【正文】 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 簡單的 中文文字，也可用于 簡 單 圖形顯示。 LED 像素顏色 可分為單色、雙基色、三基色等。 7 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。 （ 3） 按使用場合分類 ： 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。 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。因而被廣泛應(yīng)用于車站、碼頭、機(jī)場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所 等等呢 。 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。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。 由于 LED 有很多的優(yōu)點(diǎn)等等 ， 所以 在市場中 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 。當(dāng)電流通過導(dǎo)線 的 作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子將 就會(huì)被推 到 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子 與 空穴 結(jié) 合，然后就 將 會(huì)以光 子的形式發(fā)出能量 。 在 圖文 的 顯示屏 當(dāng)中：它 可與計(jì)算機(jī)同步顯示 出來 漢字、英文文本和圖形 等等 ；視頻顯示屏 它可采用微型的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行控制，圖文、圖像并茂，使之以 同步、清晰的信息傳播播放 出來，信息，同時(shí) 可顯示二維、三維動(dòng)畫、錄像、電視、 VCD 節(jié)目及現(xiàn)場實(shí)時(shí)狀況 。 Bitmap fonts 2 目 錄 1 LED 概述 ............................................... 4 LED 電子顯示屏的基本概述 ................................... 4 LED 電子顯示屏的分類 ....................................... 6 2 顯示原理及控制方式分析 .................................. 7 LED 點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu) ........................................... 7 LED 的基本知識(shí) ............................................. 8 的動(dòng)態(tài)顯示原理 ........................................ 10 3 硬件電路設(shè)計(jì) .......................................... 11 系統(tǒng)硬件概述 ............................................. 11 1616LED 點(diǎn)陣顯示制作 ................................... 13 1616LED 點(diǎn)陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 ................... 13 用 88LED 點(diǎn)陣構(gòu)成 1616LED 點(diǎn)陣 ..................... 15 的接口說明 ........................................ 16 LED 硬件原理圖 ............................................ 19 4 字模的生成 ............................................ 21 字模簡介 ................................................. 21 字庫生成 ................................................. 22 5軟件的設(shè)計(jì) ............................................ 24 程序設(shè)計(jì)總體思路 ......................................... 24 程序流程圖 ............................................... 24 各個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì) ....................................... 25 LED 動(dòng)態(tài)顯示的程序 .................................... 25 系統(tǒng)初始化的程序 ..................................... 26 漢字顯示的原理 ....................................... 26 6效果圖測(cè)試 ............................................ 28 3 實(shí)驗(yàn)顯示效果圖 ........................................... 28 實(shí)驗(yàn)程序 ................................................. 34 總 結(jié) ................................................... 41 致謝 ................................................... 42 參考文獻(xiàn) ................................................ 43 4 第一章 LED 概述 一、 緒論 LED 顯示屏（ LED panel） :LED（ Light Emitting Diode） ， 同時(shí)也是 發(fā)光二極管 的英文縮寫 ，簡稱 為 LED， 它 是一種能 將電能轉(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件， 則 它 也 可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。通過漢字字模點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的生成軟件進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)漢字點(diǎn)陣的效果 ,同時(shí)應(yīng)用匯編語言對(duì)單片機(jī)進(jìn)行了控制性的操作。 LED 顯示屏可用動(dòng)態(tài)掃描的方式同時(shí)顯示 4 個(gè) 1616 點(diǎn)陣漢字，也 可通過上位機(jī)軟件修改顯示的內(nèi)容和顯示的效果等等。 1 摘 要 本設(shè)計(jì)用 AT89C51 系列的高速單片機(jī)作為主控制模塊，利用簡單的外圍電路來驅(qū)動(dòng) 6416 的點(diǎn)陣 LED 顯示屏。把字符內(nèi)碼存儲(chǔ)在空閑的單片機(jī)程序存儲(chǔ)器空間，使本 LED 顯示系統(tǒng)能掉電存儲(chǔ) 1024 個(gè)字符。也完成了實(shí)物電路，并在 Proteus 軟件基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)果仿真 ,得到了漢字點(diǎn)陣 效果圖。 它的作用是用 來顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、 錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。 LED 顯示屏 它的畫面特點(diǎn)： 畫面 的 色彩鮮艷，立體感 覺 強(qiáng)，靜如油畫， 動(dòng)如電影， 應(yīng)用十分的 廣泛 ，例如， 應(yīng)用于車站、碼頭、機(jī)場、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場所 等等 。 二、 LED 電子顯示 屏 的基本 概述 多個(gè) LED 發(fā)光燈組成固定的字符或圖形從而進(jìn)行顯示，則可 形成 LED 點(diǎn)陣 圖文 的 顯示屏 效果 。 （ 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。 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)。 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 。 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 。 （ 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。 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。 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、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點(diǎn)。 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。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) 。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。 所以 ，并行 的 傳輸方式適用于顯示單元數(shù)目確定的條屏。 另外還有 兩 紅有 一 純綠的配置 。 在 本顯示屏公司 可 采用通過 3C 認(rèn)證的電源 。它 這是 主要由于 系統(tǒng)工作時(shí)間長、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 。 10 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 。 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。 同時(shí)它的 相鄰兩行線間 都是 絕緣。 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。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 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。發(fā)光二極管點(diǎn)亮只須使其正向?qū)纯?，根?jù) LED 的公共極是陽極還是陰極分為兩類譯碼器，即針對(duì)共陽 極的低電平有效的譯碼器 ； 針對(duì)共陰極 LED 的高電平輸出有效的譯碼器 。當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時(shí)， O0— O7 為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。 74LS373 引腳即外觀如圖 所示 如 圖 74LS373 引腳圖 13 74HC154 為 類似 74LS138 的譯碼器，它的內(nèi)部是 4 線－ 12 線譯碼器，如果 選通端（ G G2）為低電平時(shí)，可把 地址端（ ABCD） 的二進(jìn)制 編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平譯出。 LED 是英文 light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的 基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上， 接著用 四周 環(huán)氧 7 樹脂密封， 也是 固體封裝，所以能起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用， 因此 LED 的抗震性能好 ， 該電路的顯示采用逐行掃描方式。 可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素， 把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。一般 把它拆分為上部 和下部， 上部由 8 16 點(diǎn)陣組成， 下部也是 由 8 16 點(diǎn)陣組成。上半部第一列完成后， 則 繼續(xù) 的 掃描下半部的第一列，為了接線的方 便，我們?nèi)栽O(shè)計(jì)成由上向下掃描，也就是 從 p27 向 p20 方向掃 描，從 圖 可以看到，這一列全部為不亮，即為 00000000， 十六 進(jìn)制則為 00h。下面 介紹如何用 88 點(diǎn)陣構(gòu)建 1616 點(diǎn)陣的方法， 同時(shí) 構(gòu)建一塊 1616 LED 點(diǎn)陣，用于本例的顯示任務(wù)。并注意要將行線和列線引出一定長度的引腳，以便下面我們使用 。 又上可得 原來的連線自動(dòng)隱藏， 對(duì)于 線上交點(diǎn)， 最好 不要去動(dòng)。然后， 則 8*8LED點(diǎn)陣構(gòu)成了 16*16LED 點(diǎn)陣。 P1 口： P1 口是一個(gè)由 內(nèi)部 提供 上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口的 緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收 或輸出電流） 4 個(gè) TTL 門電流 。 P2 口當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出高八位的地址。 RST（ 9 腳） :作為 復(fù)位輸入，當(dāng)震蕩器工作時(shí)， RST 引腳 可同時(shí) 出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上 的 高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在平常時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期可輸出正脈沖信號(hào) 時(shí)鐘振動(dòng)頻率的 1/6 固定的正脈沖信號(hào)，因此它可 作為 對(duì)外輸出時(shí)鐘 脈沖 或用于定時(shí) 的 目的。如果在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)則不會(huì)出現(xiàn)。 XTAL1：它是一個(gè)反向振蕩放大器輸入和內(nèi)部時(shí)鐘工作電路輸入。它可以作為對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或者用作定時(shí)。 同