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摘 要

本系统是一款基于STC89C51单片机进而设计出来的LED显示屏系统，该系统的基本功能是字模或者图形的显示，通过对于复位、切换和暂停按键的操作，可以实现包括左移、右移和复位在内的字符动态特效显示。使用PC机作为本系统的上位机，上位机向单片机发送控制指令以及上位机内所存储的显示代码，单片机通过两片上拉电阻驱动点阵屏，点阵屏是由四块8×8分辨率级联而成的分辨率为16×16的LED点阵显示屏，由两块74HC138组成的4-16线译码器控制每一列对应单元的点亮或者熄灭，当扫描速度足够快时，我们就能够看到清晰稳定的显示内容。

本系统所选用的STC89C51单片机具有价格便宜、体积较小、电路结构简单、程序写入方便等优点使得整个系统能够很方便的维护和检修。本系统并且可以通过LED屏级联的方式来增加显示屏幕的可用面积以实现更多显示内容的目的。平板显示二无疑将是十一世纪的显示技术的主导，LED显示屏以其具有的经济耐用、超高亮度、支持软件丰富、技术成熟等优势，作为平板显示领域的主导产品将迎来更好的发展。

关键词：STC89C51单片机；LED显示屏；点阵模块

Abstract

This system is a LED display system based on STC89C51 single chip. The basic function of the system is the display of the character mode or graphics. By the operation of reset, switch and pause, the character dynamic special display, including left shift, right shift and reset, can be realized. Using PC as the upper computer of this system, the upper computer sends control instructions to the MCU and the display code stored in the upper computer. The MCU drives the lattice screen with two pull resistance. The dot matrix screen is a LED lattice display screen with a resolution of 16 * 16, which is cascaded by four blocks of 8 * 8 resolution, and 4-16 lines composed of two 74HC138. The decoder controls the brightness or extinction of the corresponding units of each column. When scanning speed is fast enough, we can see clear and stable display content.

The STC89C51 MCU used in this system has the advantages of cheap price, small volume, simple circuit structure, convenient writing and so on, which makes the whole system easy to maintain and repair. The system can also increase the usable area of the display screen through LED screen cascading to achieve more content. In addition, the system takes up only a small amount of I/O interface and memory of AT89S51 MCU, leaving room for function upgrading and expansion of the system. The display technology of twenty-first Century will undoubtedly be the time of flat-panel display. The LED display screen has the advantages of long service life, high luminous rate, flexible configuration, rich color and strong adaptability to the environment. As a leading product in the field of flat panel display, it will usher in a better development.

Keywords: STC89C51 MCU; LED display screen; Dot matrix module

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景概述 1

1.2 LED显示系统国内外研究现状 2

1.3 对于本项目的需求分析 2

1.4 研究内容及安排 2

第二章 LED显示驱动原理 4

2.1 LED概述 4

2.1.1 LED显示原理 4

2.1.2 LED发光器件常见形式和应用领域 4

2.2 LED显示屏概述 5

2.2.1 LED点阵屏显示图像的原理 5

2.2.2 LED显示技术的优势 6

2.2.3 LED显示屏驱动技术 6

2.2.4 LED显示屏数据传输技术 7

第三章 硬件电路设计 9

3.1 系统整体设计方案 9

3.2 单片机控制模块设计 9

3.2.1 单片机概述 9

3.2.2 单片机的应用领域 10

3.2.3 51单片机的最小系统 11

3.2.4 控制电路设计 12

3.3 LED显示模块设计 13

3.3.1 LED点阵屏的级联 13

3.3.2 字模与代码的转换 14

3.3.3 点阵的移动 14

3.4 蓝牙模块的设计 15

3.4.1 蓝牙的简介 15

3.4.2 Android机蓝牙模块配置 15

3.4.3 蓝牙模块与单片机之间的通信 16

3.5 主要元器件说明 17

3.5.1 74HC138芯片 17

3.5.2 轻触按键 17

3.5.3 上拉排阻 18

3.5.4 LED串联的分压电阻 19

3.6 电路板焊接的注意事项 19

3.7 本章小结 19

第四章 软件设计 21

4.1 软件部分整体设计方案 21

4.2 系统主程序的设计 21

4.3 显示程序的设计 23

4.3.1 点阵数据的表达方式 23

4.3.2 特效显示程序的设计 24

4.3.3 显示字模内容的修改 27

4.4 通信程序的设计 28

4.5 本章小结 30

第五章 软硬件联调与测试 31

5.1 对系统的仿真 31

5.2 系统硬件调试 32

5.3 系统软件调试 33

5.4 软硬件联合调试 34

5.5 本章小结 35

第六章 总结与展望 36

致谢 37

参考文献 38

附录 39

第一章 绪论

1.1 研究背景概述

随着时代的不断进步，数字多媒体作为当今网络的传到媒介成为了信息世界的核心。在漫漫历史长河中，阴极射线管、液晶显示器等等不断登上舞台，显示设备不断的更新迭代，而LED显示屏以其卓越的性能得到了广泛的应用。

LED出现在上世纪70年代，在中国已经有着多年的发展历史，早期的LED亮度较低，用途十分有限，信息化、广告业的发展也推动者LED显示屏的发展，凭借着中国科学家在实验室的不断努力，从最初的单色和16级双色图文屏到后来的全彩色显示屏，全都得益于我们在视频控制、图像处理、光纤通信等技术层面上的进步，才有了我们如今五光十色的大千世界。

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