LED显示屏由LED点阵和LED PC面板组成,通过各色LED灯的亮灭实时显示或循环播放文字、图像、视频等信息。国内外LED显示屏技术飞速发展,在国防、公交、矿产、工厂等领域应用越来越广泛。本文研究了单片机控制的单基色及全彩LED显示屏的设计与应用。单基色LED显示屏采用STC12C系列单片机作为核心控制器,分析了显示屏驱动电路的设计,应用74HC154芯片作行驱动、74HC595芯片作列驱动,配合PC机、LED显示屏,结合Proteus及Keil软件联合仿真验证,编译调试,实现了 16×64单元板的仿真与调试。借助两块单元板级联,能实现8个16×16点阵屏显示图形或文字,且具有显示内容左移、右移、静态显示及循环显示等功能。STC12C5A60S2驱动LED显示屏接线少、编程方便、使用简单,系统运行稳定。全彩LED显示屏控制系统包括LED显示屏驱动、灰度控制理论、显示屏的高速显示刷新原理等,采用STM32微处理器和FPGA作为控制核心,利用QuartusⅡ、ModelSim、上位机软件Visual C++、微处理器程序工具IAR等工具,采用占空比法调制灰度法,完成16× 16像素全彩LED显示屏单元板的系统硬件电路设计及仿真,利用DM9000A实现以太网通信,可将数据高速的传输到LED显示屏。两块单元板级联可实现分辨率为32×32,灰度等级为256的全彩LED显示屏异步控制系统。分析探讨了 LED显示屏系统组装应用及电磁干扰问题。本次设计是课题“基于LED显示屏控制系统的研究与实践”的提升,通过分析研究,巩固了单片机相关知识,提高了分析问题、解决问题能力和实践能力。今后要深化LED显示屏系统上位机中实现图像解码的研究;另外,考虑采用SOPC技术,加强LED显示屏同步控制系统的分析。