畢業(yè)設(shè)計 基于單片機(jī)的Led點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)陣顯示制作 11
3.2.1  16×16LED點(diǎn)陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 11
3.2.2 用8×8LED點(diǎn)陣構(gòu)成16×16LED點(diǎn)陣 12
3.3主控單片機(jī)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(shí)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(xiàn) 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(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)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(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)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(fù)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(jìn)行顯示，即形成LED點(diǎn)陣圖文顯示屏。其主要特征是只控制LED點(diǎn)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(qiáng)弱。LED點(diǎn)陣的漢字顯示方式是先根據(jù)所需要的漢字提取漢字點(diǎn)陣（如16×16 點(diǎn)陣），將點(diǎn)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(yīng)的點(diǎn)陣進(jìn)行漢字顯示。
LED點(diǎn)陣顯示具有如下特點(diǎn)：
（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(yīng)時間：其白熾燈的響應(yīng)時間為毫秒級，LED燈的響應(yīng)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(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)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(yīng)用，主要應(yīng)用領(lǐng)域有：
（1）、信號指示應(yīng)用：信號照明是LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個領(lǐng)域，約占LED應(yīng)用市場的4%左右。
（2）、顯示應(yīng)用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等， LED用于顯示屏幕的應(yīng)用約占LED應(yīng)用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。
（3）、照明應(yīng)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。