新型LED显示屏控制器

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摘    要
受早先的价格影响，目前的LED显示屏电路基本上都是由一个控制所有电路，连线比较复杂接线不便，也不便于维护。同时生产厂根据用户要求进行订做,每次都要重复设计电路和机械结构,造成资源浪费,而且若用户的需求改变,改动将十分困难。随着经济的发展以及单片机的价格越来越低，人们在设计显示屏的电路时可以用一片单片机来控制一路信号，虽然使用的单片机数量大大增多，但线路简单且易于调整和维护。客户也倾向与这种灵活的电路。因此我们在显示屏的基础上进一步提出了新型显示屏的设计理念。
在本文的设计中，显示屏采用LED 大屏幕显示，上位机与下位机之间通过RS485总线进行多机通讯，完成数据传送。在这里我们根据需求实现如数码管显示，双色灯显示，光带显示以及柱状四种显示方式。每种显示负载电路都由一片单片机控制，显示控制电路设计了两套方案：由ATMEL公司的AVR ATTINY13以及AT89C2051来控制实现。

关键字：LED大屏幕显示 ；四种显示方式 ；ATTINY13 ；89C2051 ；RS485
 
The controller of new disply panel（The design of circuit ）
Abstract
The suspension will affect the price of a single chip microcomputer earlier, the LED display circuit are basically controlled by a microcontroller all the circuit, complicated wiring connections inconvenience, not easy to maintain. At the same time factory-made based on user requirements, must be repeated each circuit design and mechanical structure, resulting in waste of resources, and if the user needs to change, the changes will be very difficult. With economic development and increasing the price of low-SCM, people in the design of the circuit when the display can be used to control a microcontroller all the way signals, although the use of the greatly increased number of SCM, but the line is simple and easy to adjust And maintenance. This tendency of customers with a flexible circuit. So we display on the basis of further display of a new design concept. [资料来源：http://THINK58.com]
In this paper, the design of large-screen displays use LED display, PC and the crew through the RS485 bus between the multi-machine communications, complete data transmission, then shown on the big screen. Here we demand the realization of such as digital display, two-color lights, with light show and four cylindrical display. Each show circuit controlled by a microcontroller all the way shows that load. Display Control circuit design of the two sets of options: from the ATTINY13 AVR microcontroller to control the realization of the AT89C2051 and ATMEL control.

Key Words：LED large screen display;  Four display;  ATTINY13;  89C2051;  RS485
 
设计内容
本课题主要包括三方面的内容：微机控制、单片机驱动和LED显示部分。所以，完整的LED显示系统的设计应该包括硬件、硬件驱动程序和微机控制软件三个部分。操作过程是由PC机编辑显示信息，通过串行通信口发送给LED显示模块的控制芯片，由控制芯片再驱动显示单元进行显示。显示屏采用LED大屏幕显示，在这里我们根据需求在大屏幕上实现数码管显示，双色灯显示，光带显示以及柱状四种显示方式。本文主要介绍硬件设计部分。

[资料来源：http://think58.com]

显示屏硬件电路包括PC机与单片机的通信及显示控制驱动电路。PC机通过RS-485总线将显示屏上所要显示的数据信息传送给显示控制电路，显示屏控制电路采用单片机作为中央处理器，通过驱动器控制四种负载的显示，从而实现显示屏上的四种显示方式，即数码管显示、双色灯显示、光带显示以及柱状显示。

设计思路
显示屏硬件电路包括PC机与单片机的通信及显示控制驱动电路。其中显示控制电路包含四部分，每部分都由一片单片机独立控制。PC机通过RS-485总线进行多机通讯，将显示屏上所要显示的数据信息传送给显示控制电路，显示控制电路通过一定的操作将数据信息在大屏幕上显示出来。
在显示控制电路中控制模块负责控制各显示模块,向各显示模块发送数据和命令。控制模块储存要显示的数据信息,并向向各显示模块下传。整个系统的设计使用有很大的自由度：控制模块控制的显示模块数量可以改变,显示模块的排列方式也可以改变。控制电路中采用两套方案，分别用ATMEL公司的AVR attiny13和AT89c2051这两款单片机进行设计。采用attiny13做中央控制器时，下位机只接受上位机信号而不回复上位机。采用AT89c2051做为中央控制器时，单片机在接受上位机传送的数据信息后可以回复上位机，实现RS-485的半双工通讯。 [资料来源：http://think58.com]
 
新型显示屏电路设计总体方案
这次课题设计的主要内容是：单片机系统通过RS-232串行口接收PC机传入的显示信息和控制信号。该数据经处理后，写入显示用的EEPROM中进行储存。当显示系统正常运行后，系统才可以将EEPROM中的内容读出，即将显示内容及各种控制信号，一并送入LED显示电路进行显示，通过各个发光二极管的亮灭或是数码管的显示来实现信息的显示。
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目录  17000字
摘    要    I
Abstract    II
目录    III
1.  绪论    1
1.1  LED显示屏的研究背景及意义    1
1.2  课题设计的目的及意义    2
1.3  论文主要设计内容及思路    3
1.3.1  设计内容    3
1.3.2  设计思路    3
2.  新型显示屏电路设计总体方案    4
2.1  PC机部分    4
2.2  单片机部分的设计    5
2.3  显示部分设计    6
3.  通信电路    8
3.1  RS485简介    8
3.2  485总线驱动器芯片MAX485    8
3.3  RS-485方式构成的多机串行通信部分的设计    9
3.3.1  硬件设计    9
3.3.2  软件设计    11

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3.4  串行通信协议    12
4.  单片机ATtiny13控制的显示屏电路设计    15
4.1  单片机ATtiny13以及AVRISP下载编程器介绍    15
4.1.1  单片机ATtiny13介绍    15
4.1.2  AVRISP下载编程器介绍    16
4.2  数码管控制显示电路    17
4.2.1  数码管控制电路原理    17
4.2.2  数码管显示电路原理    18
4.3  双色灯控制显示电路    19
4.3.1  双色灯控制电路原理    19
4.3.2  双色灯显示电路原理    22
4.4  光带显示控制电路    23
4.4.1  光带控制电路原理    23
4.4.2  光带显示电路原理    24
4.5  柱状控制显示电路原理    25
4.5.1  柱状显示控制电路原理    25
4.5.2  柱状显示电路原理    26
5.  单片机AT89C2051控制的显示屏电路    28
5.1  单片机AT89C2051介绍    28
5.1.1  管脚介绍    28
5.1.2  看门狗芯片X25045的介绍    28
5.1.3  X25045与AT89C2051硬件连接图    29
5.2  单片机AT89C2051控制的显示屏电路设计    31
5.2.1  双色灯显示控制电路    31
5.2.2  数码管显示控制电路    32
5.2.3  光带控制显示电路    34
5.2.4  柱状控制显示电路    35
结    论    36
参 考 文 献    37
附录A ATtiny13控制的数码管显示电路PCB版图    39
致谢    40

参 考 文 献
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