1、 1 毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 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 LED 是发光二极管的简称（ Light Emetting Diodeo）。由于它具有亮度高、响应速度快、功耗小、低电压、耐冲击、耐震动、寿命长等优点，使其成为室内外信息显示终端的主要发光器件。 由于 LED 省电，其耗电量只有传统灯泡的 1 成，故各国政府极力推广。台湾方面，如果以 LED取代传统照明光源，估计每年可省下 1 座核能电厂电力。以交通号志为例，若由原有白炽灯泡改成LED，则每日的耗电量可从 55 度 变成 10 度，用电节省 8 成。未来全球的交通号志全面改建为 LED产
2、业的重要商机之一，目前台北市政府的交通管制工程，已于去年 6 月份在仁爱及光复南路口试用LED 号志，估计未 来若以台北市 1650 处号志路口来计算，全年约可节省 2710 万度电，而全台湾交通号志若全面改建，其商机可高达 80 亿元台币。基于 LED 显示屏诸多优点，研究 LED 对我国是非常1970 年代最早的 GaP、 GaAsP 同质结红、黄、 绿色低发光效率的 LED 已开始应用于指示灯、数字和文字显示。从此 LED 开始进入多种应用领域，包括宇航、 飞机 、 汽车 、工业应用、 通信 、消费类产品等，遍及国民经济各部门和千家万户。 最近十年，高亮度化、全色化一直 是 LED 材料
3、和器件工艺技术研究的前沿课题。超高亮度 (UHB)是指发光强度达到或超过 100mcd 的 LED，又称坎德拉 (cd)级 LED。高亮度 A1GaInP和 InGaN LED 的研制进展十分迅速，现已达到常规材料 GaA1As、 GaAsP、 GaP不可能达到的性能水平。 1991 年日本东芝公司和美国 HP 公司研制成 InGaA1P 620nm 橙色超高亮度LED， 1992 年 InGaA1p590nm 黄色超高亮度 LED 实用化。同年，东芝公司研制 InGaA1P 573nm 黄绿色超高亮度 LED，法向光强达 2cd。 1994 年日本日亚 公司研制成 InGaN 450nm 蓝
4、 (绿 )色超高亮度 LED。至此，彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的 LED 都达到了坎德拉级的发光强度，实现了超高亮度化、全色化，使 发光管 的户外全色显示成为现实。 我国发展 LED 起步于七十年代，产业出现于八十年代。全国约有 100 多家企业， 95%的厂家都从事后道封装生产，所需管芯几乎全部从国外进口。通过几个“五年计划”的技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部 分关键技术， 使我国 LED 的生产技术已向前跨进了一步。 当前充磁设备待于解决几个主要问题。 高亮度 LED 为未来趋势：高亮度 LED 的三大市场为：汽车车灯市场、交通号志市场及全彩 LED 显示屏。
5、 二、课题研究的主要内容和预期目标 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 。 毕业设计的具体内容与要求 ： （ 1）采用 51 单片机作为微控制器； （ 2）通过四个 16*16 的点阵 LED 进行文字显示 ； （ 3）在目测条件下 LED 显示屏各点亮度均匀、充足、稳定、清晰无串扰 ; （ 4）文字显示具有每排字有滚动和逐排等显示反式 预期目标： （ 1）能在目测条件下屏体各亮点均匀，稳定，清晰； （ 2）能支持中英文输入 ; (3 每排能以滚动和
6、逐排等显示方式； 三、课题研究的方法及措施 解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时，传送下一列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有所存功能。经过上述分析，就可以归纳出列驱动器电路应具有 的功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并处的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。下图为显示屏电路实现的结构框图。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010 年 10 月 16 至 2010年 4
7、月。 2010年 10 月 16 日至 2010 年 10 月 30 日 :明确任务，查找资料，确定系统总体设计方案； 2010 年 11 月 1 日至 2010 年 11 月 15 日 :写文献综述，外文翻译 2010 年 11 月 15 至 2010 年 11 月 20 日：完成开题报告，准备开题答辩 2010 年 12 月 5 日至 2010 年 12 月 25 日：完成换能电路设计； 单片机控制器 列驱动器 列驱动器 列驱动器 列驱动器 行驱动器 16*16 LED 显示点阵 16*16 LED 显示点阵 16*16 LED 显示点阵 16*16 LED 显示点阵 3 2010 年 1
8、2 月 25 日至 2011 年 1 月 15 日：完成 PLCLED 控制系统硬件和源代码设计； 2011 年 1 月 13 日至 2011 年 2 月 13 日：完成控制系统的软件设计； 2011 年 2 月 13 日至 2011年 4 月：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 张迎新 . 单片微型 计算机原理、应用及接口技术 M. 国防工业出版社 , 2004， 1. 2 李海滨，片春媛等 . 单片机技术课程设计与项目实例 M. 中国电力出版社 , 2009， 10 3 王秋爽等 . 单片机开发基础与经典设计实
9、例 M. 机械工业出版社， 2008， 9. 4 楼然苗，李光飞 . 单片机课程设计指导 M. 北京航空航天大学出版社， 2007， 7. 5 Helbing, D., Hennecke, A., Shvetsov, V., and Treiber, M. (2002).Micro- and acro simulation of freeway traffic. Mathematical and Computer Modelling, 2002， 6， 35（ 5） :517547. 6 彭俊 .基于 R的分布式 S485LED显示系统设计 J.电脑知识与技术， 2009， 7， 21（ 5）
10、 :5801 5802. 7. 沈晶 .汉字字模的拾取及其在显示系统中的应用 J.机电一体化， 2004,6， 22（ 6） :125 139. 8.诸昌钤编著 ： LED 显示屏系统原理及工程技术 M 成都：电子科技大学出版社， 2000,7。 9杨恢先，黄辉先 .单片机原理及应用 M.人民邮电出版社， 2006， 10 10张志良 主编 ：单片机原理及控制技术 M北京：机械工业出版社， 2005， 9 11 李光飞 编著 ：单片机课程设计实例指导 M.北京：北京航空航天出版社， 2007,3 12 吴金戍，沈庆阳，郭庭吉编著 8051 单片机实践与应用 M北京：清华大学 出版社 ,2002,4 4
