展性微控制器的考虑关于点阵数据的存储方式关于显示内容的更新总体电路结构及工作原理硬件电路框图工作原理第章硬件电路设计显示单元电路设计贵贵州大学本科毕业论文设计第页点阵模块的选择列驱动电路设计行驱动电路设计行驱动电路元件参数计算单片机控制系统电路设计单片机的选型单片机在条屏运用中的优越性单片机系统电路设计字库与单片机的接口设计字库芯片选型字库芯片的使用方法字库芯片的电气特性字库芯片与单片机的接口设计字库芯片电源设计的电平转换电路设计与上位机的通信电路设计通信协议的选择电平转换芯片特点单片机与间通信接口电路设计对于系统电源及通信电缆的选择对于显示屏的电源要求开关电源在条屏应用中的优势第章单片机软件设计开发工具及语言单片机软件流程单片机软件中几个重要算法的实现显示缓存技术与映射关系贵贵州大学本科毕业论文设计第页点阵与显示缓冲区建立连续编址映射的算法实现动态显示的算法实现滚屏的算法下位机软件有关的计算异步串行口波特率计算同步串行口波特率计算汉字内码与点阵地址的换算片上的空间分配单片机与机间的通信协议第章上位机软件设计上位机软件开发环境上位机软件流程上位机软件界面设计控件布局控件属性上位机软件关键算法实现机串口操作字符转为内码的算法上位机软件使用方法及运行环境控件功能及使用方法运行环境第章结构设计设计平台元件布局及整体结构工艺布线工艺与准则实物照片第章使用说明与测试结果贵贵州大学本科毕业论文设计第页汉字显示屏使用说明使用环境安装上位机软件更改显示内容更换显示模式测试结果软件测试实际刷新率测试实际移动速度测试电气指标测试设计任务完成情况第章总结参考文献致谢附录附图并行驱动方式电路图附图本设计完整电路图串行传输方式附图元件布局附图顶层布线附图底层布线附图元件清单附图本设计作品照片附图本设计显示效果照片清单单片机程序清单清单上位机软件程序清单。贵贵州大学本科毕业论文设计第页点阵式汉字广告屏的设计与制作摘要本设计使用系列高速单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动的点阵显示屏。利用系列高速单片机本身强大的功能和内部，可以很方便的实现单片机与机间的数据传输及存储，并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化，另方面点阵显示屏广泛的应用于医院机场银行等公共场所，所以本设计具有很强的现实应用性。本显示屏能够以动态扫描的方式同时显示六个点阵汉字，并能通过上位机软件修改显示内容和显示效果等等。采用在应用可编程技术，把字符内码存储在空闲的单片机程序存储器空间，使本显示系统能掉电存储个字符。设计中采用了接口的标准字库，支持所有的国标字符和标准字符的显示。因为采用串行传输方式，使本系统的可扩展性得到提升，便于多个显示单元的级联。本文从的显示原理入手，详细阐述了动态显示的过程，以及硬件电路的设计计算和软件的算法。电子显示屏的分类按颜色分类单基色显示屏单颜色红色或绿色。双基色显示屏红和绿双基色，级灰度可以显示种颜色。全彩色显示屏红绿蓝三基色，级灰度的全彩色显示屏可以显示千六百多万种颜色。按显示器件分类数码显示屏显示器件为段码数码管，适于制作时钟屏利率屏等，显示数字的电子显示屏。点阵图文显示屏显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块，适于播放文字图像信息。贵贵州大学本科毕业论文设计第页贵贵州大学本科毕业论文设计第页按使用场合分类室内显示屏发光点较小，般，显示面积般零点几至十几平方米。室外显示屏面积般几十平方米至几百平方米，亮度高，可在阳光下工作，具有防风防雨防水功能。按发光点直径分类室内屏室外屏室外屏发光的基本单元为发光筒，发光筒的原理是将组红绿蓝发光二极管封在个塑料筒内共同发光增强亮度。显示屏的应用示例见图左图文屏右条幅屏图电子显示屏应用示例其中的点阵单色图文动态条幅屏下文中简称条屏，因为成本低廉可靠性高显示效果优良，所以成为点阵式汉字广告屏中的主流产品。设计任务本设计的任务就是完成个可以随意扩展显示单元数目的单色动态条幅屏。任务要求能同时显示六个简体汉字能实现汉字在屏幕上的移动贵贵州大学本科毕业论文设计第页第章显示原理及控制方式分析点阵模块结构八十年代以来出现了组合型点阵显示器模块，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧树脂和塑模封装而成。这种体化封装的点阵模块，具有高亮度引脚少视角大寿命长耐湿耐冷热耐腐蚀等特点。点阵规模常见的有等等。根据像素颜色的数目可分为单色双基色三基色等。像素颜色不同，所显示的文字图象等内容的颜色也不同。单色点阵只能显示固定色彩如红绿黄等单色，双基色和三基色点阵显示内容的颜色由像素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时可显示黄色，如果按照脉冲方式控制二极管的点亮时间，则可实现或更高级灰度显示，即可实现真彩色显示。图示出最常见的单色点阵显示器的内部电路结构和外型规格，其它型号点阵的结构与引脚可试验获得。图单色模块内部电路点阵显示器单块使用时，既可代替数码管显示数字，也可显示各种中西文字及符号如点阵显示器用于显示西文字母点阵显示器用于显示中西文，点阵可以用于显示简单的中文文字，也可用于简单图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，但这类实用装置常通过机或单片机控制驱动。动态显示原理点阵显示系统中各模块的显示方式有静态和动态显示两种。静态显示原理贵贵州大学本科毕业论文设计第页简单控制方便，但硬件接线复杂，在实际应用中般采用动态显示方式，动态显示采用扫描的方式工作，由峰值较大的窄脉冲电压驱动，从上到下逐次不断地对显示屏的各行进行选通，同时又向各列送出表示图形或文字信息的列数据信号，反复循环以上操作，就可显示各种图形或文字信息。点阵式汉字广告屏绝大部分是采用动态扫描显示方式，这种显示方式巧妙地利用了人眼的视觉暂留特性。将连续的几帧画面高速的循环显示，只要帧速率高于帧秒，人眼看起来就是个完整的，相对静止的画面。最典型的例子就是电影放映机。在电子领域中，因为这种动态扫描显示方式极大的缩减了发光单元的信号线数量，因此在显示技术中被广泛使用。以点阵模块为例，说明下其使用方法及控制过程。图中，红色水平线叫做行线，接内部发光二极管的阳极，每行个的阳极都接在本行的行线上。相邻两行线间绝缘。同样，蓝色竖直线叫做列线，接内部每列个的阴极，相邻两列线间绝缘。在这种形式的点阵模块中，若在行线上施加高电平用表示，在列线上施加低电平用表示。则行线和列线的交叉点处的就会有电流流过而发光。比如，为，为，则右下角的点亮。再如为，到均为，则最上面行个全点亮。现描述下用动态扫描显示的方式，显示字符的过程。其过程如图图用动态扫描显示字符的过程假设，为两个位宽的字节型数据，的每位对应模块的根列线，同样的每位对应模块的根行线。在这个示例中，叫行扫描线，行扫描线在每个时刻只有根线为即有效行选通电平，叫列数据线，其内容就是点阵贵贵州大学本科毕业论文设计第页化的字模数据的体现。下面用伪代码描述动态显示的过程。如图第帧如图第二帧如图第三帧如图第四帧如图第五帧如图第六帧如图第七帧如图第八帧跳到第步循环。如果高速地进行到的循环，且两个步骤间的间隔时间小于秒，由于视觉暂留。显示屏上将呈现出个完整的字符。这就是动态扫描的原理。只不过实际运用的时候，列线和行线通常不止位，还要根据列线和行线的数量来决定是用行线或列线来做扫描线。例如条屏每行个汉字，共行，行线有根，列线有根。如果用列线来做扫描线，则每列在每次循环扫描中只可能亮次，则其发光视觉平均亮度为直流亮度的。如果用行线来做扫描线，则每次循环，每行就能亮次，其发光视觉平均亮度为直流情况下的。可见，用行线做扫描线，因为其发光周期的占空比较大，其视觉亮度是用列线做扫描线的倍。因而发光效率比前者高。在实际运用的时候，还要在每两帧之间加上合适的延时，以使人眼能清晰的看见发光。在帧切换的时候还要加入余辉消除处理。比如先将扫描线全部设置为无效电平，送下行的列数据后再选通扫描线，避免出现尾影。常见的控制方式目前常见的是并行传输方式见附录，通过位锁存器将位总线上的列数据进行锁存显示，各位锁存器的片选信号由译码器提供。此种方式的优点是传输速度快，对微控制器的通信速度要求较低。但是这种方案最大的缺点是不便于随意扩展显示单元的数目。每增加个点阵的全角汉字显示单元，就需要在之前的电路上多增加两根地址线，这就要求在布线的时候要留有充足的地址线冗余量。贵贵州大学本科毕业论文设计第页再个缺点是，每个单元的随着安放位置的不同，布线结构也不相同，不利于厂家批量生产。并行传输需要的芯片较多，因此市场上已经出现用，等高密度可编程逻辑器件来取代传统锁存器的方案。成本有所下降，但可扩展性仍旧较差。因此，并行传输方式适用于显示单元数目确定的条屏。随着广告屏显示内容的多媒体化，对控制器传输速度，运算能力的要求越来越高。因此控制器的种类也在不断发展以适应要求，从最初的单片机，到单片机，又到，直到现在的处理器。不同功能档次的广告屏对应着不同的处理器。