基于STC单片机的无线控制LED点阵显示屏及其环境监测设计

本篇论文是关于2013年长春工业大学大学生电子设计大赛的作品，主题是"基于无线控制的LED点阵显示"，由魏东、园林友顺和李司宇三位同学完成，竞赛时间为2013年5月18日至6月29日。研究的核心技术围绕LED点阵显示屏展开，结合了硬件和软件设计。 在方案论证部分，作者比较了两种控制方式：并行控制和串行控制。并行控制方案使用了74HC154和74HC245/595，虽然硬件接口相对复杂；而串行控制采用74HC164和三极管，简化了连线，更适合于扩展性和软件控制。最终，作者选择了串行控制方式，因为其在硬件扩展性、软件控制便利性以及较低的成本方面更具优势。 在主控芯片的选择上，论文提出了两种方案：传统51系列单片机（如Atmel系列），以其电路成熟、成本低和易于操作的特点；以及STC系列单片机，它与51系列兼容，提供了更低的硬件成本、更高的运行速度和更大的内存资源。考虑到软件数据缓存的需求，论文选用了STC系列的90C58AD单片机，因为它具有更大的内部RAM和丰富的串口通信资源。 LED点阵显示屏设计的核心部分包括硬件结构，如16*16点阵的PCB板设计，利用4HC164行控制器和74HC595列控制器，通过调节电阻控制亮度。此外，设计还包括一个最小控制系统，确保LED点阵能稳定显示8个汉字、日期、时间和实时温湿度。无线控制模块则实现了远程操控，允许屏幕滚动显示和时间调整，同时还具备语音播报功能，增强了交互体验。 该设计的创新点主要体现在串行控制技术的应用、无线控制的集成以及环境监测（温湿度传感器）与显示系统的结合。作品的技术指标着重于稳定性、显示能力、无线通信距离和功耗等关键性能。 总结部分回顾了整个设计过程，强调了团队合作与技术创新的重要性。最后，论文附录包含了元件清单和参考文献，为后续的研究者提供了参考依据。 通过这篇论文，作者不仅展示了LED点阵显示屏的设计技巧，还展示了如何利用无线技术进行智能控制，以及如何将环境监测融入到电子设计中，为电子设计竞赛领域提供了一个实用且具有创新性的案例。