【正文】 字編碼的存儲(chǔ)，可以 實(shí)現(xiàn) 中英文字符和動(dòng)態(tài)顯示，并且可以通過級(jí)連的方式來擴(kuò)展顯示屏的尺寸，增加顯 示內(nèi)容。Clock chip1 / 471 前言 LED 電子顯示屏概述LED 電子顯 示屏（Light Emitting Diode Panel）是由幾百至幾十萬個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成的像素點(diǎn)，按矩陣均勻排列組成。因而被廣泛應(yīng) 用于車站、 碼頭、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、 證券市 場(chǎng)、建筑市場(chǎng) 、拍 賣行、工業(yè)企業(yè)管理和其它公共場(chǎng)所。LED 點(diǎn)陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點(diǎn)陣顯示模塊，適于播放文字、 圖像信息。尤其是以其高亮度，大面積顯示而讓更多人在戶外也感受到信息時(shí)代的來臨。 LED 點(diǎn)陣規(guī)模常見的有 445581616 等等。 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。相鄰兩行 線間絕緣。6 / 47圖 用動(dòng)態(tài)掃描顯示字符 9 的過程假設(shè) X,Y 為兩個(gè) 8 位 寬的字節(jié)型數(shù)據(jù)， X 的每位對(duì)應(yīng) LED 模塊的 8 根列線 X7X0，同 樣 Y 的每位對(duì)應(yīng) LED 模塊的 8 根行線 Y7Y0。例如 0601 條屏（每行 6 個(gè)漢字，共 1 行），行線有 16 根，列線有 96 根 [10]。3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)與方案論證 設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求完成可以控制兼容 T12 和 T08 顯示屏單元板并可擴(kuò)展顯示單元數(shù)目的單色動(dòng)態(tài)調(diào)幅屏(1)、顯 示區(qū)域：?jiǎn)紊@示 64＊32 點(diǎn)。而本設(shè)計(jì)使用是一塊完整的32*64 的點(diǎn)陣屏，能同時(shí)顯示 8 個(gè)漢字。是近年來新興的可編程邏輯器件。ARM 與 FPGA 的組合更是功能強(qiáng)大，除了海量存儲(chǔ)技術(shù)，無線更新技術(shù)外，還能實(shí)時(shí)地顯示視頻信號(hào)。因此需要在單片機(jī)外部擴(kuò)展大容量的 E2PROM。它通過 SDA（串行數(shù)據(jù)線）及 SCL（串行時(shí)鐘線 ）兩根線和連在總線上的上位機(jī)進(jìn)行通信，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。而每個(gè)顯示單元的列數(shù)據(jù)則由 16 位移位鎖存器并行輸出口提供。遵循結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)思路,把單片機(jī)在顯示模式時(shí)所有工作量分為以下三個(gè)任務(wù)：(1)、掃 描顯示任務(wù)：掃描顯示任務(wù)負(fù)責(zé)把 Display_Buffer 中的數(shù)據(jù)依次發(fā)送到列驅(qū)動(dòng)器 74HC595，并按嚴(yán)格的時(shí)序高電平選通十六根行掃描線（Y0—Y15），使每一列數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)著一個(gè)行線狀態(tài)。并通過一定的算法，把上位機(jī)發(fā)送的漢字編碼轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 GB2312 漢字編碼。74HC595 在 5V 供電的時(shí)候能夠達(dá)到 30MHz 的時(shí)鐘速度，每個(gè)并行輸出端口均能承受 20mA 的灌電流和拉電流。穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，旁路掉電源中的高頻脈動(dòng)成份。采用三線接口與CPU 進(jìn) 行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或 RAM 數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在新一代的“DS1820”體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。RS232C 規(guī)定最大的負(fù)載電容為 2500pF，這個(gè)電容限制了傳輸距離和傳輸速率，由于 RS232C 的發(fā)送器和接收器之 間具有公共信號(hào)地（GND），屬于非平衡 電壓型傳輸電路，不使用差分信號(hào)傳輸，因此不具備抗共模干擾的能力，共模噪聲會(huì)耦合到信號(hào)中。同時(shí)，條屏一般是全天候工作， 對(duì)電源系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間工作的穩(wěn)定性要求較高。正好滿足條屏的應(yīng)用場(chǎng)合。沒有像 C 語言一樣 的具體流程，只能將各主要控件的主要事件響20 / 47應(yīng)作簡(jiǎn)要流程說明，具體流程圖如 所示。 Hex(zw(i)) //加入 0x 的十六進(jìn)制Else = amp。HA1) + (CLng(amp。國(guó)標(biāo)碼 和區(qū)位碼都有 94 個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)又都有 94 個(gè)位。上位機(jī)與下位機(jī)通信的時(shí)候?yàn)榱俗R(shí)別通信數(shù)據(jù)的所代表的含義,所以必須有通信協(xié)議。 漢字移動(dòng)測(cè)試測(cè)試方法：在最低幀率和最高幀率設(shè)置下，用秒表統(tǒng)計(jì)出各個(gè)移動(dòng)速度設(shè)置值下的，每秒移動(dòng)的水平點(diǎn)陣數(shù)，單位為點(diǎn)/秒。從設(shè)計(jì)之初就確定了參照大屏幕顯示屏的實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)際情況設(shè)計(jì)一款小屏幕的 LED 點(diǎn)陣顯示屏。雖然設(shè)計(jì)結(jié)束了，但學(xué)習(xí)還在繼續(xù)。sbit D=P1^3。tempcol=coll。BUFF__UP[5]=Table[word+1][disrow*4+1]。BUFF__UP[13]=Table[word+3][disrow*4+1]。BUFFDOWN[4]=Table[word+1][64+disrow*4+0]。BUFFDOWN[12]=Table[word+3][64+disrow*4+0]。if(col8) inc=0。amp。i++){e1=~(TEMP1i)amp。 //移位時(shí)鐘} }}void delay(unsigned int i){unsigned int j。OE=1。 //REN=1 允許串行接受狀態(tài)，串口工作模式 1 TMOD|= 0x20。 // 開總中斷 TR1=1。iSPEED。0x01。}}}word=word+1。void noack()。void writeto()。 sbit HC138_OE=P0^1。void main(){ uchar k。k4。 HC595_CLK=0。0x04。}void start(){ sda=1。 scl=1。amp。 scl=0。}else { sda=0。 delay()。i++) { scl=1。 start()。 ack()。write(add/256)。noack()。_nop_()。 }}9 / 47void chuan() interrupt 4{uint temp,date1。}}if(TI){TI=0。for (i=0。HC595_CLK=1。0x80。ES=1。if(temp==128){temp=0。j120。_nop_()。ack()。write(0xa0)。 ack()。 }return temp。 for(i=0。 delay()。i++) { if(dateamp。 scl=1。delay()。}void stop(){ sda=0。 } }}}}void c64_init(){scl=1。0x02。 HC595_STB=1。HC595_CLK=0。unsigned char r_data[8], g_data[8]。 sbit HC138_C=P1^2。uchar read_date(uchar add)。void stop()。0x08。 STB=1。col++)//循環(huán) 32 次，點(diǎn)亮并移動(dòng)一個(gè)漢字，步進(jìn)是一位，{coll=col%8。 ES = 1。} //主函數(shù)入口void main(void){uchar i。} } void PWM_LIGHT(uchar p) //亮度調(diào)整{OE=0。CLK=0。for(i=0。col24) inc=2。uchar TEMP0,TEMP1,i,inc。BUFFDOWN[10]=Table[word+2][64+disrow*4+2]。BUFFDOWN[2]=Table[word][64+disrow*4+2]。BUFF__UP[11]=Table[word+2][disrow*4+3]。BUFF__UP[3]=Table[word][disrow*4+3]。//74HC138 使能：低有效uchar Recive=1。sbit BB=P1^1。 （3）、硬件系統(tǒng)的建立必須合理和穩(wěn)定，實(shí)物建立之前最好進(jìn)行仿真這樣才能為軟件提供一個(gè)可靠的試驗(yàn)平臺(tái)。從得知畢業(yè)論文題目之后，就到互聯(lián)網(wǎng)上對(duì) LED 進(jìn)行了詳細(xì)的資料收集，從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的兩方面對(duì) LED 進(jìn) 行了解。（1）上位機(jī)軟件安裝包大?。?MB（2）上位機(jī)程序大?。?23 KB（3）上位機(jī)內(nèi)存占用：44 KB（4）1024 字下載時(shí)間：14 秒26 / 47（5）單片機(jī)目標(biāo)代碼大小：5297 字節(jié)；data 區(qū)內(nèi)存占用 75 字節(jié)零 1 位；外部 xdata 區(qū)占用 689 字節(jié)。當(dāng)漢字作為ASC( )函數(shù)的參數(shù)時(shí) ，返回的是 漢字機(jī)內(nèi)碼，經(jīng) HEX()函數(shù)轉(zhuǎn)換即可得到漢字機(jī)內(nèi)碼的十六進(jìn)制數(shù)，再通過公式()就可以得到漢字的首地址，有了漢字的首地址再從字庫中提取漢字代碼，再經(jīng)過擴(kuò)展取兩次字模得到 32*64 的點(diǎn)陣字模。在漢字系統(tǒng)中使用機(jī)內(nèi)碼形式存儲(chǔ)漢字，國(guó)標(biāo)碼的最高位置 l 作為漢字的機(jī)內(nèi)碼。H amp。 , = amp。這樣的設(shè)計(jì)，緊湊美觀， 堅(jiān)固耐用。因此，在許多場(chǎng)合，開關(guān)電源已逐步取代線性電源。在 LED 全滅的狀態(tài)下，耗電電流為 60mA 左右；在 LED 全亮的情況下，工作 電流可以達(dá)到 3A；在滾動(dòng)顯示 漢字的時(shí)候，耗 電約為 500mA 左右。RS232C 是由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）正式公布的，在異步串行通信中應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線。C?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直”接口的溫度傳感器。74HC138 為 3 線—8 線譯碼器，其工作原理為：當(dāng)一個(gè)選通端（G1）為高電平，另外兩個(gè)選通端 G2A 和 G2B 為低電平時(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。輕則對(duì)周圍無線電環(huán)15 / 47境造成電磁污染，重則使系統(tǒng)時(shí)鐘紊亂，邏輯錯(cuò)誤。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制卡接有標(biāo)準(zhǔn)的 T08 接口和 T12 接口，也適合其它型號(hào)的點(diǎn)陣屏使用本控制卡，因此控制卡的設(shè)計(jì)非常重要。該緩存區(qū)與 Display_Buffer 編址連續(xù)。進(jìn)入下載模式后從上位機(jī)傳送來的數(shù)據(jù)經(jīng)過 MAX232 串口存放到單片機(jī)內(nèi)部的擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，在 AT24C64 存儲(chǔ)區(qū)中開辟 192 字節(jié)（1536 位）動(dòng)態(tài)顯示緩沖區(qū)Display_Buffer 和 32 字節(jié)的字模數(shù)據(jù)緩存區(qū) Temp_Buffer,兩個(gè)緩存區(qū)編址連續(xù)。整個(gè)顯示單元由一個(gè)32*64 點(diǎn)陣的 LED 模 塊和一個(gè) 32 位寬的移位 鎖存器（串行—并行轉(zhuǎn)換器）構(gòu)成。連接 總線的器件的輸出必須是集電極或漏極開路，以具有線“與” 功能。照此計(jì)算，若有 256 個(gè)需要顯示的字符，則至少需要 32B256=8192 字節(jié)（8KB）的E2PROM 存儲(chǔ)空間。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，縮短了開發(fā)周期。9 / 47其內(nèi)部資源對(duì)于點(diǎn)陣單元模塊確定的條屏 LED 顯示屏，無論從存儲(chǔ)容量還是單片機(jī)的執(zhí)行速度都能很好的適用單元點(diǎn)陣模塊確定的LED 顯示屏方案二：以 FPGA（復(fù)雜可編程邏輯門陣列）為控制器的 LED 顯示屏。因此為了在較遠(yuǎn)距離處獲得清晰的視覺效果，本設(shè)計(jì)選擇方案二，采用 32 個(gè) 88 點(diǎn) 陣單元，像素直徑 5mm 的 LED 模塊拼接成32*64 的 LED 顯示屏。在幀切換的時(shí)候還要加入余輝消除處理。這就是動(dòng)態(tài)掃描的原理。現(xiàn)描述一下用動(dòng)態(tài)掃描顯示的方式，顯示字符“9”的過程。以 88 點(diǎn)陣 模塊為例， 說明一下其使用方法及控制過程。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(jiǎn)單的中文文字，也可用于簡(jiǎn)單圖形顯示。2 LED 顯示原理的分析 LED 點(diǎn)陣模塊結(jié)構(gòu)八十年代以來出現(xiàn)了組合型 LED 點(diǎn)陣顯示器模塊，以發(fā)光二極管為像素，它用高亮度發(fā)光二極管芯陣列組合后，環(huán)氧樹脂和塑模封裝而成 [7]。 LED 顯示屏市場(chǎng)前景LED 全彩顯 示屏，是 20 世紀(jì) 90 年代在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體。全彩色顯示屏：紅、 綠、 藍(lán)三基色，256 級(jí)灰度的全彩色 顯示屏可以顯示一千六百多萬種顏色。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；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。LED display control card。對(duì)論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本設(shè)計(jì)采用 Visual Basic 編寫上位機(jī)，上位機(jī)與下位機(jī)采用 RS232 通信標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)。利用不同的半導(dǎo)體材料可以制造不同色彩的 LED 像素點(diǎn) [1]。 LED 顯示屏的 發(fā)展前景極為 廣闊，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、全色化方向發(fā)展 [4]。(3)、按使用場(chǎng)合分類：室內(nèi)顯示屏：發(fā)光點(diǎn)較小，一般 Φ3mmΦ8mm，顯示面 積一般零點(diǎn)幾至十幾平方米。顯示信息無處不在。根據(jù)像素顏色的數(shù)目可分為單色、雙基色、三基色等。靜態(tài)顯 示原理簡(jiǎn)單、控制方便，但硬件接線復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中一般采用動(dòng)態(tài)顯示方式，動(dòng)態(tài)顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅(qū)動(dòng)，從上到下逐次不斷地對(duì)顯示屏的各行進(jìn)行選通，同5 / 47時(shí)又向各列送出表示圖形或文字信息的列數(shù)據(jù)信號(hào)，反復(fù)循環(huán)以上操作，就可以顯示各種圖形或文字信息。同 樣，紅色豎直線 X0、X1……X7 叫做列線，接內(nèi)部每列 8 個(gè) LED 的陰極，相鄰兩列線間絕緣。在這個(gè)示例中， Y 叫行掃描線，行掃描線在每個(gè)時(shí)刻