1、系统总体框架与硬件系统设计
出租车尾部的LED 点阵显示屏系统属于户外工作，需要很好的抗震性等，因此对显示屏的质量有着很高的要求。通常为了便于给硬件系统电路保养，选用将总体的系统分为几大模块的方式设计。如图1 所示，根据系统的显示功能将该系统分为两大部分，分别是核心控制系统、显示电路部分。
控制系统是总体系统中极为主要的组成。作为核心控制部分，开发员编写的程序写入后经过它的处理，进而控制显示屏的工作。本设计已选定单片机作为中央控制器，写入程序后通过各引脚向外围设备发送指令，进行控制，以达到显示的目的。
图1 中，通信体系是电脑将数据发送到显示支配体系的渠道。
1）并行通信。
并行通信中数据的各位是同时进行传送的通信方式。这种方式数据传递速率迅速，只是不足之处是需要的通讯线多、造价不低，不适宜远途传播。
2）串行通信。
串行通信中数据是一位一位按顺序传送的通信方式。它只需要几根通信线就可以，但是传送的速度很慢，却可以传送很远的距离。通常采用硬件来进行数据模式间的切换。该硬件电路一般采用通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART。本设计选择串行通讯方法。
如图1，系统的展示部分包括一块能够展示八个字的LED 屏幕和屏幕的行列驱动电路。因为单片机的I/O引脚有限。单片机与屏幕不可以中间不加任何芯片就相连。需要选择添加I/O 口的做法来增多单片机发出脉冲。LED 又称为发光二极管。本设计需要大小为16×128 的点阵屏，采用发光二极管组成的点阵模块进行拼接，通常有8×8、16×16 等几种。同时为达到节约检修成本，选择模块面积比较小的来减小检修的本钱。因此本设计LED 屏幕选由8×8 类型的模块共32 个组合。同时，设计中必须对单片机的I/O 口实行扩充数量。因为单片机的低电平端口相当于是上不具有驱动能力。因此，该类电路还须要有功能（电流）放大作用。
在总体框架下，详细的系统硬件设计方案如图2 所示。整个体系包含时钟、复位、键盘扫描控制以及单片机属于核心控制部分；发光二极管驱动电路、点阵屏幕属于展示部分。
2、系统软件设计与程序流程图
单片机系统的硬件电路设计确定后，软件的设计以硬件电路为基础，分为主程序、键盘扫描控制程序、显示模式程序、外部中断。
1）本设计中采用了轻触开关来进行控制终中断，因显示的模式不止一种，所以需要用刷新按键来切换。
2）主程序的功能除了对系统环境进行初始化，设置定时器的中断，总的中断，启用中断工作等，同时进行对子程序的调用。
3）控制程序主要是向列驱动电路发送控制数据，因为行驱动是对屏幕一行一行的进行扫描，列驱动由单片机发送的质指令进行高低电平输出的控制。先输入8个字的字模到595 模块，然后进行行行扫描。
4）显示程序主要是描述这几种显示模式的原理，因为一屏幕可以显示八个字，所以显示程序的编写是实现8个字的字模先发送，然后是后面8个字，依次类推。
系统总程序的流程图如图3 所示。第一步是对系统运行环境的初始化；接下来整个系统已经进入显示状态，本设计中默认的初始显示方式是上显模式，根据需要可以按下其他的按键进行模式切换。
3、调试与仿真结果
在行驱动电路中，可能会出现电流通过译码器流出不足以驱动如此多的LED 模块，使电路处于没有电平的状态。因此设计在行驱动电路和LED 显示屏之间加上74HC04 大功率放大器或者是三极管，通过放大电流以使LED 屏可以稳定显示。系统经过硬件和软件调试后，得到了较好的动态演示效果，截取效果图如图4 所示。
4、结论
本设计实现了一个基于单片机的LED 的出租车广告屏的系统。广告屏上所显示的内容可以通过写入单片机的程序来进行控制，而且能够实现多种显示模式，得到了较好的动态显示效果。
