基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计.doc

基于单片机的LED汉字点阵显示屏的设计摘 要本文介绍了LED汉字点阵显示屏的设计及实现过程。通过Proteus仿真详细介绍了显示的原理和显示屏驱动电路的设计，仿真效果的实现为后续实际硬件电路的焊接和调试提供了理论基础。该系统通过单片机来控制整个系统的运行，采用逐行扫描的方式实现汉字的显示，主要分为三大部分：上位机软件部分、控制部分、LED点阵显示屏。上位机软件部分主要通过VB软件编写一个字模转换发送的界面，实现上位机与下位机的通信；控制部分主芯片是STC89C52RC，是系统的核心，再利用C语言编程下载实现对单片机各引脚的控制；LED点阵显示屏包括驱动电路和显示屏，74LS138译码器输出控制显示屏的行扫描，74HC595（八位并行输出移位寄存器）控制显示屏的列，由于人眼视觉的滞留现象，行列驱动电路通过动态控制便实现了汉字的显示。基于单片机的LED点阵显示屏与普通的平面静态广告相比，可以动态显示信息，可以随时更换显示信息，与视频广告相比，造价低，信息显示地点随意性高。因此，无论商业广告，还是一般的信息公告显示，LED点阵显示屏都有着广泛的应用。关键词：单片机 LED点阵显示屏 Proteus仿真 显示屏驱动电路目 录1 引言.11.1课题背景.11.2系统功能概述.11.2.1总体设计框架.11.2.2上位机(PC).21.2.3串行通信接收器.21.2.4单片机.31.2.5外扩存储器.31.2.6 LED显示屏行列驱动电路.31.2.7 LED点阵显示屏.32 Proteus模拟仿真.42.1 Proteus介绍.42.2 Keil u Vision3介绍.52.3 Keil u Vision3与Proteus的连接.62.4硬件仿真电路.62.4.1下位机汉字显示的仿真.62.4.2 EEPROM外扩存储器读写的仿真.72.4.3下位机接收上位机传输数据的仿真.72.5调试过程.93 硬件部分.133.1单片机简介.133.1.1单片机的发展及应用.133.1.2单片机的应用.143.1.3单片机的开发平台.143.2控制部分.153.2.1芯片简介.153.2.2硬件电路.183.2.3电路说明.193.2.4调试过程.193.3显示屏部分.203.3.1芯片简介.203.3.2硬件电路.254/75 3.3.3电路说明.253.3.4调试过程.263.4设计硬件电路过程总结.263.4.1仿真阶段.263.4.2实物阶段.284 软件部分.294.1汇编语言与C语言.294.2 C语言的突出优点.304.3汉字显示的原理.304.4汉字点阵码的生成.314.5程序设计流程.334.5.1静态显示汉字信息.354.5.2动态显示汉字信息.364.5.3 EEPROM外扩存储器的读写.364.5.4下位机接收上位机发送的数据.374.5.5外部中断的测试.374.5.6总程序.375 VB（上位机）.395.1 VB软件简介.395.2人机界面设计.395.3发送界面调试.416 结论.42谢辞.43参考文献.44附录.45附录1 原理图.45附录2 下位机程序.47附录3 上位机程序.55外文资料.60引言1.1课题背景LED汉字点阵显示屏作为一种信息传递方式，主要应用在需要显示内容较少的公共场所，基于单片机的LED汉字点阵显示成本低，效果好，可以满足大部分用户需求，因此被广泛应用。LED汉字点阵显示屏是由发光二极管排列组成的一种显示器件，通过控制半导体发光二极管的显示方式来显示汉字，具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、视角大、可视距离远等特点。近年来LED汉字点阵显示屏在银行、邮电、税务、机场、车站、证券市场及医院、海关、体育场所等需要进行公告、宣传的场合得到了广泛的应用。目前LED汉字点阵屏作为信息传播的一种重要手段，已经成为城市信息现代化的标志之一。1.2系统功能概述本系统设计的目的是显示汉字信息，用16块8×8的点阵屏组成16×64的四字点阵显示屏，通过STC89C52单片机软件扫描来控制需要点亮的点阵，从而显示相应的汉字。本系统一屏可以显示4个汉字，屏幕显示内容可以通过上位机(PC)向下位机传送的信息做出改变。1.2.1总体设计框架本系统需要6大部分来实现：上位机(PC)、串行通信接收器、单片机、外扩存储器、LED显示屏行列驱动电路和LED点阵显示屏。系统结构如图1-1所示。图1-1 汉字点阵显示屏系统方案