led点阵显示屏实验报告.pdf

16 16 点阵 LED 电子显示屏的设计 摘要：文章介绍了基于单片机 AT89C51 的 16 16 点阵 LED 电子显示屏的设计。  分别阐述了显示屏显示的基本原理，硬件设计、控制方法及其程序的实现。经过 调试和分析，设计的结果能够实现对汉字的静态和动态显示，动态显示的内容有 多种方式，同时又可通过上位机更新显示的内容。 关键字：AT89C51；16 16 点阵；LED；显示屏  一 绪论 LED 显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发 光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛 的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED 显示 屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自 20 世纪八十 年代开始，LED 显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。 1 LED 点阵显示屏概述 LED 点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息 烧写固化到 EPROM 芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内 设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。 目前，国内的LED 点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样 较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的 EPROM 芯片内，当需要 更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。国内的另一种 LED 显示屏——可编程序型 LED 显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显 示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今 的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED 显示 屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用 PC 机通信技术控制 LED 显 示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点。 2 LED 显示屏控制技术状况 显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及 输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技 术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。 二 系统总体设计方案 1 硬件框图 汉字点阵的控制电路采用 C51 系列单片机，硬件电路可分为单片机控制器、LED 显示 屏行列驱动电路、LED 点阵显示屏三部分，如下图所示。 列驱动 振 荡 电 74HC595 路 单片机 AT89C51 3 个 16X16 点阵 复位电 路 行驱动 译码器 74HC154 系统设计硬件框图 2 基本原理 点阵 LED 扫描法介绍 点阵 LED 一般采用扫描式显示，实际运用分为三种方式： （1）点扫描 （2）行扫描 （3）列扫描 若使用第一种方式，其扫描频率必须大于 16×64=1024Hz，周期小于 1ms 即可。若使用 第二和第三种方式，则频率必须大于 16×8=128Hz，周期小于 7.8ms 即可符合视觉暂留要求。 此外一次驱动一列或一行（8 颗 LED）时需外加驱动电路提高电流，否则LED