。当行上有一正选通信号时，列选端四位数据为0的发光二极管便导通点亮。这样只需要将图形或文字的显示编码作为列信号跟对应的行信号进行逐次扫描，就可以逐行点亮点阵。只要扫描速度大于24Hz，由于扫描时间很快，人眼的视觉有暂留效应，就可以看到显示的是完整的图形或文字。硬件总体框图第六部分：系统软件方案f整个软件设计分为两大功能块：显示部分和通信部分。显示部分采用动态扫