【正文】 30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等， 2020 年即將增加Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。主程序?yàn)轫樞蚪Y(jié)構(gòu)，完成堆棧、串口的初始化設(shè)置后，調(diào)用顯示子程序，黑屏顯示準(zhǔn)備以及逐排顯示 ，顯示子程序從文字表中取出字模數(shù)據(jù)，送出列掃描信號(hào)至 74HC595，并通過 74HC154 配合行掃描信號(hào)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描顯示。 將漢字鍵入 生成字模 圖 52 點(diǎn)陣字模提取軟件界面 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 25 6 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，使屏體按設(shè)計(jì)的要求顯示。 closegraph()。gd,amp。 x+=16。k8。i16。 location=(94*(qh1)+(wh1))*32L。 getch()。 unsigned char qh,wh。 下面的程序說明了具體顯示漢字的方法，以 1616 漢字為例，使用 HZK16 文件。 還有 UCDOS 下的 HZK24S（宋體）、 HZK24K（楷體）或 HZK24H（黑體）這些打印字庫(kù)文件，每個(gè)字模占用 24*24/8=72 字節(jié)，不過這類大字模漢字庫(kù)為了打印的方便，將字模都放倒了，所以在顯示時(shí)要注意把橫縱方向顛倒過來就可以了。字模的表示順序?yàn)椋合葟淖蟮接?，再?gòu)纳系较?，也就是先畫左上方?8 個(gè)點(diǎn)，再是右上方的 8 個(gè)點(diǎn)，然后是第二行左邊 8個(gè)點(diǎn)，右邊 8 個(gè)點(diǎn)，依此類推，畫滿 1616 個(gè)點(diǎn)。 那么一個(gè)點(diǎn)陣字模究竟占用多少字節(jié)數(shù)呢？我們來分析一下漢字字模的具體排列方式。為了與 ASCII 字LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 22 符區(qū)別開，表示漢字的兩個(gè)字節(jié)的最高位都是 1，也就 是兩個(gè)字節(jié)的值都又加上了128(80H)。其中 01～ 09 區(qū)為符號(hào)、數(shù)字區(qū)， 16～ 87 區(qū)為漢字區(qū)。現(xiàn)在只要弄清漢字點(diǎn)陣在字庫(kù)文件中的格式，就可以按照自己的意愿去顯示漢字了。 存放在磁盤上的字模庫(kù)稱為軟字庫(kù)，存放在由 ROM 組成的印刷線路板上的字模庫(kù)稱為硬字庫(kù)， 也稱為 “ 漢卡 ” 。 圖 411 系統(tǒng)整體電路圖 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 21 5 點(diǎn)陣字模生成原理與方法 漢字字模碼 為了將漢字的字形顯示輸出，漢字信息處理系統(tǒng)還需要配有漢字字模庫(kù)，也稱字形庫(kù)，它集中了全部漢字的字形信息。 其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 如圖 48 所示。 第 20 腳 VCC，電源正極 。如果 DIR=“ 0” OE=“ 0” 則B1 輸入 A1 輸出，其它類同。由于單片機(jī)等 CPU的數(shù)據(jù)／地址／控制總線端口都有一定的負(fù)載能力，如果負(fù)載超過其負(fù)載能力，一般應(yīng)加驅(qū)動(dòng)器另外，也可以使用 74HC244 等其他電路， 74HC244 比 74HC245 多了鎖存器。當(dāng)兩個(gè)選通輸入 G1 和 G2 為低時(shí) ,它可將 4 個(gè)二進(jìn)制編碼的輸入譯成 16 個(gè)互相獨(dú)立的輸出之一。該使能門電路包含兩個(gè) “邏輯與 ”輸入，必須置為低以便使能輸出端。一條行信號(hào)線上要驅(qū)動(dòng) 48列的 LED 進(jìn)行顯示，需要引入電流驅(qū)動(dòng)器，根據(jù) 該系統(tǒng)的電流需求，選用 74HC245三態(tài)門即可滿足要求。 表 41 引腳說明 其真值表 如 表 42 所示 。芯片的輸出端為 QAQH，最高位 QH 可作為多片 74HC595 級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)，向上一級(jí)的級(jí)聯(lián)輸出。 RCK 是輸出鎖存器的打入信號(hào)，在其上升沿將移位寄存器的輸出數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器。 圖 41 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路圖 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 12 它的輸入側(cè)有 8 個(gè)串行移位寄存器，每個(gè)移位寄存器的輸出都連接一個(gè)輸出鎖存器。 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路 圖如圖 41 所示 。 圖 31 系統(tǒng)框圖 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 11 4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 硬件電路主要由單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路、列驅(qū)動(dòng)電路 行驅(qū)動(dòng)電路、 LED 點(diǎn)陣顯示屏 四部分組成。為了達(dá)到重疊處理的目的，列數(shù)據(jù)的 顯示就需要有鎖存功能。但串行傳輸過程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的列數(shù)據(jù)都已傳輸?shù)轿恢螅@一行的各列數(shù)據(jù)才能并行 地進(jìn)行顯示。全部各列都掃描過一遍之后 （一個(gè)掃描周期） ，又從第一行開始下一個(gè)周期掃描。 [4]由四線十六線譯碼器 74HC154 給出的行選通信號(hào)，從第一行開始，按順序 依次對(duì)各行進(jìn)行掃描（把該行與電源的另一端接通）。 驅(qū)動(dòng)電路的選擇 方案一：把行引腳直接接到單片機(jī)的 I/O 口上，但如果 點(diǎn)陣做的比較長(zhǎng)時(shí)，占用I/O 口較多，而且 隨著點(diǎn)陣長(zhǎng)度的增加而增加，所以不宜采用此方案。 通過以上對(duì)比，本設(shè)計(jì)采用第二種方案。 ARM 與 FPGA 的組合更是功能強(qiáng)大，除了海量存儲(chǔ)技術(shù)，無(wú)線更新技術(shù)外，還能實(shí)時(shí)地顯示視頻信號(hào)。 （ 4） 以 ARM（ 32 位 RISC 架構(gòu)高性能微處理器）為控制器的 LED 顯示屏。是近年來新興的可編程邏輯器件。作為條屏的控制器，可以明顯的改善顯示效果，同時(shí) PIC 單片機(jī)內(nèi)部的資源較豐富，可節(jié)省外部電路設(shè)計(jì)難度，同時(shí)降低了硬件成本。這就需要對(duì)單片機(jī)擴(kuò)展外設(shè)，無(wú)疑增加了硬件成本。 （ 1） 以傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)為控制器的 LED 顯示屏。因此，并行傳輸方式適用于顯示單元數(shù)目確定的條屏。每增加一個(gè) 1616 點(diǎn)陣的全角漢字顯示單元，就需要在之前的電路上多增加兩根地址線，這就要求在 PCB 布線的時(shí)候要留有充足的地址線冗余量。其過程如圖 21 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。 在 圖 21 中， 水平線Y0、 Y1?? Y7 叫做行線，接內(nèi)部發(fā)光二極管的陽(yáng)極，每一行 8 個(gè) LED 的陽(yáng)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。 ② 看屏點(diǎn)亮后壞點(diǎn)，在不在不范圍之內(nèi)，（一般來說現(xiàn)在的屏基本上沒有了） 色差一致性，顯示文字是否正常，顯示屏圖片等，全彩的要全屏打白色，紅，綠，藍(lán)。 （ 5） 顯示方式有靜態(tài)、橫向滾動(dòng)、垂直滾動(dòng)和翻頁(yè)顯示等。 室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽(yáng)光下工作，具有防風(fēng)、防雨、防水功能。 （ 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。 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 4 （ 1） 按應(yīng)用領(lǐng)域可分為：家電類、工控類、通信類和個(gè)人信息終端類等； （ 2） 按通用性可分為：通用性和專用型 ； （ 3） 按總線結(jié)構(gòu)可分為：總線型和非總線型 ； （ 4） 按指令運(yùn)行的振蕩周期可分：標(biāo)準(zhǔn)型和改進(jìn)型。更重要的意義是單片機(jī)的應(yīng)用改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和方法。 （ 3） 單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向 MCU 發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決； [2]因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了 SOC 化趨勢(shì)。從這一角度來看， Intel 逐漸淡出 MCU的發(fā)展也有其客觀因素。 “ 創(chuàng)新模式 ” 獲得成功，奠定了 SCM 與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)有如此多的優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣，幾乎到了無(wú)孔不入的地步。 為了適應(yīng) 2020 年奧運(yùn)會(huì)的 “ 瘦身 ” 計(jì)劃，利亞德開發(fā)了表面貼裝雙基色顯示屏，大量用于訓(xùn)練館和比賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)。視屏控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光纖通信技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用將 LED 顯示屏提升到了一個(gè)新的臺(tái)階。本設(shè)計(jì)提出基于普通 51 系列單片機(jī)LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 2 實(shí)現(xiàn) LED 顯示屏控制的原理及方法。 [1]由于它的控制系統(tǒng)均是基于嵌入式微處理器開發(fā)，所以單片機(jī)在其中也占有一席之地。 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；視屏顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制， 圖文、圖像并茂，以實(shí)時(shí)、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息， 還可顯示二維、三維動(dòng)畫，錄像、電視、 VCD 節(jié)目 以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。 LED 顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采 用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) I LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) 摘 要 該 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏基于串并轉(zhuǎn)換動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，以微控制器為核心，輔以必要的外圍電路設(shè)計(jì)而成，本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)控制 電路 ， LED 點(diǎn)陣電子 顯示屏驅(qū)動(dòng) 電路等模塊組成。 關(guān)鍵詞 微控制器 /AT89S51/74HC595/74HC244/點(diǎn)陣顯示屏 LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) II DESIGN OF LED DOTMATRIX ELECTRONIC DISPLAY SCREEN CONTROL ABSTRACT the electronic display of LED dotmatrix based on dynamic scanning technique and conversion string to micro controller unit(MCU) for the core, with the necessary peripheral circuit design and bee, this design consists of singlechip microputer control circuit module, LED dotmatrix electronic display screen drive circuit module and so on, Using wordmodel generation software generated character code deposited in the singlechip puter systems, through the corresponding program control, using the serial output way send character code data into LED dotmatrix electronic display driver circuit, Column drive circuit send character code data to each line after serialparallel converting, at the same time. The decoding circuit line by line scans. Scan circularly to realize the character display line by line. KEY WORDS micro control unit(MCU)， AT89S51， 74HC595， 74HC244， Dotmatrix display screen LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) III 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： LED 點(diǎn)陣電子顯示屏控制設(shè)計(jì) IV 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。進(jìn)入八十年代后， LED 在發(fā)光波長(zhǎng)范圍和性能方面大大提高，并開始形成平板顯示產(chǎn)品即 LED 顯示屏。 LED 顯示屏分為數(shù)碼顯示屏，圖文顯示屏和視屏顯示屏，均由 LED 矩陣塊組成，LED 數(shù)碼顯示屏的顯示器件分為 7 段數(shù)碼管 ，適于制作時(shí)鐘屏、利率屏 、 顯示數(shù)字的電子顯示屏 等。 隨著 LED 顯示屏在廣告?zhèn)髅筋I(lǐng)域逐漸嶄露頭角，其控制系統(tǒng)也如雨后春筍，層出不窮。歸根結(jié)底， LED 顯示屏控制卡的設(shè)計(jì)中硬件是一方面因素，同時(shí)還要考慮到 顯示數(shù)據(jù)組織方式，通過軟硬件結(jié)合的方法才能設(shè)計(jì)出一款性價(jià)比較高的控制卡。 第二階段為 1995 年到 1999 年，出現(xiàn)了 64 級(jí)、 256 級(jí)灰度的雙基色視屏顯示屏 。 隨著 LED 原材料市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，表面貼裝器件從 2020 年面世，主要用在室內(nèi)全彩屏，并且以其亮度高、色彩鮮艷、溫 度低的特性，可隨意調(diào)整的點(diǎn)間距，被不同價(jià)位需求者所接受，在短短兩年多時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品銷售額已超過 3 億元，表面貼裝