论文总字数：22241字

摘 要

本文主要介绍了基于STC89C52RC控制LED点阵屏进而实现文字和图形的智能显示的研究。着重介绍了16×16 LED点阵屏的控制电路的软硬件设计和程序开发过程。在设计中，使用两片74HC138芯片扩展接口控制行扫描，使用两片74HC595芯片驱动各列。本系统中由四个基础模块拼接而成的LED显示屏为单基色显示屏，基础模块为8×8点阵，总尺寸为16×16。程序采用Keil C进行编程；硬件电路图部分采用Altium Designer 10软件进行绘制。

论文主要完成以下工作：

1 . 介绍了51单片机和LED图文信息显示系统的背景及工作原理；

2 . 基于工作原理设计系统的整体结构，并完成LED图文信息显示系统的硬件原理图设计；

3 . 基于硬件电路图设计进行软件编程；

4 . 对设计的LED图文信息显示系统进行调试；

5 . 提出对未来研究的展望。

关键词：LED显示屏；单片机STC89C52RC；驱动电路

Research of LED graphic display system based on 51 single chip microcomputer

Abstract

This paper introduces the single-chip control LED dot matrix based STC89C52RC Realization of intelligent text graphics display. This paper mainly introduces the design and development process of the hardware and software of the control circuit of the 16×16LED dot matrix display screen. In the design, the use of two chip 74HC138 chip expansion interface control line scanning, the use of two 74HC595 chips to drive each column. LED display system for the single-color display, the base module of 8×8 dot matrix display mosaic consists of four basic modules from a size of 16×16. Program uses Keil C programming; The hardware circuit diagram part adopts Altium Designer 10 software for drawing.

Thesis mainly do the following:

1. This paper introduces 51 microcontroller and LED graphic information display background and how the system works;

2．the overall structure of the design system based on the working principle,and complete LED graphic information display system hardware schematic design;

3. Based on the hardware schematic design software program;

4. on the design of LED graphics and text information display system for debugging;

5. Prospect for future research were put forward.

Keywords: LED electronic display screen; one-chip computer STC89C52RC; Drive circuit

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1 .1 LED显示系统的研究背景概述 1

1 .2 LED显示系统发展现状及趋势 1

1 .3 本文的研究意义 3

1 .4 本文的主要研究内容 4

第二章 LED图文信息显示系统整体设计方案 5

2 .1 LED图文显示系统工作原理 5

2 .1 .1 LED显示屏概述 5

2 .1 .2 LED显示屏的特点 6

2 .2 系统整体结构 6

2 .3 设计原则 7

2 .4 总体功能 7

第三章 LED图文显示屏硬件系统设计 8

3 .1 系统主控芯片——51单片机 8

3 .1 .1 单片机功能概述 8

3 .1 .2 STC89C52RC系列单片机 8

3 .1 .3 单片机引脚图、最小应用系统与实物图 9

3 .2 LED显示系统行列驱动电路设计 10

3 .2 .1 74HC138行驱动电路的设计 11

3 .2 .2 74HC595列驱动电路的设计 11

3 .2 .3 行列驱动电路图 12

3 .3 单片机与LED点阵板的接线 14

3 .4 单片机串行通信技术 14

第四章 LED图文显示屏软件系统设计 15

4 .1 软件设计流程图 15

4 .2 LED显示系统程序设计及编译 16

4 .2 .1 Keil简介 16

4 .2 .2 屏幕全亮程序设计及实物效果 17

4 .2 .3 单一汉字静态显示程序设计及实物效果 21

4 .2 .4 静态图片显示程序设计及实物效果 25

4 .2 .5 单一汉字循环显示程序设计及实物效果 26

4 .2 .6 多汉字循环显示程序设计及实物效果 30

4 .2 .7 动态图片显示程序设计及实物效果 36

第五章 总结与展望 37

参考文献 38

致谢 40

第一章 绪论

1.1 LED显示系统的研究背景概述

自新千年之后，科技的高速发展使我们的社会全面走向了信息化时代，作为现代科技的核心，计算机技术在我们的生产、生活及社会文化等诸多方面正扮演着重要资金来源的角色，甚至对我们的生活由内而外地进行着改变^[1]。

与此同时，人们对于信息显示的要求愈来愈高。从前常用的阴极管（CRT）体积大而成本高，且较多的在室内使用，愈来愈不能满足人们的需求；液晶显示的屏幕，电路复杂，屏幕面积受限制，由于发光不是球面波所以可是角度非常小；投影设备亮度低，显示画面受光不均衡清晰度不高。而LED显示屏的亮度非常高，但功耗却特别小，不仅耐冲击，而且性能还特别稳定，户外应用也没有压力。综上，LED显示屏以其自身优异性能脱颖而出^[2]。

我国的LED于1974年开始，随后的十年中进入了产业化生产，社会的信息化和广告业的发展带动了LED显示屏的生产进步。到目前为止，LED屏幕仍旧是现阶段的主流显示设备。它有着非常多的特点和优点，使得其一直处于平面显示的领军地位。LED显示屏并没有固定的组成数量，根据实际情况规定需要多少组成数量，这一特点使之非常适合于奥运会、世博会、亚青会、青奥会等大型活动及其外延活动的信息显示与宣传，LED显示屏的市场需求也日趋上升。现在的LED显示屏主要集中应用在银行、广告窗、体育场、车站等发布信息的场所，并且愈来愈得到广泛的应用，有着非常好的发展前景^[3]。

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