【正文】 I 摘要 本文闡明用單片機(jī)控制單色顯示屏的方法，對 LED 顯示模塊單元如何進(jìn)行行列信號控制及信號傳輸中的驅(qū)動問題進(jìn)行了研究。討論了單片機(jī)控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的數(shù)據(jù)處理以及發(fā)送問題，結(jié)果表明采用并行數(shù)據(jù)輸入、串行數(shù)據(jù)及同步時(shí)鐘輸出的專用電路可大大減少 CPU 的輔助時(shí)間，提高數(shù)據(jù)的發(fā)送速度。 關(guān)鍵詞 LED；單片機(jī)；顯示屏；驅(qū)動；掃描 II A LED Display System Control Base On MCU Abstract： This text clarifies to use a singlechip control monochrome manifestation to hold of method, show the mold piece how the unit carry on the row or column signal control and signal to deliver to the LED medium of drove a problem to research. Discussing a problem of singlechip in a control system how dose it processing the key data and sending out, result indicate adoption parallel munication, string data in line and synchronous the clock output39。s appropriation electric circuit can reduce CPU assistant time consumedly, the exaltation data sends out speed. Keywords： LED； Surface Mount Assemblies； Display； Driver； Scan III 目次 摘要 ............................................................................................................................................ I Abstract .................................................................................................................................... II 1 引言 ......................................................................................................................................... 1 廣告屏的現(xiàn)狀 ................................................................................................................ 1 設(shè)計(jì)任務(wù) ........................................................................................................................ 1 數(shù)學(xué)模型 ........................................................................................................................ 2 方案論證 ........................................................................................................................ 3 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 6 電源電路 ........................................................................................................................ 6 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路 .................................................................................................. 7 列驅(qū)動電路 .................................................................................................................... 9 行驅(qū)動電路 ...................................................................................................................11 小結(jié) ............................................................................................................................. 14 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 15 顯示驅(qū)動程序 .............................................................................................................. 15 系統(tǒng)主程序 .................................................................................................................. 15 部分源程序 .................................................................................................................. 16 4 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 20 致謝 .......................................................................................................................................... 21 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 22 附錄 1 ....................................................................................................................................... 23 附錄 2 ..........................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 1 引言 廣告屏的現(xiàn)狀 隨著社會文化的不斷發(fā)展，人們的消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不斷改變，戶外燈箱廣告更是扮演著越來越重要的宣傳角 色，不論是汽車站，火車站，股市交易市場，還是學(xué)校都離不開它，然而傳統(tǒng)的霓虹燈廣告牌不論是在顯示效果、耗電量還是可修改性上都無法滿足當(dāng)前社會的需求，傳統(tǒng)的霓虹燈廣告亟待改進(jìn)。 由于單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和高亮度 LED發(fā)光管的出現(xiàn)使得大屏幕高亮度 LED電子廣告屏成為可能，與傳統(tǒng)的霓虹燈廣告在顯示效果以及可修改性上都有著無法比擬的優(yōu)勢，而且單片機(jī)的日益平民化以及 LED技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使得高亮度高清晰的 LED點(diǎn)陣廣告牌與傳統(tǒng)霓虹燈廣告牌的成本日益接近。另外， SMT技術(shù)的飛速發(fā)展，開關(guān)電源的大規(guī)模使用，使其無論在體積上 還是在可靠性上都比傳統(tǒng)的霓虹燈廣告有明顯的優(yōu)勢，為其在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 這種新興的大屏幕顯示技術(shù)成為眾人目光的焦點(diǎn)。與傳統(tǒng)的顯示設(shè)備相比，首先，LED 顯示屏色彩豐富， 3基色的發(fā)光管的可以顯示全彩色，顯示顯示方式變化多樣（文字、圖形、動畫、視頻、電視畫面等）、亮度高，是集光電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品，可用來顯示文字、計(jì)算機(jī)屏幕同步的圖形。其次， LED 顯示屏的象素采用 LED 發(fā)光二極管，將多個(gè)發(fā)光二極管以序列的形式構(gòu)成 LED顯示陣列，這種顯示屏具有耗電省、成本低 、亮度清晰度高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，而且 LED 顯示屏以其受空間限制較小，并可以根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)屏的大小，具有全彩色效果，視角大，是信息傳播設(shè)施劃時(shí)代的產(chǎn)品。再次， LED 顯示屏應(yīng)用廣泛，金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂等方面，顯示效果清晰穩(wěn)定，越來越多的地方開始使用 LED電子顯示屏，有巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。它以其超大畫面、超寬視覺、靈活多變的顯示方式等獨(dú)居一格的優(yōu)勢，是目前國際上使用廣泛的顯示系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)室內(nèi)用 32*64 點(diǎn)陣 LED單色圖文顯示屏，要求在目測條件下 LED 顯示屏各點(diǎn)亮度均勻 ，充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字穩(wěn)定、清晰無串?dāng)_。圖形或文字顯示有靜止和移入移出等顯示方式。本文重點(diǎn)介紹了基于單片機(jī)系統(tǒng)的單色LED顯示屏的控制電路、驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)方法，并針對一個(gè) 32x64 屏的顯示特點(diǎn)，對其軟件實(shí)現(xiàn)的算法給出了具體的分析。 2 數(shù)學(xué)模型 對于點(diǎn)陣型 LED 顯示可以采用共陰極或共陽極，本系統(tǒng)采用共陽極，其硬件電路如圖 所示。當(dāng)行上有一正選通信號時(shí)，列選端四位數(shù)據(jù)為 0 的發(fā)光二極管便導(dǎo)通點(diǎn)亮。這樣只需要將圖形或文字的顯示編碼作為列信號跟對應(yīng)的行信號進(jìn)行逐次掃描，就可以逐行點(diǎn)亮點(diǎn)陣。只要掃描 速度大于 24Hz，由于掃描時(shí)間很快，人眼的視覺有暫留效應(yīng)，就可以看到顯示的是完整的圖形或文字。 C1L E DC3L E DC5L E DC7L E DC2L E DC4L E DC6L E DC8L E DC9L E DC 1 1L E DC 1 3L E DC 1 5L E DC 1 0L E DC 1 2L E DC 1 4L E DC 1 6L E D行 1行 2行 3行 4列 1 列 2 列 3 列 4 圖 4*4 共陽極 LED 點(diǎn)陣 例如，若要圖中所示 16個(gè) LED 顯示一個(gè)“口”字的方框，則首先在列 1～４上寫入列編碼信號，接著應(yīng)將對應(yīng)的行上加選通信號，即在行、列的信號端分別加上如表： 列 1 列 2 列 3 列 4 行 1 0 0 0 0 行 2 0 1 1 0 行 3 0 1 1 0 行 4 0 0 0 0 表 在點(diǎn)陣上所加的行信號以及列選擇信號 這樣，當(dāng)?shù)谝恍羞x通時(shí)列信號為 0000；第二 行選通時(shí)列信號為 0110；第三行選通時(shí)列信號為 0110；第四行選通時(shí)列信號為 0000；再選通第一行送列信號 0000??如此循環(huán)下去，當(dāng)刷新頻率足夠高時(shí)（大于 24Hz），由于人眼的視覺暫留特性，便可觀察到穩(wěn)定的方框。 3 方案論證 從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在位置相對應(yīng)的 LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動顯示方式。 32*64 的點(diǎn)陣共有 2048個(gè)發(fā)光二極管，顯然單片機(jī)沒有這么多端口，如果我們采用鎖存器來擴(kuò)展端口，按 8位的鎖存器來計(jì)算， 32*64 的點(diǎn)陣需要 256 個(gè)鎖存器。這個(gè)數(shù)字很龐大，而且成本很昂貴，我們僅僅是 32*64 的 8 個(gè)漢字點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。因此在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏幾乎都不