本课题的研究方法

由于LED点阵显示屏由单片机控制部分和显示驱动部分组成，单片机我选择最常见的ATMEL公司的AT89C51单片机。此单片机与MCS-51产品指令系统[9]完全兼容，由4K字节可重擦写Flash闪速存储器，128*8字节内部RAM，32个可编程I/O口线，2个16位定时/计数器和6个中断源。同时支持在线下载，并且该单片机经济实用，使用广泛。

LED显示屏设计主要是利用视觉暂留原理，通过动态扫描的方式逐个点亮点阵上的任意一点从而显示设定信息。利用单片机控制其他器件，控制单元的单片机将控制信号及显示信息的编码数据通过串行的方式发送到点阵屏，再通过控制行扫描信号从而实现显示功能。

动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如8行）的同名列共用一套列驱动器。具体就16*64的点阵来说，把所有同一列的发光管的阴极连在一起，再去驱动这一列LED （共阳接法），每一列先送出对应第1行发光管对应的数据并锁存，再选通第1行使其点亮一定的时间，然后熄灭；再送出第2行的数据并锁存，再选通第2行使其点亮相同的时间，然后熄灭……第16行之后，又重新点亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形了。

由于本次课题不进行具体的硬件电路实现，通过Protues软件仿真，就能较为直观地看到LED显示屏能够稳定的显示要求的文字图像信息，并实现文字图像等的移动显示。

课题研究内容

本课题核心工作旨在锻炼如何通过参数分析、方案设计、关键技术论证、软件算法、硬件电路仿真调试、可行性方案论证、直至完成全部功能的完整电路设计理念和过程。

最终方案通过Protues仿真软件来实现、分析和演示。

具体以“基于多点阵结构的文字、图像LED屏设计与实现”为研究目标，要求具有显示信息的输入功能；系统由2*8个8*8点阵拼接，用多种颜色以静态或动态显示多行、多列字符的能力；论证单片机对LED点阵屏的控制电路，驱动电路的设计方法，并根据LED点阵屏的硬件特点，对其软件实现的算法进行具体的分析。从而使显示的字体能够进行移动。在此基础上，探索简单图像显示方法。

设计内容介绍

设计阐述了基于多点阵结构的文字、图像LED屏设计与实现。

设计分为六章。第一章为绪论，主要简要的讲述了设计的背景和LED的发展趋势及国内外的发展现状；第二章为系统设计方案，描述了LED显示屏应该具有的功能、为本设计确定了可行的设计方案，提出了LED显示屏的显示模式和数据传输模式，并对各种显示模式和数据传输模式进行了对比，本次设计采用的是动态行扫描的行驱动方式和串入并出的数据传输方式；第三章为LED显示屏系统的硬件结构设计，简要介绍了构成系统的硬件电路：单片机及其外围电路、4片74LS138译码器组成的行驱动电路以及8片74HC595级联构成的列驱动电路和16片8*8绿色点阵构成的LED显示屏等；第四章为系统的软件设计，包括系统软件的算法过程，行、列驱动的程序实现以及字模的提取方法。第五章是系统的仿真过程及结果，简单介绍了仿真软件Proteus。第六章为总结和展望，对本次设计进行了总结并提出了进一步的研究方向和初步设计概念。

本次设计完成了基于多点阵结构的文字、图像LED屏设计与实现，系统由16*64点阵构成，能够以动态和静态的形式显示。该系统具有成本低，线路简单，较稳定的特点。设计研究了如何用单片机控制LED点阵显示屏的显示，具体为单片机对行信号、列信号的控制，数据的流向、传输模式以及驱动方式。对电路的硬件进行了详细的分析，介绍了软件的算法流程，经过调试，LED显示屏能够正确显示静态、动态文字、图像。通过Proteus绘制了系统的硬件电路，并且进行了仿真。