【正文】 （如 16 16 點(diǎn)陣），將點(diǎn)陣文件存入 ROM，從而形成新的漢字編碼；在使用時(shí)候， 需要先根據(jù) 它 新的漢字編碼組成語句，再由 MCU根據(jù)新編碼提取相應(yīng)的點(diǎn)陣進(jìn)行漢字顯示。 由于 LED 有很多的優(yōu)點(diǎn)等等 ， 所以 在市場(chǎng)中 也 得到了廣泛的應(yīng)用， 它的 主要應(yīng)用領(lǐng)域有： （ 1） 信號(hào)指示應(yīng)用 如 ：信號(hào)照明 它主要 是 以 LED 單 色光應(yīng)用比較的廣泛，同時(shí)也是比較早的一個(gè)領(lǐng)域 。 （ 2） 顯示 屏的 應(yīng)用 如 ：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等 等 ， 其 LED 可 用于顯示屏幕 ，而它的 顯示屏幕 又 可分為單色和彩色。 （ 3） 照明 的 應(yīng)用 如 ：便攜燈具，汽車用燈，特殊照明 等等 。由于 LED 的尺寸 比較的 小， 可以方便它的動(dòng)態(tài)的亮度和顏色控制，所以， 比較適合用于建筑裝飾照明。背光照明：普通 的 電子設(shè)備功能 則 顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸 LCD 顯示器背光源等 LED 電子顯示屏（ Light Emitting Diode Panel）是由幾百 到 幾十萬個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管 像 素點(diǎn)， 它是 按矩陣均勻排列組成。 它可以 利用不同的半導(dǎo)體材料 ，制造 出來 不同色彩的 LED 像素點(diǎn)。 在 目前應(yīng)用最廣的是紅色、綠色、黃色。 但是 藍(lán)色和純綠色 LED 的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用 的 階段。 LED 它的 顯示屏是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管亮度 的 方式 ，從 來顯示 出來 文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號(hào)等 等 各種 的 信息 顯示屏幕。 LED 顯示屏 可 分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由 LED 矩陣塊組成 的 。它的 圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息 的 顯示。 LED 顯示屏 是 因?yàn)槠湎袼貑卧?主動(dòng)發(fā)光的， 它 具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定 的 優(yōu)點(diǎn) 等等 。因而被廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所 等等呢 。 LED 顯示屏的發(fā)展前景 及其的 廣闊， 同時(shí) 目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性，可靠性、全色化方向 的 發(fā)展 。 7 三、 LED 電子顯示屏的分類 （ 1） 按顏色 基色的 分類 ： 單基色 的 顯示屏 :單一顏色（ 如 紅色或綠色）。 雙基色 的 顯示屏：紅和綠雙基色， 二百五十六 級(jí)灰度、可以顯示 六萬 五千五百三十六 種顏色。 全彩色 的 顯示屏：紅、綠、藍(lán)三基色， 二百五十六 級(jí)灰度的全彩色顯示屏可以顯示 出 一千六百多萬種顏色。 （ 2） 按顯示器件分類 ： LED 數(shù)碼 的 顯示屏：顯示器件 均 為 7 段碼數(shù)碼管， 它 適 用 于制作時(shí)鐘屏、利率屏等 等 ，顯示 出 數(shù)字的電子顯示屏。 LED 點(diǎn)陣圖文 的 顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組 合而 成的點(diǎn)陣顯示模塊，適 用 于播放文字、圖像信息。 LED 視頻 的顯示屏：顯示器件是由很 多發(fā)光二極管組 合而 成 的，可以顯示視頻、動(dòng)畫等等 各種視頻文件。 （ 3） 按使用場(chǎng)合分類 ： 室內(nèi) 的 顯示屏： 它的 發(fā)光點(diǎn)較 小，一般 Φ 三毫米到八毫米 ， 它的 顯示面積一般是有 幾至十幾平方米。 室外 的 顯示屏： 它的 面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可 以 在陽光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能。 （ 4） 按發(fā)光點(diǎn)直徑分類 ： 室內(nèi) 的 屏： Φ 三毫米 、 Φ 三點(diǎn)七五毫米 、 Φ 五毫米 、 室外 的 屏： Φ 十毫米 、 Φ 十二毫米 、 Φ 十六毫米 、 Φ 十九毫米 、 Φ 二十一毫米 、 Φ 二十六毫米 室外屏 的 發(fā)光基本 是由 發(fā)光筒 來完成的 ，發(fā)光筒的原理是將紅、綠、藍(lán)發(fā)光二極管封在一個(gè)塑料筒內(nèi) 一起 發(fā)光增強(qiáng)亮度。 它的 顯示方式有靜態(tài)、橫向滾動(dòng)、垂直滾動(dòng)和翻頁顯示等 等 。 8 第二章 顯示 原理及控制方式分析 一、 LED 點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu) 組合型 的 LED 點(diǎn)陣顯示器 模塊， 是 以發(fā)光二極管為 基本的 像素，它 利用 高亮度發(fā)光二極管芯 片點(diǎn) 陣列組合后， 在按照 環(huán)氧樹脂和塑模封裝而成。 這種LED 模塊廣告牌的優(yōu)點(diǎn)： 具有 提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、以及 高亮度、引腳少、視角大、壽命長(zhǎng)、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。 常有的顯示器件規(guī)格 ：PH10,PH14,PH16,PH20,PH25 等多種像素管。 LED 點(diǎn)陣 規(guī)模常見的 有 44 5 5 8 1616 等等。 LED 像素顏色 可分為單色、雙基色、三基色等。 它 像素顏色 的 不同，所顯示 出來 的文字、圖象等內(nèi)容的顏色也不同。 LED 單色點(diǎn)陣只能顯示 出 固定 的 色彩如紅、綠、黃等單色， 而 雙基色 與 三基色點(diǎn)陣 所 顯示 出來 內(nèi)容的顏色 主要是由像素 內(nèi)部 顏色 不同的 發(fā)光二極管 點(diǎn)亮組合 決定， 例如 紅綠都亮?xí)r顯示黃色，但是 按照 控制 脈沖方式 二極管的點(diǎn)亮?xí)r間， 同時(shí) 可實(shí)現(xiàn) 256 和 更高級(jí) 的 灰度顯示，即可實(shí)現(xiàn)真彩色顯示。 如 圖 , 顯示 出最常 見 的 LED 88 單色 點(diǎn)陣顯示器 ，它 內(nèi)部 的 電路結(jié)構(gòu)和外型規(guī)格 。 如圖 如圖 9 圖 88 單色 LED模塊內(nèi)部電路 結(jié)構(gòu) LED 點(diǎn)陣顯示器 單塊使用時(shí)，既可代替數(shù)碼管顯示數(shù)字，也可顯示各種中西文字及符號(hào)．如 5x7 點(diǎn)陣顯示器用于顯示西文字母． 58 點(diǎn)陣顯示器用于顯示中西文， 8x8 點(diǎn)陣 可以 用于顯示 簡(jiǎn)單的 中文文字，也可用于 簡(jiǎn)單 圖形顯示。用多塊點(diǎn)陣顯示器組合則可構(gòu)成大屏 幕顯示器，但這類實(shí)用裝置常通過 PC 機(jī)或單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng) 。 二、 LED 的基本知識(shí) 目前 ， 常見的是并行傳輸 的 方式， 它將 通過 8 位鎖存器 ， 將 8 位總線上的列數(shù)據(jù)進(jìn)行 了 鎖存 的 顯示， 其中各 8 位鎖存器的片選信號(hào) 是 由譯碼器 來進(jìn)行 提供 的 。 其中這 種方式 的 優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度 比較的 快， 它 對(duì)微控制器 MCU 的通信速度要求 比 較低。但是這種方案最大的缺點(diǎn) 就 是不便于隨意 的 擴(kuò)展顯示單元的數(shù)目。每增加一個(gè) 16*16 點(diǎn)陣 全角漢字 的 顯示單元，就 會(huì) 需要在之前的電路上多增加 上 兩 個(gè) 地址線，這就要求在 PCB 布線的時(shí)候要留有充足的地址線 的 冗余量。 它的另 一個(gè)缺點(diǎn)是， 每 一 個(gè)單元的 PCB 也 隨著安放位置的不同， 則 布線結(jié)構(gòu)也 有所 不相同， 同時(shí)也 不利于廠家批量生產(chǎn)。 它 并行傳輸需要的芯片 比 較 的多，因此市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn) 了 用 FPGA,CPLD 等 等高密度 的 可編程邏輯器件 PLD來取代 了 傳統(tǒng) 的 鎖存器 IC 的方案。 則 成本有所下降，但 是 可擴(kuò)展性仍舊 比 較 的差。 所以 ，并行 的 傳輸方式適用于顯示單元數(shù)目確定的條屏。 發(fā)光管 中 最主要的部分 還 是發(fā)光管內(nèi) 部 的發(fā)光管芯 所 選用 。 目前 ，現(xiàn)在 中高檔發(fā)光管 的 管芯生產(chǎn)廠家主要有日亞公司，豐田公司，美國(guó)的科瑞公司，惠普公司，德國(guó)的西門子公司，臺(tái)灣的國(guó)聯(lián)公司，鼎元公司和 10 光磊公司， 其中美國(guó)及歐洲的公司 都 主要 是 以生產(chǎn)純藍(lán)純綠發(fā)光管芯 片 為主，但是 臺(tái)灣公司 它 則以生產(chǎn)紅綠管 的 管芯為主，從目前的實(shí)際應(yīng)用 以 及紅綠色彩搭配 來 看，一紅四綠其中紅管采用的是四元素的紅， 但 綠管采用的是三元素的綠， 同時(shí)， 在管芯的使用上建議用紅管 的 管芯臺(tái)灣國(guó)聯(lián)公司的 712SOL，綠管 的 管芯采用臺(tái)灣鼎元公司的 113YGU。 它的 這種管芯 則 采用及搭配是目前雙基色室內(nèi)顯示屏配置較高的 。 另外還有 兩 紅有 一 純綠的配置 。 集成元器件 在 光電驅(qū)動(dòng)電路 中 接收計(jì)算機(jī)傳 到 分配卡中的數(shù)字信號(hào) 可以 驅(qū)動(dòng)發(fā)光體的亮與暗，從而 可以 形成我們 所 需要的 文字或圖形， 它的 質(zhì)量是否可靠穩(wěn)定，可以 直接 的 決定了發(fā)光體能否正常 的 工作，從目前 的 室外屏的運(yùn)行來看，故障率出現(xiàn)最多 的地方 就在光電驅(qū)動(dòng)部分，因?yàn)?它 所選用的集成 IC 器件的質(zhì)量 使之直接 的 決定了光電驅(qū)動(dòng)部分質(zhì)量。 電源 一般 公司使用的電源要求保證在 5年 時(shí) 故障 要 低于 1%， 那么它 每年故障 要 低于 %， 其中 電源質(zhì)量的好壞在其元器件的篩選 當(dāng)中 和電源生產(chǎn)廠家的質(zhì)量控制 當(dāng)中 。 目前 ，電子 市場(chǎng)上電源的品牌也 是 比較多 的 ， 它的 國(guó)產(chǎn)的有常州創(chuàng)聯(lián)，思達(dá)，上海衡孚等 等 ， 它的 進(jìn)口主要 來自 臺(tái)灣明偉 ， 從實(shí)際 的 使用上看， 我們 國(guó)產(chǎn)電源常州 思達(dá)的電源穩(wěn)定性 比較的 好，使用壽命 比較 長(zhǎng)， 而 且電源品牌比較響。 在 本顯示屏公司 可 采用通過 3C 認(rèn)證的電源 。 生產(chǎn)工藝和施工工藝 它的 系統(tǒng)的工藝主要是焊接工藝和安裝工藝。對(duì) 于 焊接工藝來講， 它的 顯示系統(tǒng)有多達(dá) 10 萬個(gè)焊接點(diǎn)， 其中 一個(gè)虛焊就可造成 出 至少一個(gè)象素筒的不亮， 所以，焊接工藝 是 十分重要 的 ， 則 我 們 目前 采用 先進(jìn)的波峰焊接， 它的 整個(gè)焊接過程均 是 由設(shè)備 來 完成 的 ， 它 以避免人工的過失 。假如 室外 的 顯示屏， 就應(yīng) 對(duì)屏體的安裝工藝提出了更高的要求， 然而 要求屏體的整體結(jié)構(gòu)抗臺(tái)、防水、防高溫。它 這是 主要由于 系統(tǒng)工作時(shí)間長(zhǎng)、功 耗 量 大 同時(shí)， 再加室外工作環(huán)境相對(duì)惡劣，則 要求屏體具有一定防高溫、防塵、防霧功能 等等 。 它的 顯示屏面積在 20 平方米以上 的 時(shí) 侯 ，建議 最好 采用雙支撐， 但是 在 20 平方米以下時(shí)，建議 最好 采用單體支撐、 它的 顯示屏是安裝在電廠的第二大門上有天然的支架。 它的 顯示屏的整體結(jié)構(gòu)采用 了 鋼結(jié)構(gòu)， 對(duì) 外立面采用臺(tái)灣吉祥工業(yè)鋁塑板包邊。 同時(shí)， 為了 它 保證顯示屏結(jié)構(gòu)的安全可靠，建議 最好 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工由有專業(yè)施工資質(zhì)的企業(yè) 來 完成。 11 三、 LED 的動(dòng)態(tài)顯示原理 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng) 當(dāng) 中各 個(gè) 模塊 顯示 的 方式：有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種 效果 。 國(guó)內(nèi)的 LED 點(diǎn)陣顯示屏它的大部分都是單顯示型，其中顯示的內(nèi)容相對(duì)的較少，顯示花樣也比較的單一。在產(chǎn)品出廠時(shí)，顯示的內(nèi)容就已輸入顯示屏，控制系統(tǒng)當(dāng)中的 EPROM 芯片內(nèi)，在當(dāng)需要更換顯示內(nèi)容時(shí)就非常的困難，從而這樣使該類型的顯示屏使用范圍受到了很大的限制。 而國(guó)內(nèi)的另一種 LED 顯示屏可編程序型 LED 顯示屏，它雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，使之顯示的內(nèi)容和顯示花樣都有所增加，但是也存在著更換顯示內(nèi)容不便的缺點(diǎn)。 點(diǎn)陣式 LED 漢字廣告屏 它 絕大部分是 以 采用動(dòng)態(tài)掃描顯示 德 方式， 同時(shí)用這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺暫留特性 ， 將 其 連續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示 出來 ， 它 只要幀速率高于 二十四 幀 /秒，人眼看起來就是一個(gè)完整的 效果 ， 使之也 相對(duì)靜止的畫面。最典型的例子 ： 電影放映機(jī)。 我們以 88 的 點(diǎn)陣模塊為例， 從而 說明一下其使用方法及控制過程。 如 圖 中，紅色 德 水平線 Y0、 Y1……Y7 叫做行線， 它的 內(nèi)部發(fā)光二極管 接 的 是陽極， 它的 每一行 8 個(gè) LED 的陽極都接在本行的行線上。 同時(shí)它的 相鄰兩行線間 都是 絕緣。同樣，藍(lán)色豎直線 X0、 X1……X7 叫做列線，接內(nèi)部每列 8 個(gè)LED 的陰極，相鄰兩列線間絕緣 的 。 顯示屏的控制系統(tǒng)它主要包括了輸入接口電路、信號(hào)控 制、轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理電路及輸出接口電路等等，即涉及的具體技術(shù)也是很多，其關(guān)鍵的技術(shù)包括串行傳輸與并行傳輸技術(shù)、動(dòng)態(tài)掃描與靜態(tài)鎖存技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及遠(yuǎn)程控制技術(shù)等等。 12 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 一、 系統(tǒng)硬件概述 整個(gè)電路 是 由單片機(jī) AT89C51， 8個(gè) 74LS273， 1個(gè) 74LS138， 1個(gè) 74HC154,4個(gè) 1616 的 LED。 該電路所設(shè)計(jì)的電子屏可顯示 多 個(gè)漢字，需要 4 個(gè) 1616 LED點(diǎn)陣模塊，可組成 1664 的 條 形點(diǎn)陣。 AT89C51 是一種帶 4KB 字 節(jié) 閃 爍 可 編 程 可 擦 除 只 讀 存 儲(chǔ) 器(FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能 CMOS8 位 微處理器，俗稱單 片機(jī) 。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高