基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计

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1、基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计铁路职业技术学院毕业设计（论文）摘要本文介绍了一款以单片机AT89S51为控制器的LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现中英文字符的显示和动态特效显示。并且可以通过级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。系统采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码，AT89S51单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。PC机与单片机之间的通信采用RS—232C通信标准来实现。所

2、选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外，该系统只占用了单片机少量的I/O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。LED显示屏是一种由半导体发光二极管构成的显示点阵，人们通过控制每个LED的亮灭实现图形或字符的显示。由于LED显示屏亮度高、视角广、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击、性能稳定，因而被广泛应用于机场、商场、医院、宾馆、证券市场等公共场所。本文以单片机为控制核心设计和制作了一种汉字显示系统，其成本低廉，内容更新简便。在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等

3、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。关键字：AT89S51；LED点阵显示；串行通信-I-

4、铁路职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要I引言11LED的概述21.1LED的特点21.2研究LED的现状及发展趋势21.2.1我国LED产业发展现状21.2.2LED显示屏的发展趋势32方案论证与选择42.1系统硬件方案42.1.1显示屏主控制器42.1.2通信系统62.1.3LED点阵显示屏62.1.4硬件设计方案72.2系统软件方案82.2.1单片机编程语言82.2.2系统软件编译器介绍92.2.3上位机控制传输软件93系统硬件设计113.1硬件整体设计概述及功能分析113.2控制单元设计123.2.1AT89S51简

5、介123.2.2控制系统设计133.3译码电路设计153.3.1串并转换器74LS164153.3.2锁存器74L373163.4驱动电路设计173.4.1行驱动电路设计173.4.2列驱动电路设计183.5通信系统硬件设计183.6电源设计19-III-铁路职业技术学院毕业设计（论文）3.7级连大屏幕LED显示屏204系统软件设计234.1程序设计234.2显示程序的设计244.2.1LED显示屏的显示方式244.2.2点阵数据表达方式254.3通信程序的设计285系统调试315.1系统硬件部分调试方法315.1.1短路与

6、虚焊检测325.1.2上电测试325.1.3串口调试325.2系统软件调试方法335.3系统联合调试及结果345.4调试结果分析34结论36致谢37参考文献38附录39-III-引言该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。并且通过该设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的

7、LED显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。因此此课题不论是对自己的就业还是对我国LED显示技术的发展都有非常现实与积极的意义。论文主要内容针对设计题目的特点，作者对论文的内容和结构将做如下安排：（1）初步方案的论证和选择搜集题目的有关资料，并参照目前通用的设计思想和设计方法拟定几套设计方案进行分析比较。最终选定了以PC机为上位机，单片机为核心控制器件，外加译码电路和驱动电路的设计方案。（2）方案实现以设计方案为指导思想选择合

8、适的器件来实现这一思想，选择器件时要从功能和电气特性两方面来选择和论证。经过对比选择选定AT89S51单片机为核心控制器件，由串并转换器74LS164和锁存器74LS373为译码电路器件，三极管8550和ULN2803为驱动电路器件。论文列出了详细的器件参数和在系统中的连接使用方法。（3）