本設計主要是基於51系列微控制器實現16×16led點陣顯示屏的書寫控制，系統選用atmel公司的at89s51微控制器作為控制器，74hc154（4線-16線解碼器）和74hc595（8位串入、串/並出移位暫存器）作為微控制器的i/o口擴充套件來驅動led顯示屏。其中，16×16點陣顯示屏是由4個8×8點陣組成，74hc154驅動顯示屏的行顯示，74hc595驅動顯示屏的列顯示。書寫光筆選用感光效能優良的光電三極體（3du33）作為感光元件，lm393作比較器，此模組將採集到的顯示屏資訊傳遞給微控制器，微控制器處理接收到的資訊後通過指令控制顯示屏的顯示內容。
選用的at89s51微控制器具有**低廉、程式寫入方便等特點，使整個系統方便檢測和除錯。
該系統的模組有：at89s51控制模組，16×16點陣顯示模組，74hc154和74hc595解碼驅動模組，光筆檢測模組。系統可實現漢字書寫、反顯、整屏擦除等多項功能。
關鍵詞：at89s51，16×16led點陣顯示屏，i/o口
this design is mainly based on the 51 series micro-controller 16×16led dot matrix display writing system selected the atmel at89s51 micro-controller，74hc154 (4 line -16 line decoder) and 74hc595 (8-bit string into the controller, serial / parallel out shift register) as a single-chip i / o port expansion to drive the led display. among them, 16×16 dot matrix display is composed of four 8×8 lattice 74hc154 driver display line shows the 74hc595 driven display column displays. writing light pen use good photographic properties the photoelectric triode (3du33,) as a photosensitive element, for the lm393 comparator, this module will display information collected is passed to the micro-controller, micro-controller to handle the display of information received by the instruction control display content.
at89s51 micro-controller selection of low price, the program writes a convenient feature, the whole system to facilitate testing and debugging.
the module of the system: at89s51 control module, 16×16 dot matrix display module, the 74hc154 and 74hc595 decoder driver module, light pen detection module. the systems for writing chinese characters，reverse video, the whole screen erase and many other features.
keywords: at89s51, 16×16 led dot matrix display screen, i/o mouth
目錄第1章緒論 1
1.1 課題背景 1
1.1.1 選題背景 1
1.1.2 研究現狀及發展趨勢 2
1.2 **主要內容 3
第2章方案論證與選擇 4
2.1 系統硬體方案 4
2.2 方案論證 5
2.2.1 控制模組 5
2.2.2 顯示模組 6
2.2.3 光筆模組 7
第3章系統硬體設計 8
3.1 微控制器控制模組 8
3.1.1 at89s51微控制器 8
3.1.2 at89s51引腳與功能 10
3.2 led顯示模組 11
3.3 列驅動模組 12
3.3 行驅動模組 16
3.4 光筆模組 20
3.5 按鍵模組 22
第4章系統除錯 24
4.1 系統硬體部分除錯方法及過程 24
4.1.1 短路與虛焊檢測 24
4.1.2 上電測試 24
4.1.3 led點陣屏測試 25
4.1.4 光筆電路測試 25
4.2 除錯結果分析 25
4.3 資源分配表 26
總結 27
致謝 29
附錄1 原理圖 31
附錄2 實物圖 32
附錄3 顯示屏測試程式 33
作為一種新型的發光體，led自誕生以來就備受關注。特別是進入21世紀後，顯示技術將是平板顯示的時代，led顯示屏作為平板顯示的主導產品之一，無疑會有更大的發展，並有可能成為二十一世紀平板顯示的代表性主流產品。led點陣屏目前在社會中得到了廣泛的應用，比如戶外廣告**中越來越多的傳統的燈箱、霓虹燈等都被led顯示屏替代。
但目前市場運用的電子顯示只能做到簡單的顯示作用，可見其發展前景極為廣闊。
led（light emitting diode,發光二極體）是六十年代末發展起來的一種半導體顯示器件。七十年代，隨著半導體材料合成技術、單晶矽製造技術和p-n結形成技術的研究進展，發光二極體在發光顏色、亮度等效能方面得以提高，並迅速進入批量化和實用化。進入八十年代後期，全球迅速發展起來的新型資訊顯示**，在短短的十來年中，led點陣顯示屏就以亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐衝擊和效能穩定的優點迅速成長為平板顯示的主流產品，在資訊顯示領域得到了廣泛的應用。
led的發展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發光密度、可靠性、全色化方向發展。led顯示屏的應用涉及社會經濟的許多領域，主要包括：（1）**交易、金融資訊顯示。
（2）機場航班動態資訊顯示。（3）港口、車站旅客引導資訊顯示。（4）體育館資訊顯示。
（5）道路交通資訊顯示。（6）排程指揮中心資訊顯示。（7）郵政、電信、商場購物中心的服務領域的業務宣傳及資訊顯示。
（8）廣告**新產品等。另外，自2023年後隨著高亮度led產品亮度與效率的增進，可攜式產品（如手機、pda、數字相機等）大量使用其作為產品螢幕或者按鍵光源，配合可攜式產品市場成長，使得可攜式產品成為led最大的應用市場。
（1）我國led產業發展現狀
我國的led顯示屏產業經過幾年的發展，基本形成了一批具有一定規模的骨幹企業。全國從事led顯示屏的各類企業有100余家，從業人員近6000人，行業年度銷售總額近8億元人民幣，2023年、2023年的增長速度均保持在40%左右，2023年略有回落。在國內市場上，國產led顯示屏的市場占有率近100%，國外同類產品基本沒有市場，四十三屆乒賽主場會天津體育中心、京九鐵路、北京西客站、首都機場、浦東機場等，均由國內代表企業中標。
技術水平相對領先，我國led顯示屏產業在規模發展的同時，產品技術推陳出新，一直保持著比較先進的水平。90年代初即具備了成熟的16級灰度256***控制技術及無線遙控等國際先進水平技術，近些年在全彩色led顯示屏、256級灰度**控制技術、集群無經線控制、多級群控技術等方面均有國內先進、達到國際水平的技術和產品出現；led顯示屏控制專用大規模積體電路也已由國內企業開發生產並得到應用。led顯示屏產業培養形成了一批led顯示屏科技隊伍，在全國led顯示屏行業的從業人數6000人中，科技人員有2800多人，佔中人數近50%。
led顯示屏產業正成為我國電子資訊產業的重要組成部分，也是平板顯示領域唯一立足國內形成的民族高科技產業。
（2）led顯示屏的發展趨勢
現代資訊社會中，作為人—機資訊視覺傳播**的顯示產品和技術得到迅速發展，進入二十一世紀的顯示技術將是平板顯示的時代，led顯示屏作為平板顯示的主導產品之一無疑會有更大的發展，並有可能成為二十一世紀平板顯示的代表性主流產品。高亮度、全彩化led產品自出現以來，成本逐年快速降低，已具備成熟的商業化條件。基礎材料的產業化，使led全彩色顯示產品成本下降，應用加快。
led產品效能的提高，使全彩色顯示屏的亮度、色彩、白平衡均達到比較理想的效果，完全可以滿足戶外全天候環境條件的要求，同時，由於全彩色顯示屏價效比的優勢，預計在未來幾年的發展中，全彩色led顯示屏在戶外廣告**中會越來越多地代替傳統的燈箱、霓虹燈、磁翻板等產品，體育館的顯示方面全彩色led屏更會成為主流產品。全彩色led顯示屏的廣泛應用會是led顯示屏產業發展的乙個新的增長點。
未來led顯示屏會向著標準化、規範化，產品結構多元化的方向發展。
（3）選題意義
設計該課題使我們掌握了led顯示屏的基本顯示原理和設計方法，對led顯示屏有了更深刻的了解和認識，並且對於我們所學的理論課程進行了實踐，使我們對所學的理論知識加深了理解。通過該課題的設計，我們熟練掌握了51微控制器的軟硬體開發工具的使用方法，了解了51微控制器i/o口的功能，為以後從事相關行業積累了實踐經驗。目前我國的資訊行業發展迅速，作為主要平面顯示媒介的led顯示屏，它的作用也越來越廣泛，因此相關行業的人員也會相對緊缺。
同時，我們應該清楚地認識到我國的led技術雖然發展迅速，但和世界先進水平還有一定的距離。因此，此課題不論是對自己的就業還是對我國led顯示技術的發展都有非常現實與積極的意義。
（1）方案的論證和選擇
蒐集與設計課題相關的資料，並參照慣用的設計思想和設計方法擬定幾例設計方案進行分析比較，最終選定微控制器為核心控制器件，led點陣顯示屏作顯示部分，外加解碼驅動電路和書寫光筆電路。
（2）方案的實現
經過對比選擇選定at89s51微控制器為核心控制器件，由4塊8×8led點陣顯示屏組成顯示器件，4線-，書寫光筆採用光電三極體3du33作為感光元件。**中列出了詳細的器件引數和在系統中的連線方法。
（3）電路的除錯
在硬體除錯過程中問題層出不窮，有微控制器埠驅動能力不足、驅動電路工作不穩定、電路板焊接短路等問題。通過分析，查詢問題的原因所在並設法將其解決。
（4）結論
設計完成後，對設計中所遇到的問題、經驗教訓、以及自己的想法進行總結。
大多數的led顯示屏都在戶外，因此對硬體的質量要求非常的高。為方便檢修和維護硬體電路，設計時常常採用模組化的設計方法。硬體的設計採用模組化設計，則既要滿足模組本身功能又要能夠和整個系統相容。
如圖2-1所示，本設計系統硬體組成有：控制模組，顯示模組，行驅動模組，列驅動模組，光筆模組，按鍵模組等。整個系統上電後顯示模組點亮，當光筆模組檢測到顯示模組的資訊後傳遞給控制模組，再由控制模組執行指令控制顯示模組的顯示內容和顯示方式。
圖2-1 系統硬體組成框圖
該系統要實現的功能和要求有以下幾點：
（1）led顯示屏的面積必須滿足至少顯示乙個漢字的標準，並且顯示要清晰可見。
（2）驅動電路要能提供led顯示屏所需的電流和電壓的要求。
（3）解碼電路高低電平的區分能力以及解碼的頻率必須滿足微控制器和驅動電路的要求。
（4）光筆採集led點陣顯示屏微弱光的靈敏度一定要高。
（5）微控制器的執行頻率要能達到掃瞄顯示頻率的最低要求。
現代社會電子資訊科技發展迅速，產品多樣化且功能齊全，應用領域廣泛。根據本次設計的功能要求，我們需要對多種功能相似的元器件進行比較，選擇出價效比高、電路設計簡單、功耗小等多項優勢的元器件。
液晶點陣顯示屏程式設計
微控制器課程設計報告 一 設計題目 液晶點陣顯示屏程式設計 二 設計要求 1 能進行正常的模擬量取樣值顯示 溫度 壓力 電位 並將其顯示到液晶面板上。2 lcd將從下到上滾動顯示 江蘇大學計算機學院 然後顯示 2006年微控制器課程設計 液晶點陣顯示屏程式設計 作者姓名 班級 學號 3 改變字型檔的...
LED點陣廣告顯示屏的方案設計
基於12864 ds1602 ds1302 ad0809的選單顯示方案設計 小組成員 曹亮亮劉小洋葛啟兵靳雙華王瑋晟 1 引言 當今基於12864 ds1302 ds1602的顯示屏到處都是，但是把基於ads0809的液晶顯示到是不多。如今數字電壓表已絕大部分取代了傳統的模擬指標式電壓表。因為傳統的...
漢字顯示屏
xx大學課程設計報告 課程名稱 漢字顯示屏 系部專業班級 電子資訊工程 學生姓名 指導教師 完成時間 報告成績 目錄第一章緒論 2 1.1 led顯示屏的發展背景及國內外研究現狀 2 1.2 led顯示屏的發展趨勢 2 1.3 設計目標及設計方案 3 1.3.1 本設計的目標 3 1.3.2 本設計...