【正文】 電平時(shí)，可將地址端（ A、B、 C）的二進(jìn)制編碼在Ｙ０至Ｙ７對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出 ，當(dāng)數(shù)據(jù)超過８位之后，電平拉高后可對(duì)１６數(shù)據(jù)操作。9MR10SHcp11STcp12OE13DS14Q015VCC16174HC595Q11Q22Q33Q44Q55Q66Q77GND8Q739。為避免此 問題 ，在每個(gè) 74HC595 的電源 VCC 和 GND 旁邊都并聯(lián)了兩個(gè) 電容，用于濾波和退耦。這樣就可以容納較大的傳輸線對(duì)地電容 ,使本設(shè)計(jì)的抗干擾能力增強(qiáng)。圖 為核心控制器件與標(biāo)準(zhǔn)的接口，其他各個(gè)部分控制電路 (見附 錄 A) 14 123456789RST10RXD/1112TXD/13INT0/14INT1/15T0/16T1/17WR/18RD/19XTAL220XTAL121GND2223242526272829303132ALE/33343536373839VCC4443424140STC12C5A60S2PLCC44*189C524430PC630PC7GND10μFCJ11kΩR210kΩR4S5GNDVCCRSTRSTX1X2X1X2 18B20SCLSDA 12345678P2CON1x812345678P1CON1x8GNDGNDGNDGNDGNDENR1R2ABCDG1G2CLKSTB12345678P4CON1x812345678P3CON1x8GNDGNDGNDGNDGNDENR1R2ABCDG1G2CLKSTB12345678910P512345678910P6GNDSTBCLKR1ENDCBAR2G112PJ1GNDVCCR1 R2 G1 G2ENSTBCLKABCD 12Y1T20 接口T08 接口T08 接口單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖 控制卡原理圖 列驅(qū)動(dòng)電路 設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中 32*64 點(diǎn)陣 屏 的列驅(qū)動(dòng)電路由 16 片 串聯(lián)的 8 位移位鎖存器 74HC595 構(gòu)成， 如下圖 所示， 通過 第一片串行數(shù)據(jù)輸出腳（ SQ）接入第二片的 數(shù)據(jù)輸入端 ,再?gòu)牡诙臄?shù)據(jù)輸出腳接入第三片 595 的 14（ SI） 腳數(shù)據(jù)輸入端，這樣通過多片級(jí)聯(lián)就可以控制多個(gè)點(diǎn)陣 屏 模塊的列選，再加上時(shí)鐘線（ CLK） ，輸出鎖存數(shù)據(jù) 線 （ RST） ，多塊 595 級(jí)聯(lián)時(shí)也只要控制這三個(gè)控制端口我們就可以控制 32*64點(diǎn)陣屏的列選號(hào)的輸出。字模數(shù)據(jù)緩存區(qū) Temp_Buffer 中的數(shù)據(jù)可通過調(diào)用移動(dòng)處理任務(wù)而逐位轉(zhuǎn)移至動(dòng)態(tài)顯示緩沖區(qū) Display_Buffer 中，這樣在 LED 顯示屏上就顯示我們所需要的內(nèi)容。當(dāng)調(diào)用字符更新任務(wù)時(shí)，程序從 E2PROM 內(nèi)碼區(qū)指定位置 讀取相鄰兩字節(jié)的漢字內(nèi)碼數(shù)據(jù)。對(duì)顯示字符的移動(dòng)，實(shí)質(zhì)上是對(duì)顯示緩沖區(qū) Display_Buffer 內(nèi)數(shù)據(jù)的移動(dòng)。 Display_Buffer 中的一位與 LED 的一個(gè)點(diǎn)陣一一對(duì)應(yīng)。 通用 I/O 口模擬同步串行接口以實(shí)現(xiàn)和列數(shù)據(jù)鎖存器（移位鎖存器）之間的單向通信。所有顯示單元的 16 根行線均連接到公共的行掃描驅(qū)動(dòng)電路。 由于本設(shè)計(jì)的任務(wù)是需要存儲(chǔ)漢字不少于 64 個(gè)，采用 FLASH芯片來存儲(chǔ)漢字編碼，其操作復(fù)雜、成本太高 ，不適合在本次設(shè)計(jì)中采用 FLASH 芯片，因此本設(shè)計(jì)采用方案二來存儲(chǔ)上位機(jī)發(fā)送過來的漢字編碼 并用 尋 址讀取數(shù)據(jù)。 I2C 總線的數(shù)據(jù)傳送速率在標(biāo)準(zhǔn)工作方式下為 100kbit/s，在快速方式下，最高傳送速率可達(dá) 400kbit/s。它們對(duì) 數(shù)據(jù)的存取不是使用線性地址映射，而是通過寄存器的操作串行存取數(shù)據(jù)。通常的單片機(jī)內(nèi)部沒有集成這么大容量的E2PROM。 點(diǎn)陣數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)方式 的選擇 目前使用最廣泛的技術(shù)是， 通過上位機(jī)軟件將待顯示的字符串轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣字模數(shù)據(jù)，通過燒寫的方式將這些字模數(shù)據(jù)按一定的 10 順序編址后存儲(chǔ)在 E2PROM 中。在條屏的運(yùn)用中，能用 ARM 來實(shí)現(xiàn)花樣繁多的顯示方式，以及高色階，多像素的全彩屏驅(qū)動(dòng)。但是其成本較高，開發(fā)難度較大。 FPGA 以高速、并行著稱?？刂破鞯姆N類也在不斷發(fā)展以適應(yīng) 市場(chǎng) 需 求 ,不同功能檔次的廣告屏對(duì)應(yīng)著不同的處理器。這樣每個(gè) 88 漢字能夠獲得 161 6cm 的顯示尺寸，因此在 50 米處仍能清晰閱讀。 設(shè)計(jì)方案 論證 顯示單元 模塊的 選擇 LED 顯示屏 顯 示一個(gè)簡(jiǎn)單的漢字，至少需要 一個(gè) 16*16 點(diǎn)陣 單 8 元 來構(gòu)成，根據(jù) 發(fā)光點(diǎn)直徑 的大小分為 和 5mm 的 LED 點(diǎn)陣模塊。比如先將掃描線全部設(shè)置為無效電平，送下一行的列數(shù)據(jù)后再選通掃描線，避免出現(xiàn)尾影?？梢?，用行線做掃描線，因?yàn)槠浒l(fā)光周期的占空比較大，其視覺亮度是用列線做掃描線的 6 倍。只不過實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，列線和行線 7 通 常不止 8 位，還要根據(jù)列線和行線的數(shù)量來決定是用行線或列線來做掃描線。 （ 1）． Y=0x01,X=0xFF,如圖 第一行 ； （ 2）． Y=0x1C,X=0x02,如圖 第二行 ； （ 3）． Y=0x22,X=0x04,如圖 第三行 ； （ 4）． Y=0x22,X=0x08,如圖 第四行 ； （ 5）． Y=0x1E,X=0x10,如圖 第五行 ； （ 6）． Y=0x01,X=0x20,如圖 第六行 ； （ 7）． Y=0x04,X=0x04,如圖 第七行 ； （ 8）． Y=0x38,X=0x80,如圖 第八行 ； （ 9）．跳到第（ 1）步循環(huán)。其過程如圖 所示。則行線和列線的交叉點(diǎn)處的 LED 就會(huì)有電流流過而發(fā)光。 紅色水平線 Y0、 Y1……Y7 叫做行線，接內(nèi)部發(fā)光二極 管的陽極，每一行 8 個(gè) LED 的陽極都接在本行的行線上。將連續(xù)的幾幀畫面高速的循環(huán)顯示，只要幀速率高于 24 幀 /秒，人眼看起來就是一個(gè)完整的，相對(duì)靜止的畫面 [9]。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 大屏幕顯示 方法 常通過 PC 機(jī)或單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)。單色點(diǎn)陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點(diǎn)陣顯示內(nèi)容的顏色由像素內(nèi)不同顏色發(fā)光二極管點(diǎn)亮組合方式?jīng)Q定，如紅綠都亮?xí)r可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極 管的點(diǎn)亮?xí)r間，則可實(shí)現(xiàn) 256 或更高級(jí)灰度顯示，即可實(shí)現(xiàn)真彩色顯示 [8]。這種一體化封裝的點(diǎn)陣 LED 模塊，具有高亮度、引腳少、視角大、壽命長(zhǎng)、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。國(guó)際 大都市如紐約、巴黎、倫敦都普遍使用大型 LED 全彩顯示屏作為信息傳播、廣告宣傳的新型載體 。它利用發(fā)光二極管構(gòu)成的點(diǎn) 陣模塊或 像 素單元組成大面積顯示屏幕，結(jié)合了微電子技術(shù)、光學(xué) 技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、 3 信息處理等現(xiàn)代高新技術(shù)，以其可靠性高、使 用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、性價(jià)比合理、使用成本低等特點(diǎn)迅速 成 為大型平板顯示的主流產(chǎn)品，以其明顯優(yōu)越于背投、等離子、液 晶顯示及電視屏幕的性能而在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如 體育場(chǎng)館、大型展覽館、市政廣場(chǎng)、演唱會(huì)、車站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所 [6]。 (4)、 按發(fā)光點(diǎn)直徑分類 ： 室內(nèi)屏： Φ3mm、 、 Φ5mm。 (2)、 按顯示器件分類 ： LED 數(shù)碼顯示屏：顯示器件為 7 段碼數(shù)碼管，適于制作時(shí)鐘屏、利率屏等，顯示數(shù)字的電子顯示屏。并且有按鍵可以直接在下位機(jī)上調(diào)整時(shí)間與顯示速度 ,與上位機(jī)采用 RS232 通信的方式 ,控制 2 更加 簡(jiǎn)便 。 LED 顯示屏因?yàn)槠湎袼貑卧侵鲃?dòng)發(fā)光的，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)定等優(yōu)點(diǎn) [3]。而藍(lán)色和純綠色 LED 的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。32*64 monochrome dot matrix screen。 由 LED 控制卡驅(qū)動(dòng) 32*64 點(diǎn)陣屏顯示， 利用人眼的滯留現(xiàn)象，達(dá)到能夠?qū)崟r(shí)修改顯示內(nèi)容的目的。本聲明的法律結(jié)果由作者承擔(dān)。 本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 題目（中文）： LED 顯示屏 控制 器 的 設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn) （英文） ： The Design and Implementation of LED Display Controller 本科 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠(chéng)信聲明 作者鄭重聲明 :所呈交的本科生論文（設(shè)計(jì)），是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。 本科生論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘 要 ............................................................... I 關(guān)鍵詞 .............................................................. I Abstract............................................................ I Key words.......................................................... II 1 前言 ............................................................. 1 LED 電子顯示屏概述 .......................................... 1 LED 電子顯示屏的分類 ........................................ 2 LED 顯示屏市場(chǎng)前景 .......................................... 2 2 LED 顯示原理的分析 ............................................... 3 LED 點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu) ............................................ 3 LED 動(dòng)態(tài)顯示原理 ............................................ 4 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)與方案論證 ......................................... 7 設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................... 7 設(shè)計(jì)方案論證 ............................................... 7 顯示單元模塊的選擇 .................................... 7 主控制器的選擇 ........................................ 8 點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的選擇 ................................ 9 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及原理分析 ............................... 11 工作原理分析 ......................................... 12 4 硬件電路設(shè)計(jì) .................................................... 13 LED 控制卡電路設(shè)計(jì) ......................................... 13 列驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ....................................... 14 行驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ....................................... 15 時(shí)鐘模塊電路設(shè)計(jì) .......................................... 16 溫度驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) .......................................... 16 MAX232 串行通信電路設(shè)計(jì) .....................