基于单片机的电子显示屏设计毕设论文Word文件下载.docx

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LED显示技术是将光电、计算机以及控制等技术综合一体的现代新技术。

LED显示屏系统主要由显示屏、显示屏控制器以及完成文字录入和显示模式控制的计算机三个部分组成。

该系统既可以显示中文、英文，也可显示图形符号或用户指定的特殊图形符号。

本课题研究的主要对象是基于ARM嵌入式微处理器的大屏幕LED显示系统的软、硬件组成。

采用基于ARM核的新一代32位嵌入式RISC微处理器组成前级驱动电路，PC机用于后级管理和控制，方便地组成由多块大屏幕LED显示器构成的显示系统。

[关键词]：

LED；

数据传输；

32位ARM微处理器

ABSTRACT

TheLEDscreenisalargeareascreenthatconsistoflight-emittingdiodetubedotmatrixmodelorpixelunit.Becauseofhighreliability,longlife,highcostperformance,lowcostinusingandpowerfulenvironmentaladaptabilityect.,theLEDscreeniswidelyappliedtoinformationdisplayandadvertisingoffinancialmarkets,hospitals,highwaysandotherpublicplaces.TheLEDdisplayingtechnologyisanewandmoderntechnologywhichintegrateoptoelectronics,computersandcontrol.LEDdisplaysystemmainlyconsistsofdisplays,displaycontrollers,andcomputerwhichcompletethemodecontroloftextentryanddisplay.ThesystemcandisplaynotonlyChinese,English,butalsothegraphicsymbolorspecialgraphicsymbolsspecifiedbytheuser.Thestudyobjectofthetopicistheintegrationofsoftwareandhardware.TheintegrationisawidescreendisplaysystemwhichmainlybasedonARMembeddedmicroprocessor.Takinganewgeneration32-bitembeddedRISCmicroprocessorwhichisbasedonARMkerneltomakeupbefore-leveldrivingcircuit.ThenuseaPCdealwiththeafter-levelmanagementandcontrol.TodolikethismakeitconvenienttomakeupthedisplaysystemwhichisconsistofmanypacksofwideLEDscreens.

［Keywords］LED;

Datatransmission;

32-bitARMmicroprocessor

目录

第1章LED显示屏的基本概述1

1.1LED显示屏的发展历程1

1.2LED显示屏市场应用领域2

1.3LED显示屏的分类2

第2章LED显示屏的性质及原理3

2.1LED显示屏的分类3

2.1.1异步屏3

2.1.2 

同步屏3

2.2LED显示屏涉及的相关概念4

2.2.1像素4

2.2.2显示模块4

2.2.3点距6

2.2.4扫描方式7

2.3LED显示屏显示原理9

2.4单元板/模组认识11

2.5显示板芯片简介12

2.5.174HC24512

2.5.274HC13812

2.5.374HC59513

2.5.4495314

2.5.5TB6272614

第3章控制卡及电源工作原理16

3.1控制卡及信号16

3.2单元板上显示接口17

3.3电源工作原理及注意事项18

3.3.1电源工作原理18

3.3.2电源使用的注意事项18

第4章调试及功能演示19

4.1组装及调试19

4.1.1配件的制作19

4.1.2连线19

4.1.3组装过程及注意事项19

4.2效果及功能演示21

总结23

致谢24

参考文献25

第1章LED显示屏的基本概述

1.1LED显示屏的发展历程

LED诞生于1923年，罗塞夫在研究半导体时发现掺有杂质的P-N结，通电后会有光发射出来，由此研制出了发光二极管（LED：

lightemittingdiode），但之后LED的应用一直不受重视。

随着电子工业的快速发展，在60年代，显示技术得到迅速发展，人们研究出PDP激光显示等离子显示板、LED液晶显示器、发光二极管LED、等多种显示技术。

由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善，发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。

LED之所以受到广泛重视并得到迅速发展，是因为它本身有很多优点。

目前正朝着更高亮度、更高耐气候性和发光密度、发光均匀性、全色化发展。

LED大屏幕的发展呈现如下几个发展阶段：

（1）第一代：

单色LED显示屏

以单红色为基色，显示文字及简单图案为主，主要用于通知、通告及客流引导系统。

（2）第二代：

双基色多灰度显示屏

以红色及黄绿色为基色，因没有蓝色，只能称其为伪彩色，可以显示多灰度图像及视频，目前在国内广泛应用于电信，银行，税务，医院，政府机构等场合，主要显示标语，公益广告及形象宣传信息。

（3）第三代：

全彩色（fullcolor）多灰度显示屏

以红色，蓝色及黄绿色为基色，可以显示较为真实的图像，目前正在逐渐替代上一代产品。

（4）第四代：

真彩色（truecolor）多灰度显示屏

以红色，蓝色及纯绿色为基色，可以真实再现自然界的一切色彩（在色坐标上甚至超过了自然色彩范围）。

可以显示各种视频图像及彩色广告，其艳丽的色彩，鲜亮的高亮度，细腻的对比度，在宣传广告领域应用具有极好的视觉震撼力。

真彩色5mm户内大屏幕属于上述第四代产品。

它具有高亮度，不受环境亮度影响，厚度薄，占用场地小，色彩鲜艳丰富，视角宽，可以在宽敞的厅堂环境应用，没有拼接图像损失。

1.2LED显示屏市场应用领域

LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：

证券交易、金融信息显示,机场航班、汽车站动态信息显示，港口、车站旅客引导信息显示，体育场馆信息显示，道路交通信息显示，调度指挥中心信息显示等领域。

随着技术的进步、成本的降低，LED显示屏将更多的被各行业所采用。

1.3LED显示屏的分类

LED显示屏的分类有好多种，有按使用环境、显示颜色、显示功能等。

具体分类如表1-1所示。

表1-1LED显示屏的分类

分类

方式品种

说明

使用环境

室内LED显示屏

室内LED显示屏在室内环境下使用，此类显示屏亮度适中、视角大、混色距离近、重量轻、密度高，适合较近距离观看。

室外LED显示屏

室外LED显示屏在室外环境下使用，此类显示屏亮度高、混色距离远、防护等级高、防水和抗紫外线能力强，适合远距离观看。

显示颜色

单基色LED显示屏

单基色LED显示屏由一种颜色的LED灯组成，仅可显示单一颜色，如红色、绿色、橙色等。

双基色LED显示屏

双基色LED显示屏由红色和绿色LED灯组成，256级灰度的双基色显示屏可显示65,536种颜色（双色屏可显示红、绿、黄3种颜色）。

全彩色LED显示屏

全彩色LED显示屏由红色、绿色和蓝色LED灯组成，可显示白平衡和16,777,216种颜色。

显示功能

图文LED显示屏（异步屏）

图文LED显示屏可显示文字文本、图形图片等信息内容。

可联网脱机显示。

视频LED显示屏（同步屏）

视频LED显示屏可实时、同步地显示各种信息，如二维或三维动画、录像、电视、影碟以及现场实况等多种视频信息内容。

第2章LED显示屏的性质及原理

2.1LED显示屏的分类

2.1.1异步屏

一般由显示单元板（模组）、控制卡（条屏卡）、开关电源、组成通过串口线与计算机连接，进行显示文字的更改，之后可以脱开计算机工作。

图2-1是异步显示屏组成。

图2-1异步屏

同步屏

同步屏系统比较复杂，系统可大可小，一般由计算机、DVI显卡、数据发送卡、同步数据接收卡、HUB板、网线、LED显示屏等组成。

系统始终需要联机计算机工作，将计算机上的图像文字显示在LED大屏幕上。

图2-2就是一个同步屏系统。

图2-2同步屏

2.2LED显示屏涉及的相关概念

2.2.1像素

像素是LED显示屏的最小成像单元。

俗称“点”或“像素点”。

图2-3是一个以红绿像素的单元板。

图2-3由2红2绿组成1个显示像素点

2.2.2显示模块

若干个显示像素组成的，结构上独立的组成LED显示屏的最小单元。

室内屏用的是8x8的显示模块，即每个显示模块有64个像素。

图2-4是一个点阵模块。

图2-4点阵模块的正反面

室外屏使用的是单个的灯珠（图2-5），通常由1-3个相同或不同颜色的灯珠组成模块的一个像素点。

图2-5显示屏模块

如上面左图的室外屏模组就是由2个红色灯珠组成1个显示像素点显示模组。

由电路及安装结构确定的并具有显示功能的组成LED显示屏的独立单元。

简单说就是为便于组装和显示，出厂的半成品通常是以显示模组形式提供的，将多个显示模块加显示驱动做在一起。

室内屏俗称“单元板”；

室外屏俗称“模组”，再将若干个模组加上机箱、风扇、电源等构在一起成为“箱体”，多用于大型的全彩屏。

室内屏单元板通常有64x32（64列32行、由32个模块组成）、64x16（64列16行、由16个模块组成）等。

图2-6是一个16x32的单元板：

图2-6室内屏单元板反正面

图2-716x8（2红）的室外屏模组

加了防水结构用于全户外，如图2-7，我们可以看到塑料壳体，最右侧是它的整个结构刨图：

显示板上插的是灯珠、背板上是显示驱动电路，这是分体结构的，也有的是将显示板和显示驱动电路做在一块电路板上的整体结构的，下面的两个图我们可以看到区别。

面板、后壳其实是一个塑料罩壳，面板上对应灯珠位置开有孔，以使灯珠漏出头，后壳上有用于安装的螺丝孔或磁柱，使模块便于组装，模块的前面灌