AVRLED点阵显示屏设计

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1、LED汉字计时报讯屏参赛学生：*********系院：专业：摘要LED汉字计时报讯屏，以AVR单片机为核心，由键盘、驱动电路、LED屏幕显示等功能模块组成。基于题目基本要求，本系统对驱动电路和动画显示进行了重点设计。本系统大部分功能由软件来实现，吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性大大提高。木系统不仅成功的实现了要求的基本功能，发挥部分也得到完全的实现,而且有一定的创新功能。关键字：AVR单片机LED显示屏动态显示可视化功能菜单1.任务设计1.1基本要求：设计并制作LED电子显示屏和控制器

2、。1.1」自制一台简易16行*64列点阵显示的LED电子显示屏。1.1.2自制显示屏控制器，键盘和相应的接口实现多功能显示控制，要求完成61分钟内的计吋，并能在16咅64点阵上实时显示计吋吋间，显示格式为**o1.1.3显示屏能显示时间和对应的汉字内容，通过软件自动计时切换显示内容。1.1.4能够实现清屏，启动，暂停以及关机功能。1.1.5有顺计时和60分钟倒计时功能。1.1.6对LED实现4级灰度控制。1.1.7显示信息具有左移，右移等跑马灯显示效果。1.1.8实现声音报讯功能。1.2发挥部分：1.2.1自制一台多功能的16行

3、京64列点阵显示的LED电子显示屏。122多种显示方式（包括显示信息的多少）。1.2.3实现信息的左滚屏上滚屏等显示方式，预存信息的定时循环显示。1.2.3实现键盘对菜单的控制。1.3创新部分1.3.1增加开机动画，可自动，手动更新显示方式及显示内容。1.3.2仿电脑界面，实现菜单多级控制1.3.3实现定时等功能。1.3.4.图片、动画、播放。2、方案论证2.1显示部分：显示部分是本次设计最核心的部分，对于LED8*8点阵显示有以下两种方案：方案一：静态显示，将一帧图像屮的每一个二极管的状态分别用0和1表示，若为0,则表示LED

4、无电流，即暗状态;若为1则表示二极管被点亮。若给每一个发光二极管一个驱动电路，一幅画血输入以后，所有LED的状态保持到下一幅画。对于静态显示方式方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂,成本高，且可靠性也较低。方案二：动态显示，对一幅画面进行分割，对组成画面的各部分分别显示,是动态显示方式。动态显示方式方式,可以避免静态显示的问题。但设计上如果处理不当，易造成亮度低,闪烁问题。因此合理的设计既应保证驱动电路易实现，乂要保证图像稳定，无闪烁。动态显示采用多路复用技术的动态扫描显示方式，复用的程度不是无限增加的，因为利用动态打描显

5、示使我们看到一幅稳定画面的实质是利用了人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短,发光的亮度等因素.我们通过实验发现，当扫描刷新频率（发光二极管的停闪频率）为50Hz,发光二极管导通时间21ms时，显示亮度较好，无闪烁感.。鉴于上述原因，我们釆用方案二我们采用的8*8点阵LED外观及引脚图：oooooooooooooooooooooooooooooooo0DF3A1GHoooooooo8X&点阵焊接面弓1脚00000ooo25E7cB648*8点阵LED外观及引脚图Y1r25[4r312(C)Y0(I)15(F)16(G)I?(H

6、)d567YYYtY等效电路图2.2芯片的选择方案一：采取并口输入，占用大量I/O口资源方案二：选取串口输入，使用较少。所以我们选用串口输入。串口输入我们可以选用芯片有74HC595-为扩展I/O又加74HC154J54本身乂有驱动力，为了使点阵亮度更高，所以我们行驱动采用了CMOS管8550三极管作为驱动，由于8550的驱动电流比较大，所以驱动力更强，驱动后点阵的亮度更高。方案一：实现时间定时功能，可以用定时器来实现，逋过定时器计数实现。但对于启动考试系统时，需要把握准时间。这一点在现实中变得很不方便。方案二：采用ds1302

7、芯片实现时间功能，只要设置初始时间，定时考试，方便快捷。所以我们选择了方案二。2.3中央控制芯片选择方案一：采用FPGA（现场可编程门列阵）作为系统的控制器。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，集成度髙，稳定性好，易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度。但本系统不需复杂的逻辑功能，对数据处理的速度要求也不高，FPGA高速处理的优势得不到体现；并且由于其集成度高，成本也偏高。同时由于芯片引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。因此我们放弃了这个方案。。方案二：采用单片机作为控制器。

8、单片机算术功能强，软件编程灵活，自由度大，而且功耗低，体积小，技术成熟，成本也低。基于以上分析，拟定方案二。我们选用了ATMEL公司的ATmega16单片机作为系统的控制器，其主要特点有：•AVR单片机便于升级，AVR程序写入可直接在电路板上进行程序修改、烧录等