哈尔滨理工大学学士学位论文
开发出来并得以应用。达到了国际先进的技术水平。我国的企业已能生产出用来控制显示屏专用的大型的集成电路，并得到了广泛的应用。 这种显示屏产业毫无疑问的成为了我国信息产业至关重要的一部分，更有效的推动了显示屏领域民族产业的崛起。目前国内全彩色市场逐步被划分为三个档次。第一档为巴可、松下等国际知名企业生产的高档产品；第二档为国内大型企业研制的采用日亚高品质LED生产的产品；第三档为采用我国生产的LED制作的显示屏。这三种档次的LED显示屏在价格和功能上也存在着较大区别。在国内，LED点阵显示屏的应用主要是用在室外的广告牌、室内的电子牌等起到宣传的作用。虽然在我国LED行业的发展已日趋成熟，但也有相对比较弱的方面，比如室内照明应用较国外比起来就显得相对来说比较欠缺
目前，LED显示屏的主要制造厂商集中在日本、北美等地，我国LED制造厂商出口的份额在其中微不足道。据不完全统计，世界上目前至少有150家厂商生产全彩屏，其中产品齐全，规模较大的公司约有30家左右。虽然中国的LED显示屏的市场一片大好，但就现在的形式看来，LED显示屏技术与国际的高水平技术还是有一定的差距的，目前国内的产品只能做到单元模块和单元箱体的调节，不能做到真正的单点调节，因此在色彩和亮度一致性上有差别，特别是在经过维修更换了显示单元后，由于LED的参数可能发生了变化，显示效果很难跟原屏保持一致，而这项工作在国外是由专用的大型设备完成的，而国内没有这类因产品特性而开发的设备，也希望社会相关行业和设备制造企业能够给予关注。同时国外的LED显示屏的发展和应用与其对于节能减排理念强大的宣传力度有着密不可分的关系。随着LED显示屏的迅速发展，显示屏原材料的市场也迅速的发展起来。表面贴装器件从2001年与广大人民群众见面了，这种产品在室内被广泛使用，而且具有高亮度、色彩鲜艳、温度低的特性，每个点阵LED的间距可以随意调整，所以，被具有不同需求的消费者所喜爱。
1.3 单片机领域发展现状
单片机发展到现在，已拥有20多年的发展经验。在这20多年里单片机技术得以蓬勃稳定的发展，目前，单片机的功能正日渐完善。微处理器技术和超大规模集成电路技术的发展是单片机技术的发展的先导，展现了较微处理器更具特色的发展空间。近年来，电子产品已逐渐走入了我们的生活，它不仅使用起来简单方便，它的应用范围也是相当的大，如仪表、家用电器、测量仪器、机电一体化、技术研发和技术支持等有关行业，都可以是单片机设计人员的就业、提升、创业之所。目前单片机技术几乎遍布了我们生活和学习的各个领域，差不多每个领域都会有单片机技术的存在。
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现在的单片机本身，容纳了更多的资源，其内部存储量与存储资源也越来越多，用户不需要扩充资源就可以完成项目开发，不仅是开发简单，产品小巧美观，同时系统也更加稳定。单片机抗干扰能力加强，使的它更加适合工业控制领域，具有更加广阔的市场前景。单片机提供在线编程能力，加速了产品的开发进程，为企业产品上市赢得宝贵时间。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。 汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。单片机当前的趋势是向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。单片机作为计算机发展的一个重要分支领域，根据目前发展情况，从不同角度单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。
通用型/专用型这是按单片机适用范围来区分的。例如，80C51是通用型单片机，它不是为某种专用途设计的；专用型单片机是针对一类产品甚至某一个产品设计生产的，例如为了满足电子体温计的要求，在片内集成ADC接口等功能的温度测量控制电路。
总线型/非总线型这是按单片机是否提供并行总线来区分的。总线型单片机普遍设置有并行地址总线、 数据总线、控制总线，这些引脚用以扩展并行外围器件都可通过串行口与单片机连接，另外，许多单片机已把所需要的外围器件及外设接口集成一片内，因此在许多情况下可以不要并行扩展总线，大大减省封装成本和芯片体积，这类单片机称为非总线型单片机。
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第2章 总体设计方案
2.1 总体设计概要
本设计采用Atmel公司的AT89C52单片机为LED点阵显示屏的主控单元，设计主要包括LED显示模块、显示驱动模块、PC机通信模块。通过PC机与单片机通讯，通过用单片机控制驱动模块实现字符、数字、汉字和简单图形的显示，可以根据需要使用不同字号、字型，根据不同的需求实现动态或静态显示。如图 2—1错误！未找到引用源。所示，点阵电路大体上可以分成单片机本身的硬件、显示驱动电路、显示电路三部分。控制电路部分包括一个8052单片机和一些外围电路。在整个电路当中此控制电路部分相当于一个核心控制单元，它通过keil编写的程序控制整个外围电路的运行，并与PC机进行串行通讯，给屏体电路部分发送命令，从而控制行和列的各个驱动电路，以及LED点阵显示屏的显示。
本设计的显示电路采用扫描方式进行显示，每行点阵LED有十个行驱动器，各行的同名列共用两个列驱动器。由单片机控制行驱动器并给出行扫描信号，从第一行开始，按顺序依次对各行点阵进行扫描。另一方面，根据单片机控制各列驱动器并给出的列扫描信号，确定相应的列驱动器写入该列的状态。根据行驱动器与列驱动器控制每个LED灯是否导通的状态，确定灯是否导通。
行驱动器单片机列驱动器LED点阵显示
图 2—1 LED点阵显示总体框图
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2.2 基于单片机的点阵LED屏的功能要求
本设计通过keil软件编程，生成的HEX文件下载到AT89C52主控单片机中，单片机通过程序控制外围电路，控制LED模块每个LED二极管的状态，从而让LED模块显示我们想要它呈现的汉字、字母、数字和简易的图片等。
2.3 通讯部分方案设计
通讯协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传输速度、传输步骤、捡纠错方式以及控制字符定义等问题做出的统一规定，通讯双方必须共同遵守
2.3.1 串口通讯定义
本设计采用的是目前普遍使用的RS-232标准的串行通讯接口，采用MAX232芯片，MAX232芯片是美信公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v电源供电。串行口参数定义波特率：9600Bps；字符长度：一位起始位、8为数据外、一位停止为、校验方式、无校验。
RS232是PC上串口通讯的标准配置。通常是9Pin接口，有些设备还使用25Pin的公头接口。RS232由于使用起来简单易用，而且比较稳定，在很长一段时间内，它成为了工业仪器通讯中应用最为广泛的通讯方式。到目前为止，很多设备都以RS232为其基本的通讯配置，然后可以扩充其它通讯方式。RS232的每一支脚位都有它的功用，也有它讯号流动的方向，原来的RS232设计初衷是用来接调制解调器作传输用的，因此它的脚位意义通常也和调制解调器传输有关。但是，现在用的RS232通讯连接，更多的是各种仪器和设备上。而且应用的线路上，也越来越简化，本设计也只用到三根线即可：RXD、TXD和GND。
2.3.2 连接器的机械特性
DB-9连接器：AT机以后，不支持20MA电流环接口，使用DB-9，作为提供多若功能I/O卡或主板上COM1/COM2两个串口的连接器。
电缆长度：通信速率低于20kb/s时，RS-232C直接连接最大15m。 最大传输距离：若不使用MODEM，码元畸变小于4%的情况下，最大15m。
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2.3.3 数据发送与接收线 TxD 发送数据 ，RxD 接收数据，地线：有两根SG、DG，分别是信号地和保护地，无方向。只有当DSR、DTR都处于ON状态时，才能在DTE和DCE之间进行传送操作。若DTE要发送数据，则预先将DTR线置有效ON，等CTS线上收到有效ON回答后，才能在TxD线上发送串行数据。
2.3.4 MAX232引脚功能介绍及主要特点
MAX232引脚如图 2—2
1C1+V+C1-C2+C2-V-T2OUTR2INVCCGNDT1OUTR1INR1OUTT1INT2INR2OUT1615141312112345678109
图 2—2 MAX232引脚图
C1+，C1-，C2+，C2-是外接电容端
R1IN，R2IN是2路转换后RS-232C电平信号接收输入端
R1OUT，R2OUT是2路转换后的TTL点平接收信号输出端，送89C52的RXD接收端
T1是TTL电平发送输入端，接89C52的TXD发送端 V+经电容接电源+5V V-经电容接地。
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