使用AT89C51单片机设计实现LED电子显示屏的论文说明

　　需要实现的功能

　　要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀充足，可显示图形和文字。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。

　　LED显示特点

　　LED发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发光灯、电压型发光灯等多种类型。用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。点阵显示方式适应信息变化的优点，是以点阵显示器的价格和其复杂的控制电路为代价的。点阵显示器在整个显示单元的所有位置上都布置了LED器件，不同的场合，不同的显示特点和格式可以分别采用数码管器件或点阵显示方式，有的情况可以采用两者搭配的混合屏显示方式。

　　设计方案论证

　　⑴显示模式方案。最简单的显示模式是静态显示。与静态显示模式相对应，就有各种动态显示模式。

　　⑵数据传输方案。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并行传输的方案是不可取的。采用串行传输的方法，串行传输过程较长，数据要经过并行到串行和串行到并行两次变换。列数据准备时间可能相当长，解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。

　　电源设计

　　⑴稳压电源技术指标。稳压电源的主要指标有电压、输出电滤及电压调节范围，从以下四个方面对它的性能加以改善：增加放大环节，提高稳定性，使输出电压可调，用复合管做调整管，使输出电流增大，增加保护电路，使电源工作安全可靠。

　　⑵系统电压选择。本系统电源采用了AC适配器为系统提供。AC适配器具有以下优点：耐热、耐湿、可靠、具有电流保护和短路保护功能。

　　单片机系统及外围电路

　　⑴单片机系统。单片机采用89S52或其兼容系列的芯片进行控制，它负责控制整个电路以及相应的程序的运行，这里我们选择了内含4K字节Flash的AT89S52，因为我们只需要显示特定的图形和文字，无需庞大的字库。

　　⑵单片机系统外围电路。单片机振荡器反相放大器的输入端（XTAL1）和输出端（XTAL2）之间接上12MHz或更高频率的晶振，以获得较高的刷新频率，使显示更稳定。电容C1、C2是晶振的负载电容，主要起频率微调和稳定的作用。

　　LED显示屏电路

　　LED显示屏不论显示图形还是文字，都是控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光。通常先把需要显示的图形文字转换成点阵图形，再按照显示控制的要求显示数据。对于只控制通断的显示屏来说，每个LED发光器件占据数据中的1bit，在需要该LED器件发光的数据中相应的位填1，否则填0。根据控制电路的设计，相反的定义同样是可以的。这样依照所需显示的图形文字，按显示屏的各行各列逐点填写显示数据，就可以构成一个显示数据文件。其中，文字的点阵格式比较规范，采用UCDOS中文宋体字库。在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。如果用8位的AT89S5单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分，即拆分为上部和下部，上部由8×16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p0口。方向为p0.0到p0.7。上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p2.7向p2.0方向扫描，然后单片机转向上半部第二列，这一列完成后继续进行下半部分的扫描。依次，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出字模的扫描代码。