畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的Led點陣廣告牌設(shè)計


目錄
1 LED概述 6
1.1 LED電子顯示屏概述 6
1.2 LED電子顯示屏的分類 6
2 顯示原理及控制方式分析 7
2.1 LED點陣模塊結(jié)構(gòu) 7
2.2  LED 動態(tài)顯示原理 7
2.3  LED常見的控制方式 8
3 硬件電路設(shè)計 10
3.1 系統(tǒng)硬件概述 10
3.2  16×16LED點陣顯示制作 11
3.2.1  16×16LED點陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 11
3.2.2 用8×8LED點陣構(gòu)成16×16LED點陣 12
3.3主控單片機的接口說明 14
3.4  LED顯示驅(qū)動電路 14
4 字模生成 16
4.1 字模簡介 16
4.1.1 LED顯示屏領(lǐng)域字模實現(xiàn)技術(shù) 16
4.1.2 軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與設(shè)計 16
4.2 字模存儲技術(shù) 17
4.3 字庫生成 17
5軟件設(shè)計 19
5.1 程序設(shè)計總體思路和結(jié)構(gòu) 19
5.1.1 程序設(shè)計總體思路 19
5.1.2 程序流程圖 19
5.2 各模塊程序設(shè)計 20
5.2.1 系統(tǒng)初始化 20
5.2.2 LED動態(tài)顯示 20
5.2.3 漢字顯示的原理 20
6系統(tǒng)功能測試 22
6.1 單元模塊電路測試 22
6.2 系統(tǒng)整體功能測試 22
總結(jié) 23
致謝 24
參考文獻 25
附錄 26

 
引 言
LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，簡稱LED，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。
多個 LED發(fā)光燈組成固定的字符或圖形進行顯示，即形成LED點陣圖文顯示屏。其主要特征是只控制LED點陣中各發(fā)光器件的通斷（發(fā)光或熄滅），而不控制LED的發(fā)光強弱。LED點陣的漢字顯示方式是先根據(jù)所需要的漢字提取漢字點陣（如16×16 點陣），將點陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼；而在使用時則需要先根據(jù)新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據(jù)新編碼提取相應的點陣進行漢字顯示。
LED點陣顯示具有如下特點：
（1） 電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一種比使用高壓電源更安全的電源。
（2） 效能：消耗能量比同光效的白熾燈減少80%。
（3） 適用性：每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。
（4） 穩(wěn)定性：10萬小時，光衰為初始的50%。
（5） 響應時間：其白熾燈的響應時間為毫秒級，LED燈的響應時間為納秒級。
（6） 對環(huán)境污染：無有害金屬汞。
（7） 顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。
由于LED的眾多優(yōu)勢，在市場中得到了廣泛的應用，主要應用領(lǐng)域有：
（1）、信號指示應用：信號照明是LED單色光應用比較廣泛也是比較早的一個領(lǐng)域，約占LED應用市場的4%左右。
（2）、顯示應用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等， LED用于顯示屏幕的應用約占LED應用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。
（3）、照明應用：便攜燈具，汽車用燈，特殊照明。由于LED尺寸小，便于動態(tài)的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑裝飾照明。背光照明：普通電子設(shè)備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等。以及投影儀用RGB光源。