模块化LED大屏幕显示器的设计有基本原理是把整个显示屏分成若干相同大小、相同功能的显示模块，而另外用一个中央控制模块控制，同步所有显示模块的运行，实现整体协调的显示。所以本系统主要由两部分组成：显示模块和控制模块。

显示模块实际都是相同大小的小LED驱动板，能够驱动LED阵列，具有基本的显示功能，并可以接收来自控制模块的数据和命令，此外一些常用的显示效果如闪烁、滚动等也包括在显示模块中。现有国标点阵汉字库有16×16和24×24两种，考虑到软件编写的方便和硬件的能力，我们把显示模块作为16×16点阵大小。

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点阵数据信息，定时向各显示模块下传。控制模块上还带有小键盘和通用异步串行口，即可以用键盘操作，也可以用计算机控制，还可以用计算机更新控制模块内的数据。

显示模块和控制模块之间用总线的方式连接，我们选用了I2C总线。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(如16个LED显示模块，既可以是2×8也可以是4×4)，对同一块显示屏可以保存若干条件用信息分别显示，每条信息的点阵大小可以不同，超过屏幕大小的信息可以滚动显示出来。这样基本可以满足多种多样的需求。