目录i 摘要本文介绍了一款以单片机STC89C52的LED点阵显示屏系统的设计。
该系统可实现宋体汉字的静态显示和动态特效显示。
系统采用PC机作为上位机，上位机向单片机发送控制命令和上位机所存储的显示代码，STC89C52单片机接收并处理PC机的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个16×16分辨率的LED 点阵显示屏的扫描显示。
上位机软件部分主要通过软件编写一个字模转换发送的界面；实现上位机与下位机的通信；控制部分主芯片是STC89C52，是系统的核心，再利用C语言编程下载实现对单片机各引脚的控制；LED点阵显示屏包括驱动电路和显示屏，74HC138译码器输出控制显示屏的行扫描，74HC573（八位数据锁存器）控制显示屏的列，由于人眼视觉的滞留现象，行列驱动电路通过动态控制便实现了汉字的显示。
关键词：STC89C52 LED点阵屏单片机74HC138 74HC573ii目录ABSTRACTThis paper introduced a system design of LED dot matrix display which based on a single-chip controller STC89C52 . The system can display Arial static and dynamic character effects display. System uses a PC as a PC, the PC sends control commands to the microcontroller and PC display code stored, STC89C52 microcontroller receives and processes the command and control of the PC display code, by the display driver module to drive a 16 × 16 resolution LED dot matrix display scan display. PC software software development, mainly through VB interface to send a font conversion; Between PC and the next crew of communication; controlling part of the main chip is STC89C52, is the core of the system, and then use the C programming language download each pin of the microcontroller to achieve control; LED dot matrix display includes a drive circuit and display, 74HC138 decoder output control display line scan, 74HC573 (eight data latches) control the display of the column, because the human visual retention phenomenon, the ranks driving circuit through the dynamic control will achieve a display of Chinese characters.Keywords: STC89C52 LED dot matrix display microcontroller 74HC138 74HC573目录i i目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 选题背景 (1)1.1.2 研究现状和发展趋势 (1)1.1.3课题意义 (2)1.2 论文主要内容 (3)第二章方案的选定 (1)2.1系统硬件方案 (1)2.1.1 显示屏主控制器 (1)2.1.2 通信系统 (3)2.1.3 LED点阵显示屏 (3)2.1.4 硬件设计方案 (5)2.2 系统软件方案 (5)2.2.1 单片机编程语言 (5)2.2.2 系统软件编译器介绍 (6)2.2.3 上位机控制传输软件 (6)第三章点阵屏 (7)3.1 点阵屏原理 (7)3.1.1点阵的显示原理 (7)3.1.2 点阵屏的组合 (8)3.1.3 点阵的驱动原理 (8)3.2 字模的提取 (9)第四章系统硬件设计 (11)4.1系统硬件整体设计概述和功能分析 (11)4.2控制单元设计 (12)4.2.1 STC89C52简介 (12)4.2.2 控制系统设计 (14)4.3 译码电路 (14)iv目录4.4 驱动电路 (17)4.4.1 行驱动电路 (17)4.4.2 列驱动电路 (17)4.5电源电路 (19)第五章系统软件设计 (21)5.1 程序设计 (21)5.1.1 静态显示程序 (22)5.1.2 动态扫描程序 (23)第六章系统调试 (25)6.1 系统硬件部分调试方法 (25)6.1.1 短路与虚焊检测 (25)6.1.2 上电测试 (25)6.2 系统软件调试方法 (25)6.3 系统联合调试及结果 (26)6.4 调试结果分析 (26)第七章结论 (27)致谢 (29)参考文献 (31)附录A 电路图 (33)附录B 程序 (35)附录C 实物图 (39)第一章绪论1第一章绪论1.1 课题背景1.1.1 选题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万甚至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点[1]。
在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。
LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展。
LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：（1）证券交易、金融信息显示；（2）机场航班动态信息显示；（3）港口、车站旅客引导信息显示；（4）体育场馆信息显示；（5）道路交通信息显示；（6）调度指挥中心信息显示；（7）邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示；（8）广告媒体新产品等。
1.1.2 研究现状和发展趋势1.我国LED产业发展现状我国的LED显示屏产业经过几年的发展，基本形成了一批具有一定规模的骨干企业。
据不完全统计，至1998年底，年度销售总额在1000万元以上的企业有20多家，其销售总额达6亿元左右，占行业市场总额的85%以上。
全国从事LED 显示屏的各类企业有100余家，从业人员近6000人，行业年度销售总额近8亿元2点阵屏控制器的设计与实现人民币，1996年、1997年的增长速度均保持40%左右，1998年略有回落。
在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近100%，国外同类产品基本没有市场，四十三届世乒赛主会场天津体育中心、京九铁路、北京西客站、首都机场、浦东机场等，均由国内代表企业中标。
技术水平相对领先,我国LED显示屏产业在规模发展的同时，产品技术推陈出新，一直保持比较先进的水平。
90年代初即具备了成熟的16级灰度256色视频控制技术及无线遥控等国际先进水平技术，近年在全彩色LED显示屏、256级灰度视频控制技术、集群无经线控制、多级群控技术等方面均有国内先进、达到国际水平的技术和产品出现，LED显示屏控制专用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。
LED显示屏产业培养形成了一批LED显示屏科技队伍，在全国LED显示屏行业的从业人数6000人中科技人员有2800多人，将近50%。
LED显示屏产业正成为我国电子信息产业的重要组成部分，也是平板显示领域唯一立足国内形成的民族高科技产业。
2.LED显示屏的发展趋势现代信息社会中，作为人一机信息视觉传播媒体的显示产品和技术得到迅速发展，进入二十一世纪的显示技术将是平板显示的时代，LED显示屏作为平板显示的主导产品之一无疑会有更大的发展，并有可能成为二十一世纪平板显示的代表性主流产品。
高亮度、全彩化蓝色及纯绿色LED产品自出现以来，成本逐年快速降低，已具备成熟的商业化条件。
基础材料的产业化。
使LED全彩色显示产品成本下降，应用加快。
LED产品性能的提高，使全彩色显示屏的亮度、色彩、白平衡均达到比较理想的效果，完全可以满足户外全天候的环境条件要求，同时由于全彩色显示屏价格性能比的优势，预计在未来几年的发展中，全彩色LED显示屏在户外广告媒体中会越来越多地代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等产品，体育场馆的显示方面全彩色LED屏更会成为主流产品。
全彩色LED显示屏的广泛应用会是LED显示屏产业发展的一个新的增长点。
未来LED显示屏会向着标准化、规范化，产品结构多样化的方向发展[2]。
1.1.3课题意义该设计课题使我们能够掌握LED显示屏的基本显示原理和设计方法，对LED第一章绪论3显示屏这个行业有了较为深刻的了解和认识。
并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践，使我们对所学过的理论知识有了新的认识。
并且通过该设计课题掌握了51单片机的的软硬件开发工具的使用方法，为以后从事相关行业的工作积累了实际工作经验。
目前我国的信息行业发展迅速，作为主要平面显示媒介的LED 显示屏的作用也越练越广泛，相关的从业人员也会越来越紧缺。
但同时应该清楚的认识到我国的LED技术虽然发展迅速但和世界先进水平还有一定的差距。
因此该课题不仅对自己的专业知识进行了一个实践，也为以后自己有可能从事的工作打下了基础。
1.2 论文主要内容1.方案的选定通过对课题的分析，首先进行了对方案的选定，期间参考了很多的资料，最终选定PC机为上位机，单片机为核心控制器件，外加译码电路和驱动电路控制点阵显示。
2.硬件的设计在方案选定之后，开始了具体的硬件电路的设计和分析，通过对点阵原理的学习和掌握，对74HC573和74HC138芯片等的学习和应用，还有对单片机的学习和了解，设计出可行的硬件电路。
论文中都有详细的介绍。