【正文】 ........ 5 LED 常見(jiàn)的控制方式 ...................................................... 6 3 硬件電路設(shè)計(jì) ................................................................... 8 系統(tǒng)硬件概述 ................................................................ 8 16 16LED 點(diǎn)陣顯示制作 ................................................ 9 1616LED 點(diǎn)陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 ....................... 9 用 88LED 點(diǎn)陣構(gòu)成 1616LED 點(diǎn)陣 .......................... 10 ................................................... 12 LED 顯示驅(qū)動(dòng)電路 ........................................................ 12 4 字模生成 ......................................................................... 14 字模 簡(jiǎn)介 ..................................................................... 14 LED顯示屏領(lǐng)域字模實(shí)現(xiàn)技術(shù) .................................... 14 軟件控制系統(tǒng)字模提取的分析與設(shè)計(jì) .......................... 14 字模存儲(chǔ) 技術(shù) ............................................................... 15 字庫(kù)生成 ..................................................................... 15 5 軟件設(shè)計(jì) .......................................................................... 17 程序設(shè)計(jì)總體思路和結(jié)構(gòu) ............................................... 17 程序設(shè)計(jì)總體思路 ................................................... 17 程序流程圖 ............................................................ 17 各模塊程序設(shè)計(jì) ............................................................ 18 系統(tǒng)初始化 ............................................................ 18 LED動(dòng)態(tài)顯示 .......................................................... 18 漢字顯示的原理 ...................................................... 18 6 系統(tǒng)功能測(cè)試 ................................................................... 20 單元模塊電路測(cè)試 ........................................................ 20 系統(tǒng)整體功能測(cè)試 ........................................................ 20 總 結(jié) ................................................................................... 21 致謝 ................................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ............................................................................ 23 附錄 ................................................................................... 24 引 言 LED（ Light Emitting Diode） ，發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱 LED，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì) 以光子的形式發(fā)出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。 LED 點(diǎn)陣顯示具有如下特點(diǎn)： （ 1） 電壓： LED 使用低壓電源，供電電壓在 624V 之 間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一種比使用高壓電源更安全的電源。 （ 5） 響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)， LED 燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)。 （ 2）、顯示應(yīng)用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等， LED 用于顯示屏幕的應(yīng)用約占 LED應(yīng)用的 20%— 25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。以及投影儀用 RGB 光源。而藍(lán)色和純綠色 LED 的開(kāi)發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。 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)。 雙基色顯示屏：紅和綠雙基色， 256 級(jí)灰度、可以顯示 65536 種顏色。 按使用場(chǎng)合分類 ： 室內(nèi)顯示屏：發(fā)光點(diǎn)較小，一般 Φ3mm Φ 8mm，顯示面積一般零點(diǎn)幾至十幾平方米。 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)。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。 LED 動(dòng)態(tài)顯示原理 LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)中各模塊的顯示方式： 有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種。最典型的例子就是電影放映機(jī)。相鄰兩行線間絕緣。比如，Y7 為 1， X0 為 0,則右下角的 LED 點(diǎn)亮。此種方式的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，對(duì)微控制器（ MCU）的通信速度要求較低。并行傳輸需要的芯片較多，因此市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)用 FPGA,CPLD 等高密度可編程邏輯器件（ PLD）來(lái)取代傳統(tǒng)鎖存器 IC 的方案。因此控制器的種類也在不斷發(fā)展以適應(yīng)要求，從最初的 8051 單片機(jī)，到 PIC 單片機(jī) ，又到 FPGA，直到現(xiàn)在的 ARM 處理器。對(duì)顯示效果和移動(dòng)算法的處理也比較吃力，在實(shí)際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。 二．以 PIC 單片機(jī)為控制器的 LED 顯示屏。 三．以 FPGA（復(fù)雜可編程邏輯門陣列）為控制器的 LED 顯示屏。因此被運(yùn)用于雙基色、三基色的顯示系統(tǒng)。因此其運(yùn)算能力非常強(qiáng)大，內(nèi)部資源也十分豐富，極大的簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)的難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期。 3 硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件概述 整個(gè)電路由單片機(jī) 89C51， 8 個(gè) 74LS373， 1 個(gè) 74HC154， 1 個(gè) 74LS138,4 個(gè) 16 16 的LED。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。 圖 AT89C51 的管腳圖 譯碼器是組合邏輯電路的一個(gè)重要的器件， 74LS138 的輸出是低電平有效，故實(shí)現(xiàn)邏輯功能時(shí)，輸出端不可接或門 及或非門 ， 74LS138 與前面不同，其有使能端，故使能端必須加以處理，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)需要的邏輯功能。 工作原理： 74LS373 的輸出端 O0— O7 可直接與總線相連。當(dāng) LE 為低電平時(shí)， O 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平 。 LED,50 年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光 線的基本知識(shí)，第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于 1960 年。 1616LED 點(diǎn)陣顯示制作 1616LED 點(diǎn)陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 以 UCDOS 中文宋體字庫(kù)為例，每一個(gè)字由 16 行 16 列的點(diǎn)陣組成顯示。這里我們以“高”字說(shuō)明，如圖 所示。方向?yàn)?p00到p07 ,顯示漢字“高”時(shí) ,p02 點(diǎn)亮 ,由上往下排列 ,為 滅， 滅 , 滅 , 滅 , 滅 , 亮 , 滅 , 滅。 由 這個(gè)原理可以看出，無(wú)論顯示何種字體或圖像，都可以用這個(gè)方法來(lái)分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。 首先 ， 從 的 元件庫(kù)中找到 “MATRIX 8X8RED” 元器件，并將四塊該元器件放入Proteus 文檔區(qū)編輯窗口中。并注意要將行線和列線引出一定長(zhǎng)度的引腳，以便下面我們使用 。 圖 可以看到原來(lái)的連線已經(jīng)自動(dòng)隱藏了，至于線上的交點(diǎn)，我們不要去動(dòng)。然后，我們將其保存，以便以后使用。 P1 口： P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電 平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某