LED广告屏幕开放性实验项目设计

2011 年第 1 期 技术监督教育学刊 No.1 2011 LED广告屏幕开放性实验项目 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方振汉 (中国计量学院 信息工程学院中心实验室) 信息化社会的到来，促进了现代信息显示技术快速发展，于是形成了 CRT、LCD、PDP、 LED、EL、DLP等系列的信息显示产品。 其中，LED显示屏的市场应用需求方面以突出的优 势成为平板显示的主流产品之一。 LED(Light Emitting Diode)显示屏是新型平板显示器件， 它通过一定的控制方式，用于显示文字、文本、图形、图像和行情等各种信息以及电视、录 像信号并由 LED器件阵列组成的显示屏幕。由于其亮度高、画面清晰、色彩清晰、色彩鲜艳 等特点，决定了它作为公众多媒体显示产品，有着其他平板显示（如背投电视、等离子、液 晶、电视墙等）无法比拟的优势。 目前，LED显示屏随着 LED材料技术和工艺的提升，在交 通、证券、电信、广告宣传等各个领域得到了应用，并且其市场还在不断拓展，前景巨大。 学 校开放性实验项目的立项， 由电子信息工程专业本科学生自行设计组织实施的 LED 广告 屏幕开放性实验项目通过了专家组评审，取得了实质性的成果。 使得学生实践动手能力和 开拓创新水平得到了充分的锻炼和提高。 一、 实验平台系统的架构 硬件电路部分着重体现可扩展性质，软件设计中则主要体现了程序编写的多样化。 主 要实验平台： 硬件 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的设计概述了对各个模块的设计思路，重点介绍了显示驱动电路的设计，尤 其是列驱动电路的设计。 还介绍了控制信号的工作原理以及选用单片机芯片 AT89S52、驱 动芯片 74HC595芯片等。 在软件设计中介绍了查表指令和串行口工作方式 0 等，展示构造了系统的程序框图， 并对各子模块程序进行详细叙述，以及显示单行程序的形成。 二、实验项目的设计 实验项目采用单片机控制 LED 显示屏的控制方式。 要让 LED 显示屏完成显示的功 能，应该首先明确 LED显示屏显示过程的工作原理。 由于一块由 M行组成的 M*N图文显 示屏其 LED 发光器件数量相当大，LED 显示驱动电路不宜使用静态驱动电路， 而应该采 用动态扫描驱动电路。 扫描驱动电路采用多行的同名列共用一套驱动器，行驱动器一行的 行线连接到电源的一端，列驱动器一列的列线连接到电源的一端。 控制电路负责有序地选 通各行，选通每一行之前还要把该行该列的数据准备好，一旦该行选通，这一行上的 LED 发光器件就可以根据列数据进行显示。 硬件电路大体上分为单片机硬件电路、显示驱动电路两部分，其硬件方案设计如图 1 所示： 39· · 2011 年第 1 期 技术监督教育学刊 No.1 2011 图 1. 显示屏硬件电路框图 单片机硬件电路主控制模块采用可擦除的 AT89S52芯片来完成。同时，硬件电路的连 接也很重要，直接用来控制系统正常运行。 显示驱动电路主要完成 LED点阵显示屏的正常驱动和显示，合理选择驱动电路及其附 属电路。 同时为了达到易于扩展等目的，采用 4/16译码器 74HC154来输出行选信号，采用 74HC595来驱动列显示电路。 设计中需要显示多种功能， 因此在软件中应该以按键控制的方式来实现各功能子程 序之间的切换。 软件设计中功能子程序划分成上移子程序、下移子程序、分页显示子程序 和闪烁子程序等。 软件流程图见图 2。 另外，在软件编程中的显示单行的子程序直接决定了上述各子程序的编写，在结合动 态扫描的基础上采用串行口输出方式 0送出数据的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，再结合查表指令来完成。 图 2. 软件流程框图 40· · 2011 年第 1 期 技术监督教育学刊 No.1 2011 三、 实验项目的调试 （一）编译状态 在编辑状态，可以输入、修改源程序、建立、修改项目文件、对项目文件编译、连接、错 误定位，星研内嵌有一个与 Microsoft公司完全兼容的编辑器，它支持拖拉（定义一个块，用 鼠标点住它，移动鼠标，可把它移到、复制（同时按 Ctrl 键）文件的其它地方或其它文件窗、 观察窗、存贮器窗中）、复杂的撤消、重复。 （二）调试状态 1、静态测试 第一步，在样机加电之前，首先用万用表等工具，根据原理图仔细检查样机线路的正 确性，并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求。 同时，要避免电源短路和极性错 误。 第二步，加电后检查各插件上引脚的复位，仔细测量各点电位是否正常，尤其注意单 片机插座上的各点电位。 第三步，在不加电的情况下插上所有的元器件，连上仿真器，看是否有芯片出现发烫 的感觉，有则表示可能会造成芯片损坏。 2、联机调试 在静态测试中，只对硬件进行初步调试，排除一些明显的故障。 目标样机中的硬件故 障主要靠联机调试来排除。 静态测试完成后分别打开样机和仿真器电源， 就开始联机调 试。 联机调试主要有测试晶振和复位电路、测试 U/O口和 I/O设备、测试程序存储器、测试 扩展 RAM存储器等。 3、调试中出现的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 按照上述硬件调试方法进行了细致的调试，实施中发现并解决了许多问题，比如漏接 接地线、ULN2803芯片电源线错接等问题。 另外，还编写了一些短小的子程序来调试硬件 错误，比如用显示单行子程序知道哪些列线没接好，用全屏显示程序调试出哪些行线有问 题等，从而发现了限流电阻接得太小以至损坏 LED点阵的问题和两个三极管损坏的问题。 另外，在软件调试过程中，软件起初还存在逻辑不够严密、查表数据重叠、闪烁得不到体现 等问题，经过努力，最后得到了解决。 四、 结束语 该实验项目实现了单片机控制的 LED 点阵显示屏， 并且能进行画面的上下移动、步 进、扫描、闪烁等多种功能。 具有易于扩展，显示稳定，经济实用，结构简单，字形清淅，内容 准确等优点。 由于单片机组成的系统对中文汉字字符存储容量有限，并只能固化在 ROM 中，不便 于信息的更新，利用 RS-485 串行通信，该系统若还可以实现于上位机的通信。 另外，对于 显示部分，还可以通过软件编写，使显示屏能完成左右移动等功能。 41· · 2011 年第 1 期 技术监督教育学刊 No.1 2011 参考文献： [1]万福君，潘松峰等.单片微机原理系统设计与应用[M].面向 21 世纪系列教材，2003（2） 240-250 [2]诸昌矜.LED显示屏系统原理及工程技术[M].多媒体信息显示应用技术 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf ，2000，4，1-87 [3]吴繁红.基于 8031实现 LED大屏幕显示屏.南通职业大学学报[J]，2003，17(1):69-72 [4]吴金戌 沈庆阳 郭廷脊编著.8051单片机实践与应用[M].清华大学出版社 2002，9，260-290 [5] 关积珍, 陆家和. LED显示屏的技术及其市场和产业发展 [J]. 激光与红外，2003.23(6)： 466-470 [6]张宝详.我国 LED 显示技术和发展展望[J].技术综述，2005.6（5）:6-10 [7]何立民．MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]．北京航空航天大学 出版社．2004(6)：1-23 [8]陈慧明．LED显示屏控制技术[J]．中国制造业信息化，2003．32（9）：107-111 42· ·