點(diǎn)陣顯示屏驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目： 基于Proteus仿真的48*64LED點(diǎn)陣顯示屏驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書</p><p>　　學(xué)院 ：儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院 專業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器 班級(jí)：測(cè)控0803</p><p>

2、　學(xué)生情況指導(dǎo)教師情況題目類型</p><p>　姓 名學(xué) 號(hào)姓 名職 稱單 位理工專業(yè)文、管、經(jīng)專業(yè)</p><p>　理論研究 □理論研究 □</p><p>　王賀副教授測(cè)控系科研開發(fā) □應(yīng)用研究 □</p><p>　工程設(shè)計(jì) 調(diào)查研究 □</p><p>

3、　題目基于Proteus仿真的48*64LED點(diǎn)陣顯示屏驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)是否實(shí)物型畢設(shè)是□ 否 </p><p>　主要內(nèi)容以及目標(biāo)(畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的主要內(nèi)容，設(shè)計(jì)任務(wù)達(dá)到的目標(biāo))基于“proteus7.5”仿真軟件，設(shè)計(jì)一個(gè)點(diǎn)陣式LED顯示屏驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括程序設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)用戶需求而特定的顯示效果。</p><p>　成果形式（畢業(yè)設(shè)計(jì)完成具體工作量；成果形式；驗(yàn)收方式）完成L

4、ED顯示屏的電路及程序設(shè)計(jì)。成果形式：電路原理圖及程序源代碼。驗(yàn)收方式：proteus 仿真。</p><p>　基本要求（對(duì)完成設(shè)計(jì)任務(wù)方面的具體要求：對(duì)理工專業(yè)應(yīng)提出設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)、數(shù)據(jù)及來(lái)源、調(diào)試所用儀器設(shè)備等）該設(shè)計(jì)包括：對(duì)LED顯示屏的外圍驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，基于51單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)。使用儀器：計(jì)算機(jī)。使用軟件工具：proteus7.5、Keil</p><p>　實(shí)習(xí)調(diào)研要求（對(duì)部分有

5、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的專業(yè)，提出實(shí)習(xí)或調(diào)研的具體要求，包括調(diào)研提綱、實(shí)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)和具體內(nèi)容要求；文、管、經(jīng)專業(yè)提出對(duì)論文論點(diǎn)有關(guān)論據(jù)、數(shù)據(jù)和素材的搜集要求）調(diào)研提綱：學(xué)習(xí) “proteus7.5”的使用方法，了解LED顯示屏在生活中的具體應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展。實(shí)習(xí)地點(diǎn)：本系實(shí)驗(yàn)室及利亞德光電股份有限公司。3．具體要求：寫出調(diào)研總結(jié)（作為開題報(bào)告的一個(gè)部分），提出自己的見解和方案。</p><p>　主要參考文獻(xiàn)（指導(dǎo)教師提供有關(guān)

6、參考資料、工具書、期刊論文等）1.彭偉.《單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)100例-基于8051+proteus仿真》[M].北京：電子工業(yè)出版社2010:1-622.K.N.KING .《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)現(xiàn)代方法》[M].（第二版）北京： 人民郵電出版社2010:1-6243.何偉.大屏幕LED控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].浙江：浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，2008</p><p>　主要儀器設(shè)備或開發(fā)環(huán)境（根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目情

7、況需要，各學(xué)院統(tǒng)一填寫要求）計(jì)算機(jī)。開發(fā)環(huán)境：proteus7.5</p><p>　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始日期2012.2.20畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成日期2012.6.20</p><p>　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃（起止時(shí)間、工作內(nèi)容）</p><p>?。ㄖ笇?dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的進(jìn)度計(jì)劃提出要求,至少詳細(xì)到前期、中期和答辯階段）前期：第1-2周：總體方案設(shè)計(jì)，

8、外文翻譯，文獻(xiàn)調(diào)研。第3-4周：開題報(bào)告，開題檢查。中期：第5-7周：學(xué)習(xí)并初步掌握proteus7.5使用方法并設(shè)計(jì)LED小例。第8-10周：設(shè)計(jì)整體LED驅(qū)動(dòng)電路并編寫相關(guān)程序。第11-13周：調(diào)試電路，完成顯示字樣。后期：第14-17周：寫論文，修改論文，答辯。</p><p>　指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日督導(dǎo)教師（簽字）：

9、 年 月 日</p><p>　學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組審查意見：組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日</p><p>　　基于Proteus仿真的48*64LED點(diǎn)陣顯示屏驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>

10、　　隨著社會(huì)科學(xué)進(jìn)步和科技的發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域需要一種能夠提供完美顯示的媒體介質(zhì)來(lái)完成其廣告、新聞、消息等的傳播和展現(xiàn)。并且已經(jīng)不局限于室內(nèi)播放。比如大型活動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)直播，如果能夠通過一種媒介現(xiàn)場(chǎng)顯示的話，會(huì)給人以震撼的效果和視覺沖擊。LED點(diǎn)陣顯示屏由于其控制方便, 使用壽命長(zhǎng),易于搭建且搭建成本低, 在很多領(lǐng)域用于媒體顯示是很好的選擇。目前已廣泛應(yīng)用于商場(chǎng), 火車站, 商業(yè)廣告和信號(hào)指示牌之中。本文則詳細(xì)介紹了一種通用的LED 點(diǎn)陣

11、屏顯示單元的設(shè)計(jì)及其驅(qū)動(dòng)控制。</p><p>　　本文結(jié)合Proteus7.5(單片機(jī)仿真軟件)，利用軟件仿真的方法來(lái)研究LED顯示屏，該系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51對(duì)LED點(diǎn)陣顯示單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以串行掃描的方式將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī),從而完成顯示和控制。由于Proteus7.5的局限性，本設(shè)計(jì)通過48塊8*8LED模組拼接成課題研究的48*64LED點(diǎn)陣顯示屏。通過Keil編程并配置Keil生成HEX文件，從

12、而完成Proteus7.5對(duì)LED顯示屏的控制顯示，完成本課題研究的顯示內(nèi)容，清楚地在48*64LED顯示屏上看到“北京信息科技大學(xué)歡迎您”的字樣。</p><p>　　Along with the social scientific progress and the development of science and technology，More and more fields need a can pro

13、vide perfect show media medium to complete its advertising, news, the spread of messages and show.And is not limited to indoor broadcasting. Large-scale activities such as live, if can through a media scene shows a word,

14、 can give a person with shock effect and visual impact. Destem because its control convenient, long life, easy to build and build low cost, in many areas use</p><p>　　This paper Combined with Proteus7.5 (sin

15、gle chip microcomputer simulation software), Use of software simulation method to study the LED display, The system USES AT89C51 single chip microcomputer of LED dot matrix display unit drive control. In a serial scannin

16、g the way data transmission to the microcontroller, Thus finish the display and control. Due to the limitation of the Proteus7.5, This design through the 48 piece of 8 * 8 LED module joining together into subject researc

17、h of 48 * 64 of LED </p><p>　　關(guān)鍵字：LED點(diǎn)陣 顯示屏 仿真 PROTEUS 串行輸入</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書1</p><p><b>　　摘要- 1 -</b></p><

18、;p>　　第一章緒論- 3 -</p><p>　　1.1 選題背景- 3 -</p><p>　　1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)- 4 -</p><p>　　第二章 硬件電路設(shè)計(jì)方案- 7 -</p><p>　　2.1 74LS595芯片簡(jiǎn)介- 7 -</p><p>　　2.1.1 74

19、LS595管腳說明- 7 -</p><p>　　2.1.2 74LS595級(jí)聯(lián)的應(yīng)用- 7 -</p><p>　　2.1.3 74LS595在電路中的應(yīng)用- 8 -</p><p>　　2.2 74HC154芯片簡(jiǎn)介- 8 -</p><p>　　2.2.1 74HC154概述- 8 -</p><p&g

20、t;　　2.2.2 74HC154特性- 8 -</p><p>　　2.2.3 74HC154引腳說明- 9 -</p><p>　　2.2.4 74HC154在電路中的應(yīng)用- 10 -</p><p>　　2.3 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介- 11 -</p><p>　　2.4 方案的確定- 12 -</p>

21、<p>　　2.5 硬件電路原理框圖- 13 -</p><p>　　2.6 硬件電路分模塊原理圖- 13 -</p><p>　　第三章 軟件控制設(shè)計(jì)方案- 17 -</p><p>　　3.1 LED顯示屏的技術(shù)狀況- 17 -</p><p>　　3.2串行傳輸與并行傳輸技術(shù)- 17 -</p>&

22、lt;p>　　3.3 動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)- 17 -</p><p>　　3.4 軟件程序流程圖- 18 -</p><p>　　第四章 開發(fā)及調(diào)試環(huán)境- 18 -</p><p>　　4.1PROTEUS簡(jiǎn)介- 18 -</p><p>　　4.1.1 Proteus簡(jiǎn)介- 18 -</p><p&

23、gt;　　4.1.2 Proteus功能特點(diǎn)- 19 -</p><p>　　4.2Keil簡(jiǎn)介- 19 -</p><p>　　4.2.1 Keil簡(jiǎn)介- 19 -</p><p>　　4.2.2 Keil系統(tǒng)及生成目標(biāo)文件的方法- 20 -</p><p>　　4.3案例及其顯示結(jié)果分析- 20 -</p>&

24、lt;p>　　4.3.1 PROTEUS入門- 20 -</p><p>　　4.3.2：16*16顯示屏案例- 31 -</p><p>　　第五章 結(jié)果與討論- 33 -</p><p>　　5.1 系統(tǒng)調(diào)試- 33 -</p><p>　　5.2 設(shè)計(jì)顯示結(jié)果- 33 -</p><p>　　

25、5.3問題描述及分析- 35 -</p><p>　　第六章 結(jié)論- 35 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 36 -</p><p><b>　　附錄- 37 -</b></p><p><b>　　第一章緒論</b></p><p>　　1.1 選題背景&

26、lt;/p><p>　　物體的發(fā)光方式通常可分成二類，即熱光和冷光。熱光又稱為熱輻射，是指物質(zhì)在高溫下發(fā)出的熱。冷光是從某種能源在較低溫度時(shí)所發(fā)出的光。發(fā)冷光時(shí)，某個(gè)原子的一個(gè)電子受外力作用從基態(tài)激發(fā)到較高的能態(tài)。由于這種狀態(tài)是不穩(wěn)定的，該電子通常以光的形式將能量釋放出來(lái)，回到基態(tài)。由于這種發(fā)光過程不伴隨物體的加熱，因此將這種形式的光稱之為冷光。LED即為一種典型的冷光光源。</p><p>

27、　　半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，可追溯到上世紀(jì)二十年代。法國(guó)科學(xué)家O.W.Lossow在研究SiC檢波器時(shí)，首先觀察到了這種發(fā)光現(xiàn)象。由于當(dāng)時(shí)在材料制備，器件工藝技術(shù)上的限制，這一重要發(fā)現(xiàn)沒有被迅速利用。直至四十年后，隨著Ⅲ-Ⅴ族材料與器件工藝的進(jìn)步，人們終于研制成功了具有實(shí)用價(jià)值的發(fā)光GaAsP發(fā)光二極管，并被GE公司大量生產(chǎn)用作儀器表指示。此后，由于GaAs\Gap等材料研究與器件工藝的進(jìn)一步發(fā)展，除深紅色的LED外，包括橙、黃、

28、黃綠等各種色光的LED器件也大量涌現(xiàn)于市場(chǎng)。</p><p>　　出于多種原因，Gap、GaAsP等LED器件的發(fā)光效率很低，光強(qiáng)通常在10mcd以下，只能用作室內(nèi)顯示之用。雖然AlGaAs材料進(jìn)入間接越近型區(qū)域，發(fā)光效率迅速下降。跟隨著半導(dǎo)體材料及器件工藝的進(jìn)步，特別是MOCVD等外延工藝的日益成熟，至上世紀(jì)九十年代初，日本日亞化學(xué)公司與美國(guó)的克雷公司通過MOCVD技術(shù)分別在藍(lán)寶石與SiC襯底上生長(zhǎng)成功了具有器

29、件結(jié)構(gòu)的GaN基LED外延片，并制造了亮度很高的藍(lán)、綠、及紫光LED。</p><p>　　超高亮度LED的出現(xiàn)，為L(zhǎng)ED應(yīng)用領(lǐng)域的拓展開辟了極為絢麗的前景。從室內(nèi)走向室外、從色彩單一到色彩斑斕、應(yīng)用領(lǐng)域得到拓寬;LED戶外顯示屏的出現(xiàn)更為人們的生活中增添了美輪美奐的視覺享受。從戶外簡(jiǎn)單顯示屏到全彩顯示屏再到舞臺(tái)創(chuàng)意背景屏，無(wú)疑是LED發(fā)展不可小覷的路程</p><p>　　LED顯示屏是

30、利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對(duì)室內(nèi)外環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái), 平板顯示( FPD ) 技術(shù)不斷進(jìn)步,LCD、PDP 以及LED 等顯示技術(shù)頻頻亮相于各媒體。其中, LCD 呼聲極高而且市場(chǎng)機(jī)制較為成熟。盡管如此, 業(yè)界依然沒有放棄對(duì)于新興技術(shù)的探索和關(guān)注, 作為后起之秀的LED 顯示技術(shù)則依靠其獨(dú)特的低功耗、高亮度、長(zhǎng)壽命等優(yōu)勢(shì)而倍受業(yè)界關(guān)注。大屏幕LE

31、D 顯示屏現(xiàn)已廣泛用于體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、車站等場(chǎng)所, 用以顯示文字、圖形、動(dòng)畫及動(dòng)態(tài)視頻影像等多媒體信息 。LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏到現(xiàn)在的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過程，自20世紀(jì)八十年代開始，LED顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)遍布交通、電信、教育、證券、廣告宣傳等各方面。而且鑒于隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真軟件種類的不管增加和系統(tǒng)化，本文利用現(xiàn)有的良好的軟件資源，通過單片機(jī)仿真軟件Proteus7.5,對(duì)LED顯示屏的設(shè)計(jì)與控制進(jìn)

32、行了全方位的仿真。Proteus是一款新穎的嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)，特別適用于單片機(jī)仿真，能夠在線、</p><p>　　LED顯示屏是八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體，顯示屏由幾萬(wàn)……幾十萬(wàn)個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管像素點(diǎn)均勻排列組成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點(diǎn)。目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍(lán)色和純綠色LED的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。LED顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、

33、圖形圖像；不僅可以用于室內(nèi)環(huán)境還可以用于室外環(huán)境，具有投影儀、電視墻、液晶顯示屏無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)[1]。</p><p>　　在短短的十來(lái)年中，LED點(diǎn)陣顯示屏就以亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)迅速成長(zhǎng)為平板顯示的主流產(chǎn)品，在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。LED顯

34、示屏的應(yīng)用涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域，主要包括：（1）證券交易、金融信息顯示。（2）機(jī)場(chǎng)航班動(dòng)態(tài)信息顯示。（3）港口、車站旅客引導(dǎo)信息顯示。（4）體育場(chǎng)館信息顯示。（5）道路交通信息顯示。（6）調(diào)度指揮中心信息顯示。（7）郵政、電信、商場(chǎng)購(gòu)物中心等服務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)宣傳及信息顯示。（8）廣告媒體新產(chǎn)品等。</p><p>　　1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　我國(guó)的LED顯示屏產(chǎn)業(yè)

35、經(jīng)過幾年的發(fā)展，基本形成了一批具有一定規(guī)模的骨干企業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至1998年底，年度銷售總額在1000萬(wàn)元以上的企業(yè)有20多家，其銷售總額達(dá)6億元左右，占行業(yè)市場(chǎng)總額的85%以上。全國(guó)從事LED顯示屏的各類企業(yè)有100余家，從業(yè)人員近6000人，行業(yè)年度銷售總額近8億元人民幣，1996年、1997年的增長(zhǎng)速度均保持40%左右，1998年略有回落。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，國(guó)產(chǎn)LED顯示屏的市場(chǎng)占有率近100%，國(guó)外同類產(chǎn)品基本沒有市場(chǎng)，四十三屆

36、世乒賽主會(huì)場(chǎng)天津體育中心、京九鐵路、北京西客站、首都機(jī)場(chǎng)、浦東機(jī)場(chǎng)等，均由國(guó)內(nèi)代表企業(yè)中標(biāo)。技術(shù)水平相對(duì)領(lǐng)先,我國(guó)LED顯示屏產(chǎn)業(yè)在規(guī)模發(fā)展的同時(shí)，產(chǎn)品技術(shù)推陳出新，一直保持比較先進(jìn)的水平。90年代初即具備了成熟的16級(jí)灰度256色視頻控制技術(shù)及無(wú)線遙控等國(guó)際先進(jìn)水平技術(shù)，近年在全彩色LED顯示屏、256級(jí)灰度視頻控制技術(shù)、集群無(wú)經(jīng)線控制、多級(jí)群控技術(shù)等方面均有國(guó)內(nèi)先進(jìn)、達(dá)到國(guó)際水平的技術(shù)和產(chǎn)品出現(xiàn)；LED顯示屏控制專用大規(guī)模集成電路也

37、已由國(guó)內(nèi)企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)并得到應(yīng)用。LED顯示屏產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)形成了一批LED顯示屏科技隊(duì)伍，在全國(guó)LED顯</p><p>　　截至2006年12月,我國(guó)有十余家外延芯片廠商已經(jīng)裝備MOCVD,投入生產(chǎn)的總計(jì)數(shù)量為40臺(tái).按照各廠商的擴(kuò)展計(jì)劃,2007年預(yù)計(jì)有15臺(tái)MOCVD陸續(xù)安裝投入使用,使國(guó)內(nèi)的GaNMOCVD設(shè)備增加到55臺(tái).</p><p>　　2006年國(guó)內(nèi)LED芯片市場(chǎng)分析,其中In

38、GaN芯片市值約占據(jù)43%,四元InGaAlP芯片市值約占據(jù)整個(gè)國(guó)內(nèi)LED芯片的15%;其他種類LED芯片的市值約占據(jù)42%.從國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)值上計(jì)算,2006年國(guó)內(nèi)InGaN芯片產(chǎn)值4.5億元,同期國(guó)內(nèi)InGaN芯片需求總產(chǎn)值25億元;國(guó)內(nèi)非InGaN芯片(普亮和四元)總產(chǎn)值6億元,同期國(guó)內(nèi)非InGaN芯片需求總產(chǎn)值17億元,合計(jì)國(guó)內(nèi)芯片市場(chǎng)總需求42億元.InGaN和高亮四元占國(guó)內(nèi)芯片總量的58%,說明國(guó)內(nèi)外延及芯片制造及應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展到

39、一定水平.</p><p>　　目前,我國(guó)具有一定封裝規(guī)模的企業(yè)約600家,各種大大小小封裝企業(yè)已超過1000家,目前國(guó)內(nèi)LED器件封裝能力約600億只/年,2006年國(guó)內(nèi)高亮度LED封裝產(chǎn)品的銷售額約146億元,比2005年的100億元增長(zhǎng)46%.從分布地區(qū)來(lái)看,主要集中在珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、江西、福建、環(huán)渤海等地區(qū).(2005年統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值133億元,其中封裝封裝產(chǎn)品的銷售額約100億).&l

40、t;/p><p>　　在產(chǎn)能方面,隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及新的芯片公司的陸續(xù)進(jìn)入,在國(guó)內(nèi)需求市場(chǎng)的推動(dòng)下,國(guó)內(nèi)InGaN芯片產(chǎn)能已經(jīng)由2003年的65KK/月倍增至2005年的400KK/月,2006年進(jìn)一步提升至600KK/月,國(guó)內(nèi)自產(chǎn)供應(yīng)率逐年提升.預(yù)計(jì)未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)InGaN芯片仍將保持30%左右的年復(fù)合增長(zhǎng)率,至2010年國(guó)內(nèi)將超過日本成為全球第二大GaN芯片生產(chǎn)基地,產(chǎn)能高達(dá)1650KK/月,實(shí)際上由

41、于LEDMOCVD設(shè)備投入后產(chǎn)能提高特別快,這些估計(jì)有些保守.</p><p>　　在產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方面,國(guó)內(nèi)目前已研發(fā)1W的功率LED芯片可產(chǎn)業(yè)化,其發(fā)光效率為30lm~40lm/W,最高可達(dá)47.5lm/W,單個(gè)器件發(fā)射功率為150mW,最高可達(dá)189mW.南昌大學(xué)近年來(lái)開展在硅襯底上生長(zhǎng)GaN外延材料研究,已研發(fā)的藍(lán)光芯片發(fā)射功率達(dá)7mW~8mW,最好為9mW~10mW,芯片成品率為80%,功率LED芯片在3

42、50mA下發(fā)射功率為100mW~150mW,最好可達(dá)150mW.在500mA、1000小時(shí)通電試驗(yàn)下,藍(lán)光的光衰小于5%.該成果取得突破性進(jìn)展,通過"863"項(xiàng)目驗(yàn)收,并獲得多項(xiàng)有自主產(chǎn)權(quán)的國(guó)際發(fā)明專利.該專利打破了目前日本日亞公司壟斷藍(lán)寶石襯底和美國(guó)Cree公司壟斷碳化硅襯底半導(dǎo)體照明技術(shù)的局面,形成藍(lán)寶石、碳化硅、硅襯底制成藍(lán)光的半導(dǎo)體照明技術(shù)方案三足鼎立的局面,在產(chǎn)業(yè)化過程中不會(huì)受日亞和Cree藍(lán)光專利的制約,

43、且目前最成熟的白光合成方案是藍(lán)光+YAG磷光粉的方式,即未來(lái)進(jìn)入白光照明領(lǐng)域必須先掌握藍(lán)光芯片技術(shù),南昌大學(xué)的硅襯底藍(lán)光專利具有極為廣闊的市場(chǎng)前景.2007年2月1日上午,預(yù)計(jì)總投資高達(dá)7000萬(wàn)美元的晶能光電(江西)有限公司"硅襯底發(fā)光二極管材料</p><p>　　大連路美通過收購(gòu)美國(guó)AXT公司獲得40多項(xiàng)芯片核心技術(shù)專利,并獲得整個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),因此芯片技術(shù)研發(fā)能力國(guó)內(nèi)最強(qiáng),目前路美國(guó)內(nèi)只有10臺(tái)MO

44、CVD,國(guó)內(nèi)產(chǎn)能并不大,更多MOCVD設(shè)備在美國(guó)AXT;國(guó)內(nèi)廈門三安規(guī)模最大,技術(shù)水平也處于前列,其它如士蘭微(11.17,-0.08,-0.71%)旗下的士蘭明芯近年在技術(shù)上取得較大進(jìn)展,這些企業(yè)前景比較明朗.</p><p>　　現(xiàn)代信息社會(huì)中，作為人一機(jī)信息視覺傳播媒體的顯示產(chǎn)品和技術(shù)得到迅速發(fā)展，進(jìn)入二十一世紀(jì)的顯示技術(shù)將是平板顯示的時(shí)代，LED顯示屏作為平板顯示的主導(dǎo)產(chǎn)品之一無(wú)疑會(huì)有更大的發(fā)展，并有可能

45、成為二十一世紀(jì)平板顯示的代表性主流產(chǎn)品。高亮度、全彩化藍(lán)色及純綠色LED產(chǎn)品自出現(xiàn)以來(lái)，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業(yè)化條件?；A(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化。使LED全彩色顯示產(chǎn)品成本下降，應(yīng)用加快。LED產(chǎn)品性能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達(dá)到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候的環(huán)境條件要求，同時(shí)，由于全彩色顯示屏價(jià)格性能比的優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年的發(fā)展中，全彩色LED顯示屏在戶外廣告媒體中會(huì)越來(lái)越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈箱、霓紅燈、

46、磁翻板等產(chǎn)品，體育場(chǎng)館的顯示方面全彩色LED屏更會(huì)成為主流產(chǎn)品。全彩色LED顯示屏的廣泛應(yīng)用會(huì)是LED顯示屏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。</p><p>　　未來(lái)LED顯示屏?xí)蛑鴺?biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)多樣化的方向發(fā)展[2]。</p><p>　　該設(shè)計(jì)課題使我們能夠掌握LED顯示屏的基本顯示原理和設(shè)計(jì)方法，對(duì)LED顯示屏這個(gè)行業(yè)有了較為深刻的了解和認(rèn)識(shí)。并且對(duì)大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的一些理論進(jìn)行

47、了實(shí)踐，使我們對(duì)所學(xué)過的理論知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)。并且通過該設(shè)計(jì)課題掌握了51單片機(jī)的的軟硬件開發(fā)工具的使用方法，為以后從事相關(guān)行業(yè)的工作積累了實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。目前我國(guó)的信息行業(yè)發(fā)展迅速，作為主要平面顯示媒介的LED顯示屏的作用也越練越廣泛，相關(guān)的從業(yè)人員也會(huì)越來(lái)越緊缺。但同時(shí)應(yīng)該清楚的認(rèn)識(shí)到我國(guó)的LED技術(shù)雖然發(fā)展迅速但和世界先進(jìn)水平還有一定的差距。因此此課題不論是對(duì)自己的就業(yè)還是對(duì)我國(guó)LED顯示技術(shù)的發(fā)展都有非?，F(xiàn)實(shí)與積極的意義。<

48、/p><p>　　第二章 硬件電路設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 74LS595芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　2.1.1 74LS595管腳說明</p><p><b>　　74595管腳圖</b></p><p>　　74595的數(shù)據(jù)端：QA--QH: 八位并行輸出端，可以直接控制數(shù)碼

49、管的8個(gè)段。QH': 級(jí)聯(lián)輸出端。我將它接下一個(gè)595的SI端。SI: 串行數(shù)據(jù)輸入端。</p><p>　　74595的控制端說明：/SCLR(10腳): 低點(diǎn)平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常我將它接Vcc。SCK(11腳)：上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)移位。QA-->QB-->QC-->...-->QH；下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。（脈 沖寬度：5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。我

50、通常都選微秒級(jí)）</p><p>　　圖三RCK(12腳)：上升沿時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器，下降沿時(shí)存儲(chǔ)寄存器數(shù)據(jù)不變。通常我將RCK置為低點(diǎn)平，當(dāng)移位結(jié)束后，在RCK端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖（5V時(shí)，大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級(jí)），更新顯示數(shù)據(jù)。/G(13腳): 高電平時(shí)禁止輸出（高阻態(tài)）。如果單片機(jī)的引腳不緊張，用一個(gè)引腳控制它，可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。&

51、lt;/p><p>　　2.1.2 74LS595級(jí)聯(lián)的應(yīng)用74HC595主要應(yīng)用于點(diǎn)陣屏，以16*16點(diǎn)陣為例：傳送一行共二個(gè)字節(jié)（16位）如：發(fā)送的是06H和3FH。其方法是：1.先送數(shù)據(jù)3FH，后送06H。2.通過級(jí)聯(lián)串行輸入后，3FH在IC2內(nèi)，06H在IC1內(nèi)。應(yīng)用如圖二 3.接著送鎖存時(shí)鐘，數(shù)據(jù)被鎖存并出現(xiàn)在IC1和IC2的并行輸出口上顯示。</p><p>　　由于本次

52、課題為48*64點(diǎn)陣，顧應(yīng)采用8塊74LS595通過級(jí)聯(lián)的方式完成驅(qū)動(dòng)電路的連接。</p><p>　　2.1.3 74LS595在電路中的應(yīng)用</p><p><b>　　圖四</b></p><p>　　如圖四所示，74LS595通過級(jí)聯(lián)的方式連接在一起，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路。</p><p>　　2.2 74HC154

53、芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　2.2.1 74HC154概述</p><p>　　74HC154為4線—16線譯碼器,可以實(shí)現(xiàn)地址的擴(kuò)展。只要控制端G1、G2任意一個(gè)為高電平，A、B、C、D任意電平輸入都無(wú)效。G1、G2必須都為低電平才能操作芯片。74HC154是一款高速CMOS器件，74HC154引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。 74HC154譯碼器可接受4位高有

54、效二進(jìn)制地址輸入，并提供16個(gè)互斥的低有效輸出。74HC154的兩個(gè)輸入使能門電路可用于譯碼器選通，以消除輸出端上的通常譯碼“假信號(hào)”，也可用于譯碼器擴(kuò)展。該使能門電路包含兩個(gè)“邏輯與”輸入，必須置為低以便使能輸出端。任選一個(gè)使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入，74HC154可充當(dāng)一個(gè)1-16的多路分配器。當(dāng)其余的使能輸入端置低時(shí)，地址輸出將會(huì)跟隨應(yīng)用的狀態(tài)。</p><p>　　2.2.2 74HC154特性</p

55、><p>　　16線多路分配功能 </p><p>　　4位二進(jìn)制碼輸入譯碼至16個(gè)互斥輸出 </p><p>　　兼容JEDEC標(biāo)準(zhǔn)no.7A </p><p><b>　　溫度范圍 </b></p><p>　　-40～+85 ℃ </p><p>　　-40～+125 ℃

56、 </p><p><b>　　ESD保護(hù) </b></p><p>　　HBM EIA/JESD22-A114D超過2000 V </p><p>　　MM EIA/JESD22-A115-A超過200 V</p><p>　　2.2.3 74HC154引腳說明</p><p>　　引腳圖及內(nèi)

57、部邏輯關(guān)系圖如下圖所示：</p><p>　　1-11 13-17 ：輸出端。（outputs (active LOW)） </p><p>　　12：Gnd電源地 （ground (0 V)）</p><p>　　18-19：使能輸入端、低電平有效 (enable inputs (active LOW)) </p><p>　　20-2

58、3：地址輸入端 (address inputs) </p><p>　　24：VCC電源正 (positive supply voltage)</p><p><b>　　圖五</b></p><p><b>　　圖六 邏輯圖</b></p><p>　　2.2.4 74HC154在電路中的應(yīng)用&

59、lt;/p><p><b>　　圖七</b></p><p>　　如圖七所示，74HC154通過級(jí)聯(lián)的方式構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，在通過反相器將字形碼傳輸給48*64點(diǎn)陣，每塊154控制16*64點(diǎn)陣，依次進(jìn)行譯碼來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。行驅(qū)動(dòng)芯片是74 HC154,4-to-16行解碼/解多工器,活躍的低輸出。P2.0 ~ P2.3 AT89C52連接到A0 ~ A3的74 HC154解碼器

60、上，根據(jù)解碼器工作原理，當(dāng)采用單片機(jī)系統(tǒng)控制其P2端口輸出0 x00 ~ 0 x0F，74HC154產(chǎn)量低級(jí)別從分別對(duì)Y15至Y0. 然后第一行到第16行顯示屏幕被選中。P2.4 MCU的端口連接首批74 HC154解碼器的(1 ~ 16行控制器)使針。與此同時(shí)連接到第二個(gè)使針(17 ~ 32行控制器)通過逆變器實(shí)現(xiàn)線掃描。當(dāng)掃描從第一行到第16行, 這個(gè)P2.4端口的輸出是跳從0到1。并啟用第二個(gè)74 HC154:，17行輸出。這種方

61、法達(dá)到low-half掃描LED顯示屏。</p><p>　　2.3 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用A

62、TMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。</p><p>　　其主要特性為：與MCS-51兼容 、4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 、壽命：1000寫/擦循環(huán) 、數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年、

63、全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz、三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定、128*8位內(nèi)部RAM、32可編程I/O線、兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 、5個(gè)中斷源、可編程串行通道、低功耗的閑置和掉電模式、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。</p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。由于輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻

64、觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：8位CPU、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路、32根I/O線、外部存貯器尋址范圍ROM、RAM64k、2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)、全雙工串行口、布爾處理器。</p><p>　　通過綜合分析，電路選用AT89c51單片機(jī)來(lái)進(jìn)行控制。</p>&l

65、t;p>　　現(xiàn)在主要運(yùn)用的單片機(jī)編程語(yǔ)言為匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言。兩種語(yǔ)言相比較各有優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　匯編語(yǔ)言(Assembly Language)是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是一種功能很強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，也是利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的語(yǔ)言。其具有執(zhí)行速度快，占內(nèi)存空間少等優(yōu)點(diǎn)，但在編寫復(fù)雜程序時(shí)具有明顯的局限性，匯編語(yǔ)言依賴于具體的機(jī)型，不能通用，也不能在不同機(jī)型之間移植[8]。</

66、p><p>　　C語(yǔ)言是一種源于編寫UNIX操作系統(tǒng)的語(yǔ)言，它是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，可產(chǎn)生壓縮代碼。C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)是以括號(hào){ }而不是子和特殊符號(hào)的語(yǔ)言。C可以進(jìn)行許多機(jī)器級(jí)函數(shù)控制而不用匯編語(yǔ)言。與匯編相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)51的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有初步了解；寄存器分配、不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理；程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分為不同的函數(shù)。這種方式可使程序結(jié)構(gòu)化；將可變的選擇與特殊操

67、作組合在一起的能力，改善了程序的可讀性；編程及程序調(diào)試時(shí)間顯著縮短，從而提高效率；提供的庫(kù)包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力；已編好程序可容易的植入新程序，因?yàn)樗哂蟹奖愕哪K化編程技術(shù)。C語(yǔ)言作為一種非常方便的語(yǔ)言而得到廣泛的支持，C語(yǔ)言程序本身并不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可根據(jù)單片機(jī)的不同較快地移植過來(lái)。</p><p>　　基于以上理由決定采用C語(yǔ)言為該顯示系統(tǒng)的編程語(yǔ)言。</p

68、><p><b>　　2.4 方案的確定</b></p><p>　　顯示部分包括了一塊至少可以顯示一個(gè)漢字的顯示屏，以及驅(qū)動(dòng)該顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路。由于單片機(jī)的I/O口有限要不能直接用I/O口來(lái)驅(qū)動(dòng)LED顯示屏，所以需要對(duì)單片機(jī)IO口進(jìn)行擴(kuò)展增加單片機(jī)并行輸出的能力。</p><p>　　LED顯示屏是由一個(gè)一個(gè)的發(fā)光二極管點(diǎn)陣構(gòu)成的，要構(gòu)成大屏幕的

69、LED顯示屏就需要多個(gè)發(fā)光二極管。構(gòu)成LED屏幕的方法有兩種，一是由單個(gè)的發(fā)光二極管逐點(diǎn)連接起來(lái)，二是選用一些由單個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的LED點(diǎn)陣子模塊構(gòu)成大的LED點(diǎn)陣模塊。目前市場(chǎng)上普遍采用的點(diǎn)陣模塊有8×8、16×16幾種；這兩種屏幕構(gòu)成方法各有有缺點(diǎn)，單個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成顯示屏優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)單個(gè)的發(fā)光二極管出現(xiàn)問題時(shí)只需更換一個(gè)二極管即可，檢修的成本較低，缺點(diǎn)在于連接線路復(fù)雜；而點(diǎn)陣模塊構(gòu)成的方法卻正好與之相反，模塊構(gòu)

70、成省約了大量的連線，不過當(dāng)一個(gè)LED出現(xiàn)問題時(shí)同在一個(gè)模塊的所有LED都必須被更換。這就加大了維修的成本。</p><p>　　根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)水平，和Proteus軟件仿真支持，考慮到節(jié)約芯片數(shù)量減少控制器I/O口等原因，本課題采用穿行傳輸動(dòng)態(tài)掃描的方式利用AT89C51單片機(jī)控制顯示屏拼接模組，達(dá)到成功顯示的目的。由于Proteus中只有8*8LED模組，顧電路需要由6*8=48塊模組拼接而成。模組示意圖如下：

71、</p><p><b>　　圖一</b></p><p>　　如圖一所示，為了區(qū)分LED的陰極和陽(yáng)極，可以簡(jiǎn)單連接電源和地，如果方陣時(shí)燈亮了證明此時(shí)連接電源的一段為陽(yáng)極，另一端為陰極。</p><p>　　其次，考慮到C51單片機(jī)的外圍電路以及Proteus軟件的特點(diǎn)，在Proteus中，單片機(jī)模型本身包含了工作電源和可改變的工作頻率，因此在

72、仿真時(shí)無(wú)需設(shè)計(jì)電源電路和時(shí)鐘電路。本設(shè)計(jì)的核心是利用單片機(jī)讀取點(diǎn)陣字形碼，通過驅(qū)動(dòng)電路對(duì)48*64點(diǎn)陣屏動(dòng)態(tài)掃描的方式顯示出來(lái)。那么原則上來(lái)講，就要選擇好驅(qū)動(dòng)電路所用的芯片，這樣才更好的達(dá)到顯示效果。本設(shè)計(jì)采用3塊74HC154（4-16）譯碼器和8塊74LS595移位寄存器構(gòu)成本電路的陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)和陰極驅(qū)動(dòng)電路。</p><p>　　2.5 硬件電路原理框圖</p><p>　　硬件電路原理

73、框圖如圖二所示：</p><p><b>　　圖二</b></p><p>　　通過時(shí)鐘電路、電源電路、復(fù)位電路對(duì)單片機(jī)的控制，讀取點(diǎn)陣字形碼輸送給驅(qū)動(dòng)電路，從而通過動(dòng)態(tài)掃描的方式完成字形碼的輸出顯示。</p><p>　　2.6 硬件電路分模塊原理圖</p><p>　　各部分硬件電路原理如下圖所示：</p&g

74、t;<p>　　74HC154連接電路</p><p>　　74HC154譯碼器通過反相器將信號(hào)傳輸給顯示屏，三塊74HC154經(jīng)過程序控制分步將字符代碼傳出。</p><p>　　74LS595級(jí)聯(lián)電路</p><p>　　74LS595通過級(jí)聯(lián)的方式連接到一起構(gòu)成列驅(qū)動(dòng)電路，從而通過單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示。</p><p&

75、gt;<b>　　單片機(jī)外圍電路</b></p><p>　　48*64點(diǎn)陣顯示屏</p><p>　　每塊LED模組兩側(cè)管腳逐個(gè)編號(hào)，然后將其整合到一起，構(gòu)成48*64顯示屏</p><p>　　第三章 軟件控制設(shè)計(jì)方案</p><p>　　3.1 LED顯示屏的技術(shù)狀況</p><p>　　顯

76、示屏的控制系統(tǒng)包括輸入接口電路、信號(hào)控制、轉(zhuǎn)換盒數(shù)字化處理電路及輸出接口電路等，涉及的具體技術(shù)很多，其關(guān)鍵技術(shù)包括串行傳輸與并行傳輸技術(shù)、動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制技術(shù)等。發(fā)展到今天，顯示屏技術(shù)不斷地創(chuàng)新和更替，為其在媒體顯示領(lǐng)域扎穩(wěn)了腳跟。</p><p>　　LED顯示屏多為模組拼接而成。LED模組就是把LED（發(fā)光二極管）按一定規(guī)則排列在一起再封裝起來(lái),加上一些防水處理組成的產(chǎn)品。如圖所示就

77、是LED模組。 </p><p>　　LED模組是LED產(chǎn)品中應(yīng)用比較廣的產(chǎn)品，在結(jié)構(gòu)方面和電子方面也存在很大的差異，簡(jiǎn)單的就是用一個(gè)裝有LED的線路板和外殼就成了一個(gè)LED模組，復(fù)雜的就加上一些控制，恒流源和相關(guān)的散熱處理使LED壽命和發(fā)光強(qiáng)度更好。主要用于展示廣告字體（壓克力、吸塑）和標(biāo)識(shí)的夜間效果，它以文字或標(biāo)識(shí)為媒介，安裝在樓宇頂部或墻面，既能表現(xiàn)標(biāo)識(shí)白天效果,又能利用LED作為發(fā)光光源，在夜間表現(xiàn)出另外

78、一種效果，再配以LED照明應(yīng)用控制系統(tǒng)，對(duì)文字或標(biāo)識(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)視頻控制，在一些娛樂氣氛較濃的場(chǎng)所，LED光源模組已經(jīng)成了企業(yè)展示自我形象的最重要的選擇之一.現(xiàn)在讓我們來(lái)說LED模組來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類：按顏色種類可以分為單色、七彩、全彩單點(diǎn)控制三種，按單顆LED的功率又可以分為小功率（0.3W以下）、中功率（0.3-0.5W）、大功率（1W及以上）三種，按密封性又可以分為防水和不防水兩種。</p><p>　　3.2串

79、行傳輸與并行傳輸技術(shù)</p><p>　　LED顯示屏的數(shù)據(jù)傳輸方式主要有串行和并行兩種。日前普遍采用串行控制技術(shù)，顯示屏每個(gè)單元內(nèi)部的不同驅(qū)動(dòng)電路和各級(jí)聯(lián)單元之間，每個(gè)時(shí)鐘僅傳送一位數(shù)據(jù)。采用這種方式的驅(qū)動(dòng)IC種類很多，不同顯示單元之間的連線較少，可減少顯示單元的數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動(dòng)元件，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和性價(jià)比，具體工程實(shí)現(xiàn)也較為容易。目前，就本次課題的設(shè)計(jì)研究，綜合多方面原因考慮，選用串行傳輸?shù)姆绞酵瓿蓴?shù)據(jù)

80、的傳輸，由單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，通過動(dòng)態(tài)掃描的方式完成屏幕顯示。</p><p>　　3.3 動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)</p><p>　　LED顯示屏控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)顯示信息的刷新技術(shù)有動(dòng)態(tài)掃描和靜態(tài)鎖存兩種方式。一般室內(nèi)顯示屏多采用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，即一行發(fā)光二極管共用一行驅(qū)動(dòng)寄存器，根據(jù)共用一行驅(qū)動(dòng)寄存器的發(fā)光二極管像素?cái)?shù)目，分為1/4,1/6掃描等。室外顯示屏基本上采用靜態(tài)鎖存技術(shù)，即每一個(gè)發(fā)

81、光二極管都對(duì)應(yīng)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)寄存器，無(wú)需時(shí)分工作，從而保證了每一個(gè)發(fā)光二極管的亮度占空比為100%。動(dòng)態(tài)掃描法可以大大減少控制器的I/O口，因此應(yīng)用較廣。本課題研究本著減少控制器端口的原則，采用動(dòng)態(tài)掃描法來(lái)顯示信息。</p><p>　　3.4 軟件程序流程圖</p><p>　　第四章 開發(fā)及調(diào)試環(huán)境</p><p>　　4.1PROTEUS簡(jiǎn)介</p>

82、<p>　　4.1.1 Proteus簡(jiǎn)介</p><p>　　Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科

83、技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器

84、，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個(gè)元件庫(kù)。Proteus可提供的仿真儀表</p><p>　　在Proteus繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。 Proteus 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)

85、助手。Proteus不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。</p><p>　　4.1.2 Proteus功能特點(diǎn) </p><p>　　Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是： </p><p><b>

86、;　　1．原理布圖 </b></p><p>　　2．PCB自動(dòng)或人工布線 </p><p>　　3．SPICE電路仿真 </p><p>　　革命性的特點(diǎn)：1．互動(dòng)的電路仿真：用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2．仿真處理器及其外圍電路：</p><p&g

87、t;　　可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　鑒于PROTEUS的諸多優(yōu)點(diǎn)和實(shí)際考慮到節(jié)約成本的問題，本設(shè)計(jì)全程由PROTEUS仿真完成。</p><p><b>　　

88、4.2Keil簡(jiǎn)介</b></p><p>　　4.2.1 Keil簡(jiǎn)介</p><p>　　Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)

89、集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。　2009年2月發(fā)布Keil μVision4，Keil μVision4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠使用多臺(tái)監(jiān)視器，并提供了視覺上的表面對(duì)窗口位置

90、的完全控制的任何地方。新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個(gè)窗口，提供一個(gè)整潔，高效的環(huán)境來(lái)開發(fā)應(yīng)用程序。新版本支持更多最新的ARM芯片，還添加了一些其他新功能。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)通過KEIL生成PROTEUS仿真所需的HEX文件，通過設(shè)置PROTEUS將其燒錄到單片機(jī)中，從而達(dá)到仿真效果。</p><p>　　4.2.2 Keil系統(tǒng)及生成目標(biāo)文件的方法<

91、;/p><p>　　Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uV

92、ision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)

93、行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。</p><p>　　仿真器標(biāo)配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可

94、插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。</p><p>　　4.3案例及其顯示結(jié)果分析</p><p>　　4.3.1 PROTEUS入門 </p><p>　　認(rèn)識(shí)一下proteus.</p><p>　　上圖是啟動(dòng)后的畫面。我們點(diǎn)中的“P”后,彈出下面的畫面：</p><p&g

95、t;　　在里輸入at89c51 后：</p><p>　　右側(cè)出現(xiàn)AT89C51,雙擊它，左側(cè)空白框中出現(xiàn)AT89C51.</p><p>　　左鍵單擊它，它上面框中顯示出它的原理圖，把鼠標(biāo)移到右側(cè)框中，鼠標(biāo)變成鉛筆形狀，單擊左鍵，框中出現(xiàn)一個(gè)AT89C51 原理圖的輪廓圖，可以移動(dòng)。鼠標(biāo)移到合適的位置后，按下鼠標(biāo)左鍵，原理圖放好了。</p><p>　　一個(gè)單片機(jī)

96、的原理圖。按這個(gè)方法依次把元件led-red、res 放到右側(cè)的框中（單片機(jī)旁）。</p><p>　　如果圖太小看不清可以把鼠標(biāo)放在LED 旁，向前滾動(dòng)鼠標(biāo)中鍵，圖像放大，向后滾動(dòng)鼠標(biāo)，圖像縮小。如果你的鼠標(biāo)沒這個(gè)鍵，你可以試試上面工具欄上這二個(gè)圖標(biāo)，效果相同。選擇左側(cè)工具欄上的“箭頭”圖標(biāo)，鼠標(biāo)移到右側(cè)的原理圖中，鼠標(biāo)經(jīng)過元件時(shí)會(huì)就成“手形”，把鼠標(biāo)移到LED-RED 上，按下左鍵，LED-RED 高亮顯示

97、，鼠標(biāo)變成“手形”并帶有方向鍵頭。松開鼠標(biāo)后，形狀沒變，指著LED-RED 按住鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，元件跟著移動(dòng)。在任何情況下，右鍵單擊元器件時(shí)，元件會(huì)亮顯示并彈出菜單：</p><p>　　從上到的幾個(gè)菜單分別是：移動(dòng)物體、編輯屬性、刪除物體、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90 度。單擊鼠標(biāo)左鍵操作。當(dāng)元件高亮顯示時(shí)，再右鍵擊它，會(huì)刪掉它。把原理圖中的元件擺放好。</p><p>　　左鍵單擊左側(cè)工具欄

98、上的元件圖標(biāo)，把鼠標(biāo)移到LED-RED引腳上，引腳上高亮的小方框，單擊左鍵，有一條綠色的線拉出來(lái)了。</p><p>　　把它移動(dòng)到電阻上的引腳上，當(dāng)有個(gè)高亮的小方框出現(xiàn)時(shí)按下左鍵，一條線畫好了。</p><p>　　在電阻R1 沒有選擇時(shí)，左鍵雙擊電阻，彈出電阻的屬性：</p><p>　　好了，現(xiàn)在在電阻的前面加上一個(gè)5V 的電壓，這部份電路就繪制好了。點(diǎn)擊左

99、側(cè)terminals 圖標(biāo)：選擇POWER放置并連接好電阻：</p><p>　　把proteus 保存在test 文件夾中，命名為led.dsn.啟動(dòng)keil 后顯示如下：</p><p>　　選擇上方的project 菜單選擇New Project,保存在test 文件夾中，命名為ledc51。彈出cpu 選項(xiàng)，選擇Atmel 中的At89c51:</p><p&g

100、t;　　彈出菜單后選擇”是” :</p><p>　　點(diǎn)擊圖標(biāo)，現(xiàn)在可以編寫程序，編寫如下代碼：</p><p>　　保存為led_demo.c.左邊的Source Group1 文件夾圖標(biāo)上右擊，在彈出的菜單中選擇，如下圖所示</p><p><b>　　配置keil：</b></p><p><b>　　左

101、鍵單擊圖標(biāo)：</b></p><p>　　打開剛才的proteus 文件，左鍵雙擊At89c51 元件：</p><p><b>　　開始仿真</b></p><p>　　4.3.2：16*16顯示屏案例</p><p>　　為了更好的學(xué)習(xí)和調(diào)節(jié)方案，先以16*16點(diǎn)陣屏為例，電路圖如下圖所示：</p&

102、gt;<p>　　案例通過對(duì)16*16點(diǎn)陣屏穿行輸入動(dòng)態(tài)掃描的方式，循環(huán)顯示“信息”二字。每字掃描五十遍，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定停留的顯示效果過。同樣，由于點(diǎn)陣屏端口較多，顧采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的方式來(lái)完成電路的連接。</p><p><b>　　案例程序代碼如下：</b></p><p>　　#include<reg51.h></p><

103、p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　uchar code tab[]={</p><p>　　0x08,0x80,0x08,0x44,0x0F,0xFE,0x10,0x00,0x10,0x08,0x37,0xFC,0x50,0x00,0x

104、90,0x08,</p><p>　　0x17,0xFC,0x10,0x00,0x13,0xF8,0x12,0x08,0x12,0x08,0x12,0x08,0x13,0xF8,0x12，0x08,</p><p>　　0x02,0x00,0x04,0x10,0x1F,0xF8,0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x10,0x10,0x1F,0xF0,</p

105、><p>　　0x10,0x10,0x10,0x10,0x1F,0xF0,0x02,0x00,0x51,0x84,0x50,0x92,0x90,0x12,0x0F,0xF0,</p><p><b>　　};</b></p><p>　　uchar seg7(uchar a)</p><p>　　{return tab[a]

106、;}</p><p>　　void delay()</p><p>　　{ uchar i,j;</p><p>　　for(i=0;i<2;i++)</p><p>　　for(j=0;j<250;j++)</p><p><b>　　{_nop_();</b></p>

107、<p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p>&

108、lt;p>　　uchar rowscan,loop,zinum;</p><p>　　P1=0xff;P0=0xff;</p><p><b>　　P2=0xff;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{for(zinum=0;zinum<2