LED显示屏钢结构设计四原则

第一篇：LED显示屏钢结构设计四原则

LED显示屏钢结构设计四原则

深圳市瑞德钢结构工程有限公司

led显示屏钢结构设计要考虑到可靠性、平整度、屏体的完整性，还要便于安装；

一、易安装维护：结构的设计需要考虑安装和维护的方便性，如维修通道、过线通道等。

二、可靠性：结构以稳固为前提，结合现场实际情况，平衡各受力支点，结构承受力应大于显示屏体本身重量的20%；

三、完整性：led显示屏结构除了安装屏体本身外，还包括其他的附属设备。如音响、排气扇、空调等的安放位置，外结构的包边区域，户外避雷设施的设置等。在设计结构的初期就要考虑这些，保证质量和实用的前提下，也要是显示屏的外形美观舒适。

四、平整度：结构表面的平整度直接影响显示屏安装后屏体表面的平整，对显示屏的显示效果有着重要影响。保证平整度需要将结构表面框架和显示屏的安装箱体完整的结合，在焊接时，要保证焊接的平整度。

第二篇：LED显示屏钢结构施工标准规范

LED显示屏钢结构施工标准规范

钢结构施工方案

目 录

第一章、钢结构制造工艺

第一节、钢结构主框架制造工艺

第二节、压型钢板的制造工艺

第二章、钢结构安装施工

第一节、安装施工作业准备

第二节、现场的材料管理第二节安装施工的质量标准

第二节钢结构安装施工工艺第二节高强螺栓连接

第三章、竣工验收检查第四章、质量控制及安全措施

第一章 钢结构制造工艺

第一节 钢结构主框架制造工艺

一、钢结构制造

（一）型钢及钢板

1、材料采购：公司主要采购首钢、安钢、邯钢、宝钢的产品，并按ISO9001的规定选择合格供应商。

2、检验入库：根据入库单、材质单等资料认真核对质量证件、材料材质、尺寸规格、炉批号标记等是否与实物相符，并按炉批号标记存放在专用库，避免与其它产品用料混淆。当对钢材的质量有疑义时，应按国家现行有关规定抽样检验。

3、材料复验： a、Q235、Q345按照Q/VVTB14—89《焊接结构用厚钢板技术条件》进行复验。化学成份要求：C、SI、Mn、P、S等元素含量。力学成份要求试验项目：σs、σb、δs(%)、AKU(J)、aKU(Jcm2)和0Cakv(J)。试验取样按照GB2975-84《钢材力学及工艺性能试验取样法及成品化学差》执行。化学成份分析按照GB222-84《钢的化学分析用试取样法及成品化学成份允许偏 差》执行。拉伸试验按照GB228-87《金属拉伸试验方法》执行。弯曲试验按照GB232-88《金属弯曲实验方法》执行。冲击试验按照GB4159-84《金属低温夏比冲击实验方法》执行。b、Ｑ235、Q345、Z25按照GB5315-85《厚度方向性能钢板》执行。探伤（UT）方法按照JB4730-94《金属板材超声波探伤方法》 c、钢板复验后必须做复验标记，为做到可追溯性，必须做标记转移。

（二）焊材

1、焊材生产厂的选择 焊材生产厂的选择按ISO9001系列供方规定及ISO9001质量认证体系选择并根据质量情况确定。

2、焊材的选择依据设计图纸提供的构件材料由主管工程师选择相匹配的焊材，并对首批采用的焊材按国家标准进行复验及工艺性评定。合格后将复验报告及评定结果报项目监理批准后使用。

3、焊材的管理 a、焊材入厂时必须有齐全的质量证件及完整的包装； b、焊材入库 复验结果与国家标准、制造厂的质量证件相符合后才可按《物资管理程序》入库； c、焊材保管及出库 焊材库的设置要按规范配备齐全的通风干燥等设施并设驻库检查及保管员，焊材出库要严格遵守公司《焊材管理规定》，履行出库程序。

（三）制造工艺

１、钢材除锈钢材要进行抛丸除锈处理，使表面无锈蚀现象，无油渍、污垢。除锈后要及时涂底漆，高强螺栓摩擦面严禁涂漆。各种型材也同样进行除锈处理。除锈后及时防腐。钢材处理亦可在组焊后整体抛丸除锈处理。

2、号料及切割

Ａ）主梁采取分段制作的工艺方案。

B）对于长构件采取手工号料、自动切割机下料。角钢采用联合下料机切割下料。C）对于筋板、节点板等各类带形状件，采取数控切割机切割下料。

D）各类切割件切割前均需对号料线进行审核，合格后方可切割下料。

3、联接板、节点板的螺栓孔加工 螺栓孔的加工采用胎模钻床加工，对联接板要划出中心线作为钻孔定位基准与主梁组装基准。

4、H型钢组立、焊接、矫正焊接H型钢在组立机上组装，在龙门焊机上焊接，在翼缘矫正机上矫正。焊丝为HO8A或H08Mn2Si，焊剂为HJ431。

5、桁架组装

A）、桁架组装前要检查各件尺寸、形状及收缩加放情况，合格后用砂轮清理焊缝区域，清理范围为焊缝宽的4倍。

Ｂ）、在钢平台上号出构件位置线后做靠山，按线组装。定位点焊采用手工电弧焊。焊工要有上岗证。Ｃ）、节点板、联接板的组装要保证基准线与梁中心对齐，组装应由有经验工人进行，保证准确性。

6、桁架焊接桁架组装合格后，用CO2保护焊焊接。焊前要将构件垫平，防止热变形。焊接顺序为两台焊机对称、相同方向、同规范施焊，或按1、2、3、4的焊接顺序进行焊接。其规范按工艺试验确定的参数进行。

7、桁架变形矫正及应力消除 焊完的桁架在桁架经检查有变形超差情况，用火焰方法进行矫正，同时进行火焰消除应力处理。

8、焊接与矫形焊接采用CO2气体保护焊,焊丝为HO8Mn2SiA,直径为1.2MM、焊接顺序为两侧同时、同向，焊接规范要一致。焊后用氧乙炔火焰矫正焊接变形，同时进行火焰消除应力处理。然后按检验记录单要求检验各项指标。采用手工电弧焊时，焊接电流要适中。

9、涂漆及标记按设计要求涂底漆与面漆，然后再用漏板在主梁左端指定位置重涂标记编号，标记颜色为白色，同时在梁的端头板的螺栓孔上栓上构件标记铁牌，合格后按生产计划发运现场。

（四）过程控制

1、选用的焊材要具有制造厂的质量证明书，严格按照标准要求（或技术要 求）进行检验或复验，保证采用合格优质的焊材。

2、投料：材料入厂后进行材料复验，合格后画“△”标记，表明是本工程专用材料。按工艺要求对材料进行预处理。

3、下料：号料后检查长度、宽度和对角线尺寸是否正确，确认无误后方可进行切割，切割完了检查坡口角度，切割面表面质量及粗糙度，而后再测量长度、宽度及对角尺寸等；划孔线先划检查线，然后检查孔间距，钻完后测量孔间距及孔径尺寸，保证形状尺寸及位置尺寸在设计允许偏差范围内。见表面4.1、４.２。表４.１ 号料的允许偏差（mm）项 目 允 许 偏 差零件外形尺寸 ±１．０孔距离 ±０．５ 表４.２ 气割的允许偏差（mm）项目 允 许 偏 差零件宽度、长度 ±３．０切割面平面度 0．05t且不大2.0 割纹深度 0.2 局部缺口深度 1.0 ４、矫正和成型矫正后的钢材表面,不应有明显损伤,划痕深度大于等0.5mm;钢材矫正后的允许偏差, 应符合下表的规定。表4.3 钢材矫正后的允许偏差（mm）项 目 允 许 偏 差 图 例钢板的局部平面度 t≤14 1.5 t >14 2.0 型钢弯曲矢高 l/10005.0 续表4.3 角钢肢的垂直度 b/100双肢栓接角钢的角度不大于90度 槽钢翼缘对腹板的垂直度 b/80 工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度 b/1002.0 弯曲成型的零件应采用弧形样板检查。当零件弦长小于或等于1500（mm）时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；零件弦长不大于1500（mm）时，样板弦长不应小于150（mm）。成型部位与样板的间隙不得大于2（mm）。

5、组装：组装前检查焊道周围铁锈、污垢清理情况，组装后应检查组装形状尺寸，允许偏差应符合表4.4的规定，检查合格方可施焊。表4.4焊连接组装的允许偏差(mm)项 目 允 许 偏 差 图 例对口错边(△)t/10且不大3.0 间 隙 ±1.0 搭接长度(a)±5.0 缝隙(△)1.5 高 度 ±2.0 垂直度(△)b/100且不大于2.0 中心偏移(e)1/10005.0 续表4.4 项 目 允 许

偏 差 图 例型钢错位 连接处 1.0 其它处 2.0 箱形截面高度(h)±2.0 宽 度(e)±2.0 垂直度(△)b/200且不大于3.0 ５、焊接：

（1）焊接前首先确认材料及焊材是否进行工艺评定,并应有工艺评定报告及焊接工艺;焊工是否持相应焊接资格合证,持证者是否在有效期内操作；

（2）焊材应清除油污、铁锈后方可施焊，对有烘干要求的焊材，必须按说明书要求进行烘干，经烘干的焊材放入保温筒内，随用随取；（3）对接接头、T形接头、角接头焊缝两端设引弧板和引出板，确认其材质与坡口形式是否与焊件相同，焊后应切割掉引弧板，并修整磨平；

（4）焊接时应严格遵守焊接工艺，不得母材上引弧。

（5）焊缝出现裂纹时，应查清原因，做出修补方案后方可处理。焊缝外观质量应符合表

4.5的规定。表4.5焊缝质量等级及缺陷分级（mm）焊缝质量等级 一级 二级 三级内部缺陷超声波探伤 评定等级 II III 一 检验等级 B级 B级 一 探伤比例 100% 20% 一外 观 缺 陷 未焊满（指不足设计要求）不允许 ≤0.2+0.02t且小于等于1.0 ≤0.2+0.04t且小于等2.0 每100.0焊缝内缺陷总长小于等于25.0 根部收缩 不允许 ≤0.2+0.02t且小于等1.0 ≤0.2+0.04t且小于等2.0 长度不限 咬边 不允许 ≤0.05t且小于等于0.5;连续长度小于等于100.0,且焊缝两侧咬边总长小于等于10%焊缝全长 ≤0.1t且小于待于1.0,长度不限 裂纹 不允许 弧坑裂纹 不允许 允许存在个别长小于等5.0的弧坑裂纹 电弧擦伤 不允许允许存在个别电弧擦伤 外观缺陷 飞溅 清除干净 接头不良 不允许 缺口小于等于

0.05t且小于等于0.5 缺口小于等于0.1t且小于等于1.0 每米焊缝不得超过去1处 焊瘤 不允许 表面夹渣 不允许 深≤0.2t,长≤0.5t且小于等于20 表面气孔 不允许 每50.0长度焊缝内允许直径小于等于0.4t且小于等于3.0气孔2个;孔距大于等于6倍孔径 角焊缝厚度不足(按设计焊缝厚度计)一 ≤0.3+0.05t且小于等于2.0,每100.0焊缝长度内缺陷总长小于等于25.0 角焊缝脚不对称 一差值≤2+0.2h

注：①超声波探伤用于全熔透焊缝，其探伤比例按每条焊缝长度的百分数计，且不小于200mm;②除注明角焊缝缺陷外，其余均为对接，角接焊缝通用；

③咬边如经磨削修整并平滑过渡，则只按焊缝最小允许厚度值评定；

④表内t为连接处较薄的板厚。焊缝检查合格后，应打焊工责任标记及检查员钢印。

7、无损检测：焊接照图样、工艺及表4.5规定要求进行无损检测, 无损检测方法按

GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》执行。局部探伤的焊缝存在超标缺陷时，应在探伤处延伸部位增加探伤长度，增加的长度不应小于该焊缝长度的10倍，且

不应小于200mm；当仍有不允许的缺陷时，应对该焊缝百分之百探伤检查。

8、最终尺寸检查：按照图样检验工艺及相关标准要求，对钢构件进行总体尺寸检查，并填写检验记录单。附钢构件外形尺寸允许偏差。

（五）质量文件的控制 按照GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》的规定，做好质量文件的编制、填写、收集工作。按照《质量记录控制程序》做到质量文件齐全、数据真实可靠，及时提交来厂监理和监造人员审查。按照《产品质量档案控制程序》做好质量记录的归档和管理工作，及时整理并递交产品出厂文件。

第三篇：LED显示屏钢结构施工合同

LED显示屏钢结构施工合同

甲方： 绵阳华翼文化传播有限公司 乙方：

依据 《中华人民共和国合同法》。《建筑安装工程承包合同条列》，结合本工程具体情况双方协商后达成如下协议

一 工程概况：

1、工程名称：安县花荄美林西岸5号楼2楼玻璃窗户外LED显示屏

2、工程地点： 安县花荄美林西岸

3、工程承包范围 ：按照甲方提供图纸，显示屏钢架制作工程与屏体外装饰工程任务、防水处理。

4、承包方式： 包工包料

5、工程工期：5天（2014年9月6日-9月10日）

二、甲方责任：

1、开工前进行图纸交接，组织图纸会审及技术交底。

2、协调处理施工现场关系即发生的具体问题。

3、提供现场用电及用电费用。

4、对乙方施工分阶段，区域内质量的监管。

5、按时拨付工程款。

三、乙方责任，1、分阶段、分区域向甲方报送施工计划及工程进度情况。

2、确保工程材料及施工质量，未按要求使用材料导致一切不良后果由乙方承担。

3、遵守施工现场各项管理及处理好现场工作关系；注意现场公共设备不得损坏，做到文明生产，接受甲方监督有问题及时更改。

4、施工中对职工进行安全教育，做好防火、防触电、防盗及人身安全、要对职工办理意外伤害保险。

5、施工现场设置安全标志，做好安全防护，不得违章作业、若发生工伤事故及生产安全事故由乙方承担全部责任。

6、施工现场要保持卫生，施工完毕要按甲方要求清理现场。

四、验收标准方式及质量保证：

1、按图纸由使用方（甲方）组织验收。

2、若甲方验收不合格，乙方须按甲方要求予以返工。

3、乙方必须应提供所有材料的材质报告书。

4、自验收合格后计算保修期，免费质保终身。

5、乙方负责制作的显示屏钢架以及外装饰能够承受8级地震，12级台风的质量要求。

五、付款方式：

1、合同总价：（18000.00元）大写：壹万捌仟元整，生效之日起，甲方向乙方支付首付款8000.00元 大写：捌仟元整 余款：10000.00元与工程完工验收合格后支付9000.00元，余款1000.00元作为质保金验收合格后一年后支付。

六、违约责任：

甲乙双方发生争议时，可通过协商或请施工管理机关会同有关部门调解，协商或调解不成的、向合同履行地人民法院提起诉讼

七、材料标准以及工程验收标准：

1、方管：GB40×40×3 GB60×60×3（单位：MM）

3、角铁：GB50×50×5（单位：MM）

4、铁板：200×200×4（单位：MM）

5、不锈钢：0.8厚（单位：MM）

6、玻璃胶：白色、酸性

7、槽钢：GB10#

8、工字钢：GB10#

9、木工板：1200*2400*15（单位：MM）

八、工程验收标准：

1.乙方施工所用材料必须符合甲方图纸标准要求或合同要求；钢架焊接前对所用材料进行防锈处理。

2.乙方负责制作的钢架结构、屏体外装饰用料必须按照甲方图纸要求施工。屏体钢架焊接必须满焊，焊点饱满、无漏焊、虚焊、点焊。焊接点必须做防锈处理。

3.乙方必须作好空调外置机处以及音响散音处的工艺、防水等 4.显示屏屏体外装饰要求，顶面、背侧不锈钢，顶面将做成3-5度以上的坡度，将雨水向显示屏屏体后侧排放，屏体顶面以及整体外包必须作好防水处理；决对不能有漏雨现象从在。

6.显示屏横缝与竖缝整齐一致，整齐。粘贴必须牢固，不能起鼓、脱胶、开裂现象。

九、本合同一式两份，双方各执一份，具有同等法律效力，双方签字盖章生效。

甲方单位： 乙方单位：绵阳华翼文化传播有限公司

甲方代表： 乙方代表：

签字日期： 年 月 日

第四篇：LED显示屏钢结构用工合同

制作安装LED显示屏钢结构工程合同

甲方：仪陇县创意广告公司（简称甲方）乙方：（简称乙方）甲乙双方经过友好协商，根据《中华人民共和国民法通则》和《中华人民共和国合同法》的相关规定，甲方将位于仪陇县信用联社顶楼LED显示屏钢结构制作安装工程承包给乙方（本工程实行包工不包料的原则），相关事宜如下：

一、承包内容：

甲方将制作及安装LED显示屏钢结构的劳动力承包给乙方（包括电焊焊接、铆板、刷油漆、显示屏安装等一切人工），工程中使用的一切工具由乙方自备，所产生的费用由乙方自负（包括焊条、切割机、电源、电线）。甲方只提供钢材、油漆、铝塑板、彩钢瓦、铆钉。甲方所提供给乙方的一切材料由乙方使用和看管，乙方所使用的材料数量与甲方所购进的材料数量须相符；如有遗失或数量不符，由乙方负责赔偿，在乙方人工工资中扣除。

1、LED显示屏钢结构尺寸：。

2、工程质量：必须焊接点牢固无虚焊，固定牢固加固点要稳固，面板必须平整，水平线必须无偏斜，安装必须端庄，质量保证期为两年。

3、工期：从二O一一年十二月十三日起至十二月二十日止全面完工，工期延后每天按500元扣减，作为赔偿甲方的损失（雨天除

外）。

4、质量保证期：两年；在两年之内出现脱焊，偏斜垮塌属于焊接安装造成损失由乙方负责。

5、LED显示屏钢结构制作及安装的人工工资为5000元整（大写：伍仟元整）（此款含现场制作费、安装费、材料看管费）。

6、付款方式：乙方制作安装完成后经甲方验收合格在十个工作日内付清乙方应付工程款。

二、施工安全责任：

在施工期间乙方必须按安全生产规则操作，必须栓安全绳，戴安全帽，安全使用电源，并注意安全（防止材料等物从楼顶掉落造成不安全事故），不能乱丢东西以免出现不安全事故等。如出现一切不安全的事故，任何责任全属于乙方自行负责与甲方无任何关系，甲方不承担一切安全、经济责任。

三、此合同甲乙双方签字之日生效，一式两份，甲乙双方各执一份。

甲方：

乙方：

二O一一年月日

第五篇：LED点阵显示屏设计报告

XX大学

开发性实验结题报告

学

院：

电子工程学院

班

级：光信

姓

名：

学

号：

班

级：光信

姓

名：

学

号：

班

级：光信

姓

名：

学

号：

2014年X月X日

1632点阵LED电子显示屏

摘要：

本设计是一16×32点阵LED电子显示屏的设计。

整机以美国ATMEL

公司生产的40脚单片机AT89C52为核心，介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。通过该芯片控制两个行驱动器74HC573和四个列驱动器74HC573来驱动显示屏显示。该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像，全屏采用8块8×8点阵LED显示模块来组成16×32点阵显示模式。文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计，以及使用说明等。

单片机控制系统程序采用单片机C语言进行编辑，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点得到广泛的应用。

关键词：AT89C51单片机；LED；点阵显示；动态显示；C语言。

一

绪论

LED显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。并广泛的应用于公交汽车，码头，商店，学校和银行等公共场合的信息发布和广告宣传。LED显示屏经历了从单色，双色图文显示屏到现在的全彩色视频显示屏的发展过程，自20世纪八十年代开始，LED显示屏的应用领域已经遍布交通、电信、教育、证券、广告宣传等各方面。

LED点阵显示屏概述

LED点阵显示屏的构成型式有多种，其中典型的有两种。一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型；另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变的多幅汉字显示，称可编程序型。

目前，国内的LED点阵显示屏大部分是单显示型，其显示的内容相对较少，显示花样较单一。一般在产品出厂时，显示内容就已写入显示屏控制系统中的EPROM芯片内，当需要更换显示内容时就非常困难，这样使该类型的显示屏使用范围受到了限制。

国内的另一种LED显示屏——可编程序型LED显示屏，虽然增加了显示屏系统的编程能力，显示内容和显示花样都有所增加，但也存在着更换显示内容不便的缺点。随着社会经济的迅速发展，如今的广告牌都存在着显示内容丰富、信息量大、信息更换速度快等特点。因此传统的LED显示屏控制系统已经越来越不能满足现代广告宣传业的需要。而利用PC机通信技术控制LED显示屏，则具有显示内容丰富，信息更换灵活等优点。

LED显示屏控制技术状况

显示屏的控制系统包括输入接口电路、信号控制、转换和数字化处理电路及输出接口电路等，涉及的具体技术很多，其关键技术包括串行传输与并行传输技术、动态扫描与静态锁存技术、自动检测及远程控制技术等。

二

系统总体设计方案

需要实现的功能

设计一个室内用16×32点阵LED图文显示屏，要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。

LED显示特点

从理论上说，不论显示图形还是文字，都是控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光。通常事先把需要显示的图形文字转换成点阵图形，再按照显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。对于只控制通断的图文显示屏来说，每个LED发光器件占据数据中的1位（1bit），在需要该LED器件发光的数据中相应的位填1，否则填0。当然，根据控制电路的安排，相反的定义同样是可行的。这样依照所需显示的图形文字，按显示屏的各行各列逐点填写显示数据，就可以构成一个显示数据文件。

显示图形的数据文件，其格式相对自由，只要能够满足显示控制的要求即可。文字的点阵格式比较规范，可以采用现行计算机通用的字库字模。组成一个字的点阵，其大小也可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同规格。汉字的点阵结构相应的显示数据是用16进制格式以字节为单位表示的。

用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组合和变化，只要设计好合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息，是非常有效的。点阵显示方式适应信息变化的优点，是以点阵显示器的价格和其复杂的控制电路为代价的。点阵显示器在整个显示单元的所有位置上都布置了LED器件，而像数码管一类的显示器件只在需要发光的七段位置上布置LED器件，其它位置是空白的。因此，点阵显示器在相同面积情况下，价格要贵些。但是，数码管可显示的信息有限，只有0～9或单个的英文字符，由于组合形成的字符不多，所以其显示数据和控制电路都比较简单。点阵显示器则不然，它要对点阵上全部LED进行控制，并能生成所有可能显示的图形文字，其显示数据和控制电路自然要复杂得多。

设计方案论证：

3.1显示模式方案

为了吸引观众增强显示效果，可以有多种显示模式，最简单的显示模式是静态显示。这里所说的“静态显示模式”不同于静态驱动方式。与静态显示模式相对应，就有各种动态显示模式，它们所显示的图文都是能够动的。按照图文运动的特点又可以分为闪烁、平移、旋转、缩放等多种显示模式。产生不同显示模式的方法，并不意味着一定要重新编写显示数据，可以通过一定的算法从原来的显示数据直接生成。例如，按顺序调整行号，可以使显示图文产生上下平移；而顺序调整列显示数据的位置，就可以达到左右平移的目的；同时调整行列顺序，就能得到对角线平移的效果。其它模式的数据刷新，也可找到相应的算法。不过当算法太复杂，太浪费时间的话，也可以考虑预先生成刷新数据，存储备用。刷新的时间控制，要考虑运动图形文字的显示效果。刷新太慢，动感不显著；刷新太快了，中间过程看不清。一般刷新周期可控制在几十毫秒范围之内。

动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套列驱动器，每行有一个行驱动器，具体就16×32的点阵来说，把所有同一行的发光管的阳极连在一起，把所有同一列的发光管的阴极连在一起（共阳的接法），由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源的一端接通)。

另一方面，根据各列锁存的数据，确定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。接通的列，就在该行该列燃亮相应的LED；未接通的列所对应的LED熄灭。当一行的扫描持续时间结束后，该行燃亮的LED也就熄灭；下一行又以同样的方法进行显示。全部各行都扫过一遍之后(一个扫描周期)，又从第一行开始下一个周期的扫描。只要一个扫描轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就不容易感觉出闪烁现象，就能看到显示屏上稳定的图形了。而且动态扫描方式功耗低，硬件成本低，每个LED都不是连续工作，因而还有利于延长LED的使用寿命。

3．2

数据传输方案

采用扫描方式进行显示时，显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在一个显示数据传输方式的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并行传输的方案是不可取的。

采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据要经过并行到串行和串行到并行两次变换。首先，单片机从存储器中读出的8位并行数据要通过并串变换，按顺序一位一位地输出给列驱动器。与此同时，列驱动器中每一列都把当前数据传向后一列，并从前一列接收新数据，一直到全部列数据都传输完为止。只有当一行的各列数据都已传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。这样，对于一行的显示过程就可以分解列数据准备（传输）和列数据显示两个部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下，留给行显示的时间就太少了，以至影响到LED的亮度。

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，准备下一行的列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有锁存功能。

经过上述分析，可以归纳出列驱动器电路应具备的主要功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并出的移位功能；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。图2-1为显示屏电路实现的结构框图。

单片机

列驱动器

四个74HC573

两个74HC573

列

LED显示点阵

16x32

电源

显示屏电路框图

三

硬件系统设计

元器件的选择

元件编号

规格参数

LED

16x32点阵

PCB板

20cm*20cm环氧板

U1~

U6

74HC573

U7

AT89C52

U8，U9

74HC02

R1~R33

330欧姆

C1、C2

22pF

晶振

1个

可行性分析：作品选用52做核心，相对于其他芯片52读取也很方便，价格低廉。选取138以及02选通74HC573做行、列驱动器。之所以选取138以及02是因为用138及02选通573是因为，当138选通573时其他573被默认关闭，这给软件编写提供了很大便利。用573而不用595做驱动是因为对573熟悉，对以前学过的硬件有一个复习巩固的作用。没有用2803做驱动是因为573提供的电压完全可以提供16x32LED灯的两端电压。

芯片简介

(1)AT89C52

AT89C52是美国ATMEL公司生产的8位Flash

ROM单片机。其最突出的优点是片内ROM为Flash

ROM，可擦写1000次以上，应用并不复杂的通用ROM写入器就能方便的擦写，读取也很方便，价格低廉，具有在片程序ROM二级保密系统。因此可灵活应用于各种控制领域。AT89C52包含以下一些功能部件：

（1）一个8位CPU；

（2）一个片内振荡器和时钟电路；

（3）4KB

Flash

ROM；

（4）128B

内RAM；

（5）可寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路；

（6）两个16位定时/计数器；

（7）21个特殊功能寄存器；

（8）4个8位并行I/O口；

AT89C52单片机一般采用双列直插DIP封装，共40个引脚，图3-3为其引脚排列图。40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制各I/O引脚。

电源

Vcc——芯片电源，接+5V；GND——接地端。

时钟

XTAL1、XTAL2——晶体振荡电路反相输入端和输出端。

单片机系统外围电路

(2)74HC573

编程时，先将使能端置1，此时输出数据和输入数据一致；为了将输出的数据锁定，防止误操作，可将使能端清0，此时，输出端保持原有值，不再变化。（1，使能置1；

2，数据输入到锁存器输入端（输出=输入）；

3，使能置0（输

出恒定=先前输入）；（达到锁存功能））

74HC系列的数字集成电路，当5V供电时，输出高电平接近5V，带负载后，能输出4.95V左右。

从你图上看，这里需要573输出高电平段码，138输出位码，进行动态显示。但是图上有错，为了LED安全使用，在573的输出端与7LED连接之间，应串联300Ω电阻。

附加:

锁存器的作用

锁存器(Latch)是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存，其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题，再其次是解决驱动的问题，最后是解决一个

I/O

口既能输出也能输入的问题。

（3）74HC02

74HC02

概述

74HC02是一款高速CMOS器件，74HC02遵循JEDEC标准no.7A。74HC02引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。

74HC02实现了4路2输入或非门功能。

74HC02

特性

·

输入电平

o

74HC02

CMOS电平

·

ESD保护

o

HBM

JESD22-A114E超过2000

V

o

MM

JESD22-A115-A超过200

V

·

可选多种封装类型

·

温度范围

o

-40～+85

℃

o

-40～+125

℃

（4）74HC138

CD74HC138，CD74HC238和CD74HCT138，CD74HCT238是高速硅栅CMOS解码器，适合内存地址解码或数据路由应用。74HC138

作用原理于高性能的存贮译码或要求传输延迟时间短的数据传输系统,在高性能存贮器系统中,用这种译码器可以提高译码系统的效率。将快速赋能电路用于高速存贮器时,译码器的延迟时间和存贮器的赋能时间通常小于存贮器的典型存取时间,这就是说由肖特基钳位的系统译码器所引起的有效系统延迟可以忽略不计。HC138

按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从8

个输出端中译出一个

低电平输出。两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器,扩展成24

线译码器不需外接门;扩展成32

线译码器,只需要接一个外接倒相器。在解调器应用中,赋能输入端可用作数据输入端。

行、列驱动电路

行、列驱动电路由集成电路74HC573构成，它具有一个8位串行输入/输出或者并行输出的移位寄存器和一个8位输出锁存器的结构，而且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的，可以实现在显示本行各列数据的同时，传送下一行的列数据，即达到重叠处理的目的。

74HC系列的数字集成电路，当5V供电时，输出高电平接近5V，带负载后，能输出4.95V左右。

从你图上看，这里需要573输出高电平段码，138输出位码，进行动态显示。但是图上有错，为了LED安全使用，在573的输出端与7LED连接之间，应串联300Ω电阻。

行由两个573分别控制，列由四个573控制。行给高电平，列给低电平实现

点阵控制。

LED显示屏电路

LED显示屏是将发光二极管按行按列布置的，驱动时也就按行按列驱动。在扫描驱动方式下可以按行扫描按列控制，当然也可以按列扫描按行控制。LED显示屏现多采用多块8×8点阵显示单元拼接而成。本文就是使用8块SBM1388型号的实验模块组成16×32点阵，以满足汉字显示的要求。8×8

LED点阵是最基本的点阵显示模块，理解了8×8

LED点阵的工作原理就可以基本掌握LED点阵显示技术。8×8点阵LED结构如图3-10所示，其等效电路如图3-11所示：

图3-10

8×8点阵LED结构图

从图中（本图的LED阵列采用共阳的接法）可以看出，8×8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上。要实现显示图形或字体，只需考虑其显示方式，通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。当采用按行扫描按列控制的驱动方式时，LED显示屏8行的同名列共用一套列驱动器。行驱动器一行的行线连接到电源的一端，列驱动器一列的列线连接到电源的另一端。应用时还应在各条行线或列线上接上限流电阻。扫描中控制电路将行线的1到

8轮流接通高电位，使连接到各该行的全部LED器件接通正电源，但具体那一个LED导通，还要看它的负电源是否接通，这就是列控制的任务了。当对应的某一列置0电平，则相应的二极管就亮；反之则不亮。例如：如果想使屏幕左上角LED点亮，左下角LED熄灭的话，在扫描到第一行时，第一列的电位就应该为低，而扫描到第八行时第一列的电位就应该为高。这样行线上只管一行一行的轮流导通，列线上进行通断控制，实现了行扫描列控制的驱动方式。

四

系统软件设计

在单片机系统中，硬件是系统的基础，软件则是在硬件的基础上对其合理的调配和使用，从而完成应用系统所要完成的任务。软件的设计是设计控制系统的应用程序。其任务是在总体设计和硬件设计的基础上，确定程序结构，分配内RAM资源，划分功能模块，然后进行主程序和各模块程序的设计，最后连接起来成为一个完整的应用程序。

在进行系统总体设计时，曾经规划过软件结构，但由于硬件系统尚未仔细确定，软件结构框图十分粗糙，当硬件设计接口扩展及各功能模块与CPU连接关系确定后，就能够具体明确对软件设计的要求。本设计的LED显示屏软件的主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。根据软件分层次设计的原理，可把显示屏的软件系统分成两大层：第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和其它控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由定时器T0中断程序实现。系统应用程序完成系统环境设置（初始化）、显示效果处理等工作，由主程序来实现。

编程思路

根据以上硬件电路和单片机控制原理，编程思路为：

a先对相关变量进行初始化。

b调用显示程序

c装载汉字的第一行数据，并显示出来。

d依次显示汉字的第二行至第十六行。

e结束

程序见附录1

流程图：

调用显示程序序

扫描第1行并显示

显示汉字

延时

扫描第2行并显示

依次扫描3,4….16行

结束

开始

五

调试及性能分析

一个单片机系统经过总体设计，完成了硬件和软件设计开发。元器件安装后，在系统的程序存储器中写入编制好的应用程序，系统即可运行。但编制好的程序或焊接好的线路不能按预计的那样正常工作是常见的事，多少会出现一些硬件、软件上的错误。这就需要通过调试来发现错误并加以改正。调试可分为硬件调试和软件调试。在允许的条件下，根据本设计系统的需求性首先采用在PC机上用模拟开发软件进行检测和调试，然后进行硬件的组装与调试。

软件调试

软件调试采用脱机调试的方法，即完全用仿真器软件在PC机上对目标电路原理图和程序进行检测和调试。调试过程中单片机相应输入端由通用键盘和鼠标设定，运行状态、各寄存器状态、端口状态等都可以在CRT指定的窗口区域显示出来，以确定程序运行有无错误。调试可按下列步骤进行：

目标程序纠错

该阶段工作通常在目标程序编辑时就完成。一般来说，仿真器软件能给用户输入的程序指令纠错，包括书写格式、标号未定义或多重定义、转移地址溢出等错误。

整体程序综合调试

即把各子程序整体连起来进入到综合电路调试，看是否能实现预计的功能显示。在这阶段若发生故障，可以考虑各子程序在运行时是否破坏现场，数据缓冲单元是否发生冲突，标志位的建立和清除在设计上是否失误，堆栈是否溢出，输入输出状态是否正常等。

硬件调试

单片机应用系统的硬件调试和软件调试是分不开的，许多硬件故障在软件调试时才能发现，但通常要先排除系统中明显的硬件故障。调试工作可以分为四步：

目测检查

根据硬件逻辑设计图，仔细检查样机线路是否连接正确，并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求，必要时可用万用表检测线路通断情况。

电源调试

样机的第一次通电测试很重要，若样机中存在电源故障，则加电后将造成器件损坏。调试的方法有两种：一种是断开样机稳压电源的输出端检查空载时电源工作情况；另一种是拔下样机上的主要集成芯片，检查电源的负载能力（用假负载）。确保电源无故障并性能符合设计要求。

通电检查

在确保电源良好前提下，接通电源。最好在电源与其余电路之间串接一个电流表。若接通后电流很大，必须立即切断电源。电源大得超出正常范围，说明电路中有短路或故障。通电检查的主要目的是看系统是否存在短路或由元器件损坏、装配错误引起的电流异常。

检查相应芯片的逻辑关系

加电后检查各芯片插座上相关引脚的电位，仔细测量相应的输入输出电平是否正常。单片机系统大都是数字逻辑电路，使用电平检查法可首先查出逻辑设计是否正确，选用器件和连接关系是否符合要求等。

根据实践证明，这个方案设计的16×32点阵LED图文显示屏，结构合理，成本较低，且较容易扩展成更大的显示屏；显示屏各点亮度均匀、充足；显示图形或文字稳定、清晰无串扰；可用静止、移入移出等多种显示方式显示图形或文字。

心得：

以上仅对LED显示屏的结构和驱动、显示电路原理作一详细介绍和分析。LED点阵的应用很广，对于不同的应用环境和应用要求，可以有各种各样的应用方式，在这里就不做详尽叙述。由于自己知识水平的局限和时间的仓促，设计中或还存在着一些不足，我真诚的接受老师们的批评和指正。

从课题选择、方案论证到具体设计，每一步对我来说无疑是巨大的尝试和挑战，我不断地给自己提出新的问题，然后去论证、推翻，不懂就请教学长，再接着提出新的问题，在这个往复的过程中，我这篇稚嫩的设计日趋完善。每一次改进我都收获良多，虽然我的设计作品不是很成熟，而且借鉴了前人的很多资料，但我仍然心里有一种莫大的幸福感，因为我实实在在地走过了一个完整的设计所应该走的每一个过程，并且享受了每一个过程，更重要的是这个设计中我加入了自己鲜活的思想，而且在调试中积累了很多经验。

在做这次的设计过程中使我学到了很多，加深了对数子电路的理解，验证了所学理论知识，提高了基本的解决实际问题的能力，并增加了对电子设计方面的兴趣。更重要的是我体会到不论做什么事都要真真正正用心去做，才会使自己更好的成长，没有学习就不可能有实践的能力，实践才是最终的目的，没有实践就不会有自己的突破和创新，希望这次的经历能让我在以后的工作和生活中不断成长与进步。

在这里要特别感谢我们的学长，谢谢他们的悉心指导！

参考文献：马家辰.MCS-51单片机原理及接口技术.哈尔滨工业大学出版社，1997

胡汉才.单片机原理与应用.清华大学出版社

邱丽芳.单片机原理与应用

[M].北京:人民邮电出版社,2007

附录1

#include

#define

uchar

unsigned

char

#define

uint

unsigned

int

uchar

code

atable[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}

;

uchar

code

btable[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

void

delay(uint

i)

//延时1ms

{

uint

x,y;

for(x=i;x>0;x--)

for(y=115;y>0;y--);

}

void

clear()

//清屏

{

P2=0xa0;P0=0xff;

P2=0xc0;P0=0xff;

P2=0x00;P0=0xff;

P2=0x20;P0=0xff;

P2=0x40;P0=0xff;

P2=0x60;P0=0xff;

}

void

main(void)

{

uint

x;

clear();

WR

=

0;

while(1)

{

P2=0xa0;

P0=atable[0];

P2=0xe0;

P0=btable[0];

P2=0x60;

P0=0xf7;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//扫描第1行

P2=0xa0;

P0=atable[1];

P2=0xe0;

P0=btable[1];

P2=0x60;

P0=0xfb;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0xfe;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//2

P2=0xa0;

P0=atable[2];

P2=0xe0;

P0=btable[2];

P2=0x60;

P0=0xfd;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//3

P2=0xa0;

P0=atable[3];

P2=0xe0;

P0=btable[3];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//4

P2=0xa0;

P0=atable[4];

P2=0xe0;

P0=btable[4];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0x01;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//5

P2=0xa0;

P0=atable[5];

P2=0xe0;

P0=btable[5];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0x7f;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//6

P2=0xa0;

P0=atable[6];

P2=0xe0;

P0=btable[6];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x93;

delay(2);

//7

P2=0xa0;

P0=atable[7];

P2=0xe0;

P0=btable[7];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x6d;

delay(2);

//8

P2=0xa0;

P0=atable[8];

P2=0xe0;

P0=btable[8];

P2=0x60;

P0=0xbf;

P2=0x40;

P0=0xff;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x7d;

delay(2);

//9

P2=0xa0;

P0=atable[9];

P2=0xe0;

P0=btable[9];

P2=0x60;

P0=0xbf;

P2=0x40;

P0=0xff;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xbb;

delay(2);

//10

P2=0xa0;

P0=atable[10];

P2=0xe0;

P0=btable[10];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x27;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xd7;

delay(2);

//11

P2=0xa0;

P0=atable[11];

P2=0xe0;

P0=btable[11];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0xdb;

P2=0xc0;

P0=0xbe;

P2=0x00;

P0=0xef;

delay(2);

//12

P2=0xa0;

P0=atable[12];

P2=0xe0;

P0=btable[12];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0xfb;

P2=0xc0;

P0=0xbe;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//13

P2=0xa0;

P0=atable[13];

P2=0xe0;

P0=btable[13];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x77;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//14

P2=0xa0;

P0=atable[14];

P2=0xe0;

P0=btable[14];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0xaf;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//15

P2=0xa0;

P0=atable[15];

P2=0xe0;

P0=btable[15];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0xdf;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//16

}

}