共27頁(yè)，1.25萬(wàn)余字。

摘要

本文介紹了一種應(yīng)用于室內(nèi)的大型LED顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研制。該系統(tǒng)采用高性能32位ARM微處理器為主控芯片，并由其實(shí)現(xiàn)LED顯示屏刷新及動(dòng)態(tài)顯示效果的控制。系統(tǒng)通過(guò)RS-232串口和主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，LED顯示屏的行、列驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別由ARM處理器的GPIO口輸出。工作原理是：系統(tǒng)與上位機(jī)的通信由LPC2148的UART0口與RS232接口電路完成，上位機(jī)僅需將要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到ARM芯片，再由芯片來(lái)輸出所要顯示的字模數(shù)據(jù)。顯示屏采用1/16動(dòng)態(tài)逐次行掃描方式，先將GPIO口中的字節(jié)數(shù)據(jù)依此串行移入對(duì)應(yīng)的16組74HC573列驅(qū)動(dòng)電路并鎖存。隨后啟動(dòng)行驅(qū)動(dòng)電路的選通信號(hào)，完成一行的LED顯示。依次類(lèi)推，逐次的顯示LED屏的各行，完成一幀的顯示。系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、LED顯示刷新速度快、系統(tǒng)可靠、成本適宜等特點(diǎn)。方案經(jīng)實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證，證明設(shè)計(jì)是成功的。

關(guān)鍵詞 ：LED ；ARM ；微處理器 ；GPIO。

Abstract

A large-scale application of the indoor LED Display System Design and Development is introduced in this article. The high-performance 32-bit ARM microprocessor chip to control is used in this system, and the realization of LED display refresh and dynamic effect of control. System communicates with microprocessor chip through the RS-232 serial port for data communications. Driver signals of LED display row and column are supplied by the ARM processor’s GPIO(General Purpose I/O Port). The working principle is: PC system and the communication from the UART0 of LPC2148 and RS232 interface circuit completed, Pc need to sent the date that will display to the ARM chip, and then from the chip to output data to show Zimo. Display is completed by 1 / 16 dynamic successive line scanner, the bytes of data from GPIO port so serially import into the corresponding 16 Group 74 HC573 out drive circuit and latches. Then the signal that can enable the each row date of LED to display is started, in this way, the work of displaying one row is completed. By the same way, successive LED display screen of the trip, the completion of a frame show. Hardware of system is characterized of simple structure, LED display refresh faster, the system reliable, cost-appropriate, and some others. Through the practical application of the test, the proof is that the design is successful.

Keywords: LED; ARM ; Microprocessor ; GPIO.








目錄
1 緒論 1
2 背景知識(shí) 1
2.1 LED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理 1
2.2 單色光LED的種類(lèi)及其發(fā)展歷史 1
3 設(shè)計(jì)任務(wù)及意義 2
3.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 2
3.2 設(shè)計(jì)意義 2
4 設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn) 4
4.1 設(shè)計(jì)方案的比較 4
4.1.1 基于STC89S52單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案 4
4.1.2 基于ARM7芯片的實(shí)現(xiàn)方案 4
4.2 系統(tǒng)分析 4
4.2.1 對(duì)顯示模塊的控制及連接 4
4.2.2 系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù) 5
4.2.3 ARM微處理器的選型 5
4.3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 5
4.3.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 6
4.3.2 電源電路設(shè)計(jì) 6
4.3.3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 7
4.3.4 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 7
4.3.5 串口通信電路設(shè)計(jì) 8
4.3.6 顯示模塊電路設(shè)計(jì) 8
4.3.7 逐行掃描顯示控制電路設(shè)計(jì) 9
4.3.8 顯示數(shù)據(jù)鎖存控制電路設(shè)計(jì) 10
4.3.9 顯示模塊的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 11
4.3.10 顯示數(shù)據(jù)緩存電路設(shè)計(jì) 12
4.3.11 顯示模塊級(jí)聯(lián)電路設(shè)計(jì) 12
4.4 ARM的軟件開(kāi)發(fā) 13
4.4.1 ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 13
4.4.2 ADS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的組成 14
4.4.3 AXD調(diào)試器 15
4.4.4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 15
5 系統(tǒng)測(cè)試與總結(jié)展望 17
5.1 系統(tǒng)測(cè)試 17
5.2 設(shè)計(jì)總結(jié) 20
5.2.1 設(shè)計(jì)成果 20
5.2.2 設(shè)計(jì)中的不足及改進(jìn)方向 20
5.3 設(shè)計(jì)展望 20
致謝 21
參考文獻(xiàn) 22


1 緒論

當(dāng)前，信息化建設(shè)在各地蓬勃發(fā)展，作為信息發(fā)布的終端顯示設(shè)備，LED顯示屏己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工作和生活的各個(gè)方面，主要用于顯示文字、圖像、動(dòng)畫(huà)等。LED顯示屏的應(yīng)用涉及社會(huì)的許多領(lǐng)域，主要包括：金融證券、體育場(chǎng)館、道路交通、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。
LED是發(fā)光二極管的簡(jiǎn)稱(chēng)(Light Emitting Diode)。由于它具有亮度高、響應(yīng)速度快、低電壓、功耗小、耐震動(dòng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使其成為室內(nèi)外信息顯示終端的主要發(fā)光器件。
LED屏體是將LED模塊或像素管按照實(shí)際需要大小拼裝排列成矩陣，配以專(zhuān)用顯示電路，直流穩(wěn)壓電源，軟件，框架及外裝飾等，即構(gòu)成一臺(tái)LED顯示屏。
LED顯示屏是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的新型平板顯示器件，由于其亮度高、畫(huà)面清晰、色彩鮮艷，使它在公眾多媒體顯示領(lǐng)域一枝獨(dú)秀，因此市場(chǎng)空間巨大。
LED顯示屏的發(fā)展可分為以下幾個(gè)階段：第一階段為1990年到1995年，主要是單色和16級(jí)雙色圖文屏。用于顯示文字和簡(jiǎn)單圖片，主要用在車(chē)站、金融證券、銀行、郵局等公共場(chǎng)所，作為公共信息顯示工具。
第二階段是1995年到1999年，出現(xiàn)了64級(jí)、256級(jí)灰度的雙基色視頻屏。視頻控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等的應(yīng)用將LED顯示屏提升到了一個(gè)新的臺(tái)階。LED顯示屏控制專(zhuān)用大規(guī)模集成電路芯片也在此時(shí)由國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)發(fā)出來(lái)并得以應(yīng)用。
第三階段從1999年開(kāi)始，紅、純綠、純藍(lán)LED大量涌入中國(guó)，同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行了深入的研發(fā)工作，使用紅、綠、藍(lán)三原色LED生產(chǎn)的全彩色顯示屏被廣泛應(yīng)用，大量進(jìn)入體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所，從而將國(guó)內(nèi)的大屏幕帶入全彩時(shí)代。
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參考文獻(xiàn)

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