文档介绍：LED显示屏的发展背景及国内外研究现状
在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业,市场空间巨大,前景广阔。随着信息产业的高速发展,LED显示作为信息传播的一种重要手段,已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所,例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然,LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
LED点阵设计主要应用于显示屏,它是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内室外环境适应能力强等优点,自20世纪80年代后期开始,随着LED制造技术的不断完善,在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后,特别是进入90年代国民经济高速增长,对公众场合发布信息的需求日益强烈,LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势,因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏,到图像显示屏的发展过程。
设计目标及采取的方案
本设计的理论基础是单片机技术基础,微机原理,模拟和数子电路。比如AT89C51芯片的一些工作原理是在MCS—51的基础上通过改进完成的。8255芯片的工作方式是在微机原理介绍的。三极管和74LS154的工作原理也分别在模拟和数子电路里介绍过。
通过本设计不仅把以前学过的知识重新温习,而且在查阅课外资料时还有好多芯片都是以学过的芯片为基础,并且在其基础上改进和完善的。通过这次毕业设计使我在学校学习的理论知识和实际应用有机地结合起来,同时也能培养我独立思考、勇于创新的科学态度和钻研精神,为我将要踏上工作岗位做一次提前的锻炼。
2 系统总体分析
显示部分
显示部分是本次设计最核心的部分,我先对LED8*8点阵显示进行选择然后再其改基础上扩展成LED16*16。
对于LED8*8点阵显示有以下两种方案:
静态显示,将一帧图像中的每一个二极管的状态分别用0 和1 表示,若为0 ,则表示LED 无电流,即暗状态;若为1 则表示二极管被点亮。若给每一个发光二极管一个驱动电路,一幅画面输入以后,所有L ED 的状态保持到下一幅画。对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,成本高,且可靠性也较低。
动态显示,对一幅画面进行分割,对组成画面的各部分分别显示,是动态显示方式。动态显示方式,可以避免静态显示的问题。但设计上如果处理不当,易造成亮度低,闪烁问题。因此合理的设计既应保证驱动电路易实现,又要保证图像稳定,无闪烁。动态显示采用多路复用技术的动态扫描显示方式, 复用的程度不是无限增加的, 因为利用动态扫描显示使我们看到一幅稳定画面的实质是利用了人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短, 发光的亮度等因素。通过实验发现, 当扫描刷新频率(发光二极管的停闪频率) 为50Hz, 发光二极管导通时间≥1m s 时, 显示亮度较好, 无闪烁感。
由于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而复杂,成本高,且可靠性也较低。而动态显示可以避免静态显示的问题,只是在设计时应注意合理的设计既应保证驱动电路易实现,又要保证图像稳定,无闪烁。且动态显示易于制作和理解,又能巩固所学知识,达到毕业设计的目标。我采用动态显示。
电源模块选择
采用干电池作为LED点阵系统的电源,由于点阵系统耗电量较大,使用干电池需经常换电池,不符合节约型社会的要求。点阵系统要悬挂在墙上,电池总量大,使用会有较大安全隐患。
采用一片LM7805三端稳压器,耗电电流为100Ma左右的电源作为系统电源,不仅功率上可以满足系统需要,不需要更换电源,并且比较轻便,使用更加安全可靠。
基于以上分析,我决定采用采用LM7805三端稳压器电源作为系统电源。
工作原理
利用单片机进行LED汉字显示平设计与制作是利用单片机控制技术,编写程序,通过程序控制LED的显示,显示所要显示的内容。技术线路为通过程序控制AT89C51芯片输出高低电平,高低电平控制分别控制LED的亮和灭,最终达到所要显示的内容。在显示电路中,主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。
本设计介绍一种实用的汉字显示屏的制作,考虑到电路元件的易购性,没有使用8*8的点阵发光管模块, 而是直接使用了256个高量度发光管,组成了16行16列的发光点阵。同时为了降低制作难度, 仅作了一个字的轮流显示,实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。
我们把行列总线