基于protues點陣式LED滾動漢字屏幕設(shè)計開題報告

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué) 生 姓 名：顧洋學(xué) 號：系別：信息與計算機科學(xué)系專 業(yè)：電子信息工程論文題目：點陣式LED滾動漢字廣告牌設(shè)計指導(dǎo)教師:李春樹 2013 年 12月 27 日畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告1結(jié)合畢業(yè)論文情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：文獻綜述一、研究背景及意義隨著社會文化的不斷發(fā)展，廣告牌扮演著越來越重要的宣傳角色，不論是汽車站，火車站，股市交易市場，還是學(xué)校都離不開它，然而傳統(tǒng)的霓虹燈廣告牌不論是在顯示效果、耗電量還是可修改性上都無法滿足當(dāng)前社會的需求，傳統(tǒng)的霓虹燈廣告亟待改進。1由于單片機技術(shù)的不斷發(fā)展和高亮度LED 發(fā)光管的出現(xiàn),使得

2、大屏幕高亮度電子廣告屏成為可能。與傳統(tǒng)的顯示設(shè)備相比，LED顯示設(shè)備具有明顯的優(yōu)勢：LED 屏色彩豐富，顯示方式變化多樣、亮度高；LED 屏可以隨意修改顯示內(nèi)容；LED 顯示屏可用來與計算機屏幕同步。另外，它以其超大畫面、超寬視覺、靈活多變的顯示方式等獨居一格的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂等方面。2二、國內(nèi)外研究狀況全球五大LED廠商（日本的日亞化學(xué)和豐田合成、美國的Cree 以及歐洲的飛利浦和歐司朗）對 LED 的影響不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品和收入上，更重要的是對技術(shù)的壟斷。LED 核心技術(shù)指標主要包括功率、光效以及散熱工藝。產(chǎn)業(yè)競爭的焦點集中在高功率下如何提升單芯片的光效和

3、使用壽命，目前美國Cree 公司已經(jīng)研發(fā)出了161lm/w高功率白光LED ，但距離400lm/w（理論值）還有很大提升空間。我國大陸地區(qū)LED 起步較晚，從下游封裝做起，逐步進入上游外延片生產(chǎn)。特別是在2000 年開始加大了對高亮度四元芯片和GaN 芯片的投資。隨著廈門三安、大連路美等一批高亮度芯片生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能釋放，國內(nèi)高亮度芯片產(chǎn)量出現(xiàn)井噴式增長。3三、相關(guān)理論AT89C51單片機是ATMEL公司AT89C系列中性價比很高的一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器,由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中。4ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供

4、了一種靈活性高且價廉的方案。5因此，應(yīng)用89C51完全可以實現(xiàn)本次課題所要求的功能，節(jié)約硬件成本。LED 就是Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）的縮寫。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。6PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。7發(fā)光二極管是由p 型和n 型半導(dǎo)體組成的二極管。LED 驅(qū)動模塊采用動態(tài)掃描方式,通過三極管驅(qū)動并聯(lián)在一起的LED發(fā)光管的一端,LED 發(fā)光管的另一腳接通用I/O口,控制其亮滅。該方法能驅(qū)動

5、較多的LED ,控制方式較靈活,而且節(jié)省單片機的資源。8市場上有1616點陣，但價格很高，88點陣價格卻相對便宜，由4個88點陣組成1616點陣可節(jié)約成本。與硬件電路設(shè)計相比，軟件設(shè)計相對靈活。用Proteus軟件仿真的電路圖可以不加復(fù)位電路，不用外加晶振，只需要在為單片機添加程序文件時輸入晶振頻率就可以了，但在制作硬件時必須焊接上復(fù)位電路和外界晶振電路。9硬件搭建起后，我們就可以對單片機編寫相應(yīng)的程序來實現(xiàn)不同的顯示功能，還可以添加很多的動態(tài)效果，比如卷入捐出、滾動，簾出簾入等等，只要程序可以辦得到的它都能實現(xiàn)。10根據(jù)實驗任務(wù)書，本次要實現(xiàn)的功能是滾動循環(huán)。文字的字模是一組數(shù)字，它是用數(shù)字

6、的各位信息來記載英文或漢字的形狀，采用1616點陣為單位，把文本區(qū)內(nèi)的每個像素點都看成一個二維數(shù)組。11在通過硬件實現(xiàn)字模提取的技術(shù)中，有在單片機系統(tǒng)中增加漢字庫的方法，主控器發(fā)送的漢字是其機器內(nèi)碼，用兩個字節(jié)來表示一個漢字。根據(jù)機內(nèi)碼，顯示單元控制模塊從漢字庫中查取顯示字模，實現(xiàn)漢字顯示。12 采用匯編語言對單片機控制口進行操作,實現(xiàn)對整個屏幕的行、列電極的掃描,我們設(shè)計的是依次顯示“中北大學(xué)”這4個漢字。13一個漢字由32個16進制代碼構(gòu)成,每顯示輸出一個漢字后,調(diào)用延時子程序進行延時,直到256個代碼依次從P0 、P2 端口輸出,最終顯示完畢。14通過Proteus 仿真軟件平臺和相關(guān)硬

7、件可以實現(xiàn)1616 點陣LED 漢字字幕顯示屏，完成 “1616 點陣設(shè)計”字幕的循環(huán)移位顯示，達到較好的設(shè)計效果。該仿真電路接近實際電路，可以直接由該電路利用相關(guān)軟件設(shè)計印制電路板，加上電源電路和時鐘電路，就可以制作出實際的點陣式LED 漢字顯示屏。Proteus 的使用徹底改變了傳統(tǒng)單片機的學(xué)習(xí)和開發(fā)方式，可在沒有硬件條件的基礎(chǔ)上進行邏輯控制電路設(shè)計，大幅縮短了開發(fā)周期，節(jié)約了開發(fā)成本。15四、作者觀點本文按照提出問題、分析問題、解決問題的思路撰寫，全文共分五個部分。第一部分對LED電子顯示屏進行概述；第二部分提出LED廣告牌的原理和總體設(shè)計方案；第三部分對LED顯示屏電路系統(tǒng)硬件進行詳細

8、分析；第四部分簡述字模的生成原理；第五部分對軟件仿真的總體思路結(jié)構(gòu)以及程序進行詳細分析。通過以上理論分析，在設(shè)計中采用AT89C51、74LS138、74LS137、74HC154、三極管驅(qū)動、24個88點陣顯示器，做出具有滾動效果的LED廣告牌實物。參考文獻:1 劉飛,田承雷.單片機控制液晶顯示器.礦業(yè)科學(xué)技術(shù),2005,(2):922 劉永軍.單片機控制LED點陣顯示原理及Proteus仿真.電腦知識與技術(shù)，2010，27(6):765176533 中國高新投資集團公司業(yè)務(wù)發(fā)展部.LED行業(yè)研究報告. 2009.74 周詩虎. 單片機控制LED 點陣顯示屏. 科技信息，2008.255 吳

9、金戌,沈慶陽,郭庭吉.單片機實踐與應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,2006 :156 石長華,周杰.基于Proteus 的單片機漢字點陣顯示設(shè)計與仿真.景德鎮(zhèn)高專學(xué)報,2007,22 (4):2237 楊延寧,劉立軍,張志勇.基于Proteus 的單片機漢字點陣顯示電路設(shè)計.液晶與顯示,2009,24(1),981028 王飛,靳桅,鄔芝權(quán).LED 大屏幕輸出電路的優(yōu)化設(shè)計液晶與顯示, 2008 ,23 (1) :1021059 季曉芳. 雙漢字1616 LED 點陣廣告屏的制作. 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010，(10)，606110 Takahashi, Tadokoro, Takeu

10、ti. LED array unit with silicon microreflector，1994，6711 張堔,耿標.1616點陣LED的設(shè)計.高科技產(chǎn)品研發(fā),2010,(8),6412 田金云，張廣超，孟艷霞，王玲玲. 基于單片機的LED 漢字點陣顯示系統(tǒng)設(shè)計. 工業(yè)控制計算機，2008.613 Sambandan， Nathan. Single-Technology-Based Statistical Calibration for High-Performance Active-Matrix Organic LED Displays. 2007，28429414 羅云松，于娟.基于Proteus 的單片機點陣LED 漢字顯示.機械與電子.2009.（17）:606115 唐霞，謝利民. 基于單片機的LED 漢字顯示屏的設(shè)計與Proteus 仿真. 電子技術(shù)，2009.2 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告本課題要研究或解決和擬采用的研究手段（途徑）：一、本課題要研究內(nèi)容：利用單片機對整個系統(tǒng)進行總體控制，進行顯示所要顯示的字符。其中顯示字模數(shù)據(jù)由單片機輸入顯存，點陣的點亮過程有程序控制，由驅(qū)動電路完成，點陣采用單色顯示，該顯示器電路的特點是：點陣的動態(tài)顯示過程占用時間比較短，亮度比較高，而且亮度可以改變電阻進行調(diào)節(jié)。其相關(guān)的設(shè)計結(jié)構(gòu)圖為：二、本課題的研究手段：1、收集