本科畢業設計說明書（論文）第1頁共53頁1緒論11選題的背景及意義隨著單片機系統在我國使用的日益普及,單片機上使用漢字的要求也更加突出,這就涉及到單片機上漢字的顯示與輸入問題。近年來LED點陣技術發展迅猛，LED點陣屏幕已經悄悄地在我們身邊普及，使用場所涉及到證券市場、銀行、機場、車站、商場等等，包括北京奧運會開幕式上的“巨幅畫卷”也使用了巨大的LED顯示屏。LED屏幕以其使用壽命長、環境適應能力強、亮度高、可視角大等優點受到用戶的青睞。12課題簡介隨著單片機與我們生活聯系越來越密切，例如，單片機控制的廣告顯示系統中就常常被用到，所以學生掌握這方面的相關知識就顯得有其意義。本課題就是要求應用單片機技術、電子技術，開發設計廣告牌，實現可同時顯示8個168點陣的漢字、字符或數字等功能。其目的是培養學生運用所學知識解決實際工程問題能力和軟硬件設計能力。13設計要求（1）該控制系統采用：51單片機、88點陣LED顯示模塊和驅動器等器件設計控制器；（2）用RS232/RS485通信標準，可同時顯示8個168點陣的漢字功能；（3）顯示方式同時具有左移、右移等功能；（4）完成硬件電路設計及軟件的編制。本科畢業設計說明書（論文）第2頁共53頁2總體方案論證21屏幕顯示介質選擇作為屏幕顯示介質一般有LED數碼管、LED點陣和LCD三種，LED數碼管一般只用于顯示特定的幾種字符顯示，故本設計不予考慮，現只作LED點陣與LCD的比較。LCD，即液晶顯示器，它一種是采用了液晶控制透光度技術來實現色彩的顯示器。由于通過控制是否透光來控制亮和暗，當色彩不變時，液晶也保持不變，這樣就無須考慮刷新率的問題。對于畫面穩定、無閃爍感的液晶顯示器，刷新率不高但圖像也很穩定。LCD的優點主要包括零輻射、低功耗、散熱小、體積小、圖像還原精確、字符顯示銳利等1。本設計主要用于各種公共場合，如汽車報站器、廣告屏以及公告牌等，從實用角度來講，首先考慮的是面積，大面積采用LCD來作為顯示器費用會不合理。其次LCD也有其自身的缺陷，LCD的一個基本指針是可視范圍，可視范圍簡單的說，指的是在屏幕前畫面可以看的清楚的范圍，即在某個角度只要觀看者稍一變動觀看位置，畫面可能就會看不清楚了。而LED點陣顯示屏并沒有這種缺陷。LED點陣顯示屏是由發光二極管排列組成的一顯示器件。它也有自己獨特的優點，如采用低電壓掃描驅動，具有：耗電少、使用壽命長、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠等特點2。通過以上幾方面的比較，本設計所采用的顯示器為LED點陣顯示屏。22設計方案選擇從傳統方式來考慮，首選的是數電，即通過數字電路來完成本次設計，但在調試和實際運用中有著很大的局限性，如不能及時調節所需字符等等。由于單片機的可調性強，并且現在隨著單片機系統在我國使用的日益普及，本課題便以單片機為背景進行設計。另外，再從設計經費和方便調試來講，本設計運用PROTEUS單片機仿真軟件來進行模擬設計。本科畢業設計說明書（論文）第3頁共53頁3系統硬件電路總設計31系統總體設計框圖在總體方案設計過程中，對軟件和硬件的分工是一個首要的環節。原則上，能夠用軟件來完成的盡可能用軟件來實現，以降低硬件成本，簡化硬件結構。同時還要設定各接口的地址，軟件接口和功能，程序的駐留區域及工作緩沖區等。總體方案一旦確定，系統的基本框架就確定了。硬件設計時應考慮留有充分余量，電路設計要求準確無誤，因為在系統調試中不易修改。根據設計任務書的要求并結合上述方案論證的結果。本設計方案的總體設計框圖如圖3.1所示。圖3.1系統總體設計框圖32系統各部分功能描述各部分功能將在第四章中具體介紹，這里只作簡單的描述。（1）鍵盤控制部分：用來選擇文字顯示模式，初步定位六種，即向左移動、向右移動、向上翻頁、向下翻頁、向上逐行顯示以及向下逐行顯示六種。（2）單片機控制部分：處理系統中的一部分數據，并協調其他各模塊之間數據的傳輸、處理、交換等，是系統的控制核心。（3）1664點陣模塊部分：作為系統信息的輸出主要界面，在單片機的控制下顯示相關符號信息。單片機1664點陣鍵盤行信號選擇譯碼器數據移位寄存器本科畢業設計說明書（論文）第4頁共53頁4系統各硬件模塊連接及相應程序描述41鍵盤設計介紹正如3.2介紹，顯示的模式共六種，即最多需要六個鍵便可，每個鍵控制一種模式，正因為所使用的鍵盤數量不多，I2C不作考慮，只需借用單片機的六個端口就能完成任務，本次設計鍵盤使用的端口為P1.0P1.5。此塊電路如圖4.1所示。圖4.1鍵盤與單片機連接電路圖42LED點陣顯示模塊的介紹LED點陣顯示器在前面也有簡單的介紹，因為本設計平臺是Proteus，所以直接以Proteus里的LED點陣作說明。4.2.1LED點陣內部結構圖Proteus中含有的88點陣LED仿真元件分為四種：Matrix-88-ORANGE、Matrix-88-BLUE、Matrix-88-GREEN、Matrix-88-RED，其中Ma