1、 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电气工程及自动化 基于单片机的 LED 电子显示屏的设计 一、课题研究意义及现状 发光二极管 (LED)，是一种把电能变成光能的特种器件，主要由 PN 结芯片、电极和光学系统构成。当系统受到外界激发后，会从稳定的低能态跃迁到不稳定的高能态，当系统由不稳定的高能态重新回到稳定的低能态时，能量差以光的形式辐射出来，就会产生发光现象。当在 PN 结上加以正向电压之后， P 区的空穴注入至 N 区， N 区的电子注入至 P 区，相互注入的电子与空穴相遇后即产生复合，这些多数载流子在结的注入和复合中产生辐射而发光。它是自发辐射发光，不需要较高的注入电流产生粒子数反转分
2、布，也不需要光学谐振腔，发射的是非相干光。 LED 大约是在 80 年代中期开始在电子显示屏中使用的。进入 90 年代以后，由于半导体工业的迅猛发展，带动了 LED 制造材料和工艺的改进，在颜色与亮度方面都有了质的飞跃。早期的 LED 显示屏，由于受材料和工艺的限制，视角仅有 200 一 300 左右，从而制约了 LED显示屏的发展。在分辨率方而，由于受当时数字技术、集成电路技术和控制技术等技术的限制，很难作出高密度的 LED 显示屏。今后随着半导体工业的不断发展，无论是材料，还是加工工 艺，都会不断地提高， LED 显示屏在颜色、视角、亮度、密度、寿命等方面也会逐步完善，价格也会进一步降低。
3、 近年来，随着高亮度发光二极管技术的发展， LED 显示屏从室内走到室外，其显示内容也从没有层次的计算文字动画发展到能显示有层次的电视图像。国家信息产业部委托蓝通电子科技有限责任公司制定的 LED 显示屏技术条件也于 1998 年正式颁布实施。 LED 显示屏的关键控制技术随着新型超大规模集成电路 (VLSI)的发展也必将有新的提高。通用 VLSI 在产品性能提高的同时成本也在呈下降趋势，新一代 LED 显示控制集成电路也已开始得到推广和应用。随着我国经济发展迅猛，对信息传播有越来越高的要求。 进入新世纪，随着光电子产业得到广泛的重视，中国加入 WTO、北京奥运成功举办等，成为LED 显示屏产
4、业发展的契机，我国 LED 显示屏及相关的技术必将得到飞跃发展。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本设计的主要内容和基本要求如下： （ 1） 设计 一个 LED 显示屏 ，使其 能够实现在目测条件下 LED 显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。 （ 2） 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，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 LED 点阵显示屏的扫描显示。 本课题主要要求完成 LED 的硬件电路与制作，在 protel 仿真软环境下
5、进行连接电路。 三、课题研究的方法及措施 本设计主要采用以 AT89s52 单片机为核心芯片的电路来实现，主要由 AT89s52 芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路、 16 16LED 共 256 个发光二极管组成，其中 AT89s52是一种带 4kb 闪烁可编程可擦除只读储存器，本设计主要是以 AT89s52 单片 机为核心，采用4 块 16*16 点阵显示模块，组成的 32*32 点阵显示屏，采用动态扫描技术，制作的一款模块化的 LED 显示屏。 设计的流程图如下： 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2011 年 6 月 7 日至 2012年 4月 21日。 2011 年 6
6、月 7 日至 2011 年 9 月 1 日 :明确任务，查找资料，确定系统总体设计方案； 2011 年 9 月 1 日至 2011 年 11 月 1 日 :写文献综述，外文翻译； 2011 年 11 月 1 日至 2011 年 11 月 9 日：完成开题报告，准备开题答辩； 2011 年 11 月 19 日至 2011 年 12 月 3 日：完成 LED 显 示屏的基本原理的研究 ； 2011 年 12 月 4 日至 2012 年 12 月 15 日：完成 LED 显示屏的发展历史 ； 2011年 12月 16日至 2012年 1月 21日：完成 简易的 LED显示屏电路，并根据做出实物 ;
7、2012年 1月 22日至 2012年 4月 1日： 撰写毕业论文，完善与修改毕业论文；做好论文答辩的 PPT资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。 五、参考文献 1 张仁朝 ,浅谈 MCS51 单片机的 LED 点阵图文显示屏设计 J，福建电脑 ,2009，7,36(5):15 17. 2 彭俊 ,基于 RS485 的分布式 LED 显示 系统设计 J.电脑知识与技术， 2009， 7， 21（ 5） :5801 5802. 3 周志敏 , 周纪海 , 纪爱华 .LED 驱动电路设计与应用 M.北京人民邮电出版社 , 2006,10. 4 李骐 ,靳桅 , 邬芝权 .基于单片机的 LED
8、显示屏控制系统设计 J.微计算机信息 , 2009,9,38(9)： 12 14. 5 梁纯，王军 . 基于 MCS 51 单片机的 LED 点阵图文显示 J.工矿自动化 2005， 8， 15(6)：14 15. 6 张凯 ,LED 介绍完全手册 M.北京： 北京航空航天大学出 版社， 2000,7. 7 侯坤，徐志永 .MCS51 控制的 LED 点阵显示系统 J.Science Information Development & Economy:2006,7,14(16):12 13. 9 翟震，张春玲 .用 74HC595芯片驱动 LED的电路设计 J.机床与液压 2004,8,5(12):1819. 10 李秀忠 .基于单片机的 LED 显示屏的控制电路设计 J.现代电子技术，2010,6,15(12):18 19. 11 贺晓利 .LED 节能灯在隧道照明中的应用 J.山西交通科技 ,2010， 10， 8(2)： 8 10 . 12 张铁钢 .中国 LED 节能灯 ,将进入跳跃式发展快车道 N.证券报 ,2009-07-18(C03).
