【正文】 電源電壓 ———————————————————— +5V 輸入電壓 ———————————————————— 工作環(huán)境溫度 54154————————————————— 55~125℃ 74154——————————————————— 0~70℃ 貯存溫度 ——————————————————— 65~150℃ 74LS154 邏輯圖： 圖 10 74LS154邏輯圖 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 硬件模塊設(shè)計(jì) 27 推薦工作條件： 表 4. 推薦工作條件表 CT54154/CT74154 單位 最小 額定 最大 電源電壓 Vcc 54 5 V 74 5 輸入高電平電壓 VIH 2 V 輸入低電平電壓 VIL V 輸出高電平電流 ICH 805 μ A 輸出低電平電流 ICL 16 mA 靜態(tài)特性如下表（ TA為工作環(huán)境溫度范圍） 表 5. 靜態(tài)特性表 參數(shù) 測(cè)試條件 [1] 154 單位 最小 最 大 VIK 輸入鉗位電壓 Vcc最小 IIK=12mA V VOK輸出高電平電壓 Vcc=最小 ,VIH=2V,VIL=, IOH=800μ A V VOL輸出低電平電壓 Vcc=最小 ,VIH=2V,VIL=， IOL=16mA V II最大輸入電壓時(shí)輸入電壓 Vcc=最大， VI= 1 mA IIH輸入高電平電流 Vcc=最大 ,VIH= 40 μ A VIH輸入低電平電流 Vcc=最大， VIL= mA Ios輸出短路電流 Vcc=最大 54 20 55 mA 74 18 57 Icc電源電流 Vcc=最大時(shí)鐘 所有輸入開路 54 49 mA 74 56 [1]：測(cè)試條件中的“最大”和“最小”用推薦工作條件中的相應(yīng)值。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng) P3 口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說明 ● VCC：供電電壓。 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 178。若要顯示一幀畫面，先送出第一行的數(shù)據(jù)，然后選通并點(diǎn)亮第一行，延時(shí)；此后送出第二行的數(shù)據(jù)，同樣選通、點(diǎn)亮并延時(shí)；依次將所有行掃描完，即給出了一幀的畫面。見過上面分析，可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具備的主要功能對(duì)于列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備來(lái)說，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)串入并出的移位功能；對(duì)于列數(shù)據(jù)顯示來(lái)說，應(yīng)具有并行鎖存的 功能。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并行傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉?。?16X16 點(diǎn) 陣為例，把所有同一行發(fā)光管的陽(yáng)極連在一起，把所有同一列發(fā)光管的陰極連在一起，先送出對(duì)應(yīng)第一行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后選通第一行使其點(diǎn)亮一定的時(shí)間，然后熄滅 。因此，設(shè)計(jì)方案的比較主要對(duì)此展開。 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 的組成框圖如圖 1 所示。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） LED 顯示屏工作原理 19 PC 機(jī)與單片機(jī)串行通信接口設(shè)計(jì) PC 機(jī)與單片機(jī)通信時(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換 PC 機(jī)串行口使用的是 RS 232C 邏輯電平 ,而 AT89C51 單片機(jī)串行口的輸入輸出均為 TTL 電平 ,因此 ,當(dāng) PC 機(jī)與單片機(jī)通信時(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。據(jù)此可以描繪出 “ 田 ” 字的位（ bit）信息。 當(dāng)行上有一負(fù)脈沖選通信號(hào)時(shí)，列端四位數(shù)據(jù)為 1者發(fā)光二極管導(dǎo)通點(diǎn)亮。 如果是靜態(tài)顯示，則 LED 驅(qū)動(dòng)器的選擇較為簡(jiǎn)單，只要驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力與顯示器工作電流相匹配即可。當(dāng)給發(fā)光二極管陽(yáng)極引出端 r1 加高電平，陰極引出端 c1 加低電平時(shí)，左上角的二極管被點(diǎn)亮因此，對(duì)于行和列的電平進(jìn)行掃描控制時(shí)，可以達(dá)到顯示不同漢字的目的。為顯示和打印輸出漢字而形成的漢字編碼為字形碼，計(jì)算機(jī)通過漢字內(nèi)碼在字模庫(kù)中找出漢字的字形碼，實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)換 [8]。例：用 16179。漢字庫(kù)可分為軟字庫(kù)和硬字庫(kù)。行掃描和列掃描方法的掃描頻率必須大于 16179。即二進(jìn)制00000100，轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制為 04h。我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)象素，而把每一個(gè)字的字形理解為一幅 圖像。控制電路負(fù)責(zé)有序的選通各行，在選通每一行之前還要把該行各列的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。對(duì)于雙色圖文屏和多色圖文屏來(lái)說，在 LED 點(diǎn)陣的每一個(gè)“點(diǎn)”上布置兩個(gè)或多個(gè)不同顏色的 LED 發(fā)光器件，對(duì)應(yīng)于每種顏色都有自己的顯示矩陣。根據(jù)屏幕所需的平面面積大小，選擇一定數(shù)量的 LED。通用 IC設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路在室內(nèi)外單色、雙基色顯示屏方面應(yīng)用成熟，目前仍然是主流的驅(qū)動(dòng)電路。為使顯示效果更符合人眼的視覺特性，出 現(xiàn)了非線性級(jí)差調(diào)灰技術(shù)，即在低亮度區(qū)級(jí)差小，增加級(jí)數(shù)，逐步到高亮度區(qū)時(shí)增大級(jí)差，形成視覺效果上的“級(jí)差一致性”。首先要按照 亮度指標(biāo)選擇 LED或者顯示模塊，其次是根據(jù)選擇的產(chǎn)品紅、綠、藍(lán)顏色的亮度來(lái)確定哪一種顏色為基準(zhǔn)，一般是將亮度比例低的一種作為亮度基準(zhǔn)，當(dāng)基準(zhǔn)的一種已經(jīng)達(dá)到最大亮度時(shí)，調(diào)整另外一種（雙色）或兩種（全彩）。 二、 紅外發(fā)光二極管的檢測(cè) 由于紅外發(fā)光二極管，它發(fā)射 1～ 3μm的紅外光，人眼看不到。正常情況下，接通后就能正常發(fā)光。利用具有 10kΩ擋的指針式萬(wàn)用表可以大致判斷發(fā)光二極管的好壞。3 565 8*8 64 BJTOR/G 8*8 64 紅 橙 60*2 10 30 ≤ ≥ 0。 由于發(fā)光二極管具有最大正向電流 IFm、最大反向電壓 VRm 的限制，使用時(shí)，應(yīng)保證不超過此值。 .散射型 :這是視角較大的指示燈，半值角為 45176。國(guó)外通常把 φ3mm 的發(fā)光二極管記作 T1；把 φ5mm 的記作 T1（ 3/4）；把 的記作 T1（ 1/4）。 ８點(diǎn)陣。城市景觀照明的發(fā)展極大也刺激了對(duì)照明產(chǎn)業(yè)的需求，同時(shí)對(duì)照明產(chǎn)品的功能及技術(shù)提出了新的要求。辦法規(guī)定：城鄉(xiāng)居民用戶使用每只高效照明產(chǎn)品，中央財(cái)政將按中標(biāo)協(xié)議供貨價(jià)格的百 50％給予補(bǔ)貼，而大宗用戶的每只高效照明產(chǎn)品，中央財(cái)政將給予 30％補(bǔ)貼。人們生活水平的逐步提高 ,對(duì)生存環(huán)境質(zhì)量的要求也越來(lái)越高 ,從而對(duì)照明產(chǎn)品也提出更高的要求。 設(shè)計(jì)一種控制系統(tǒng)如能采用現(xiàn)有成熟的技術(shù)方案和產(chǎn)品是相當(dāng)明智的方法，LEDNET系統(tǒng)是以 DMX512協(xié)議和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)開發(fā)出來(lái)的LED 燈飾照明控制系統(tǒng)，使其更加適合 LED 燈飾行業(yè)的應(yīng)用。 ：室內(nèi)顯示屏可達(dá) 160 度，戶外的可達(dá) 120 度。 LED 顯示屏特點(diǎn)： ：發(fā)光二極管的使用壽命在 10萬(wàn)小時(shí)以上。一方面， 受 LED 材料器件的限制，LED 顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域沒有廣泛開展；另一方面，顯示屏控制技術(shù)基本上是通訊控制方式，客觀上影響了顯示效果。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字化的多媒體內(nèi)容將在信息世界中占據(jù)主流，新型的大屏幕顯示設(shè)備將代替?zhèn)鹘y(tǒng)電視機(jī)成為人們享受信息和多媒體內(nèi)容的中心。 1998 年白光的 LED 開發(fā)成功。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。由于具有容易控制、低壓直流驅(qū)動(dòng)、組合后色彩表現(xiàn)豐富、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于城市各工程 中、大屏幕顯示系統(tǒng)。它以其色彩鮮艷，動(dòng)態(tài) 范圍廣，亮度高，壽命長(zhǎng)，工作性能穩(wěn)定而日漸成為顯示媒體中的佼佼者，廣泛應(yīng)用于廣告、證券、信息傳播、新聞發(fā)布等方面，是目前國(guó)際上極為先進(jìn)的顯示媒體。 關(guān)鍵詞： LED 顯示屏 、 點(diǎn)陣 、 芯片 、 AT89C52 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT ABSTRACT LED display is a rapidly developing new information shows up in the media. Based on the LED display the status and understanding of the history of the development so that we understand that the deeper the LED in a modern society, as well as the importance of the position. In this paper, the hardware design of LED dot matrix done a parative analysis, the use of dynamic scanning program serial output data on the LED display for hardware design, AT89C52 as the control system of the entire system through the line out drive and LED display can be driven so that English, as well as a rolling display of Chinese characters, photographs, and other information. Key words:AT89C52 chip LED dot matrix display 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 目 錄 緒 論 ............................................................... 1 顯示屏的研究背景及意義 ................................... 1 LED 顯示屏的發(fā)展趨勢(shì) ......................................... 4 1 LED 顯示屏工 作原理 ................................................ 6 LED 技術(shù)現(xiàn)狀 ................................................ 6 LED 顯示屏相關(guān)定義和分類 ............................... 6 發(fā)光二極管的檢測(cè) ....................................... 8 LED 顯示屏相關(guān)技術(shù) .................................... 9 屏體部分結(jié)構(gòu)與功能 ........................................ 10 控制器結(jié)構(gòu)與功能 ............................................ 12 點(diǎn)陣 LED 顯示器的組成原理及控制方式 ........................ 13 字點(diǎn)陣顯示原理 ........................................ 13 LED 顯示器的控制方式 .................................. 15 LED 顯示器與單片機(jī)的接口 ............................. 17 驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)介 .......................................... 17 字模數(shù)據(jù) .............................................. 17 PC 機(jī)與單片機(jī)串行通信接口設(shè)計(jì) .............................. 19 PC 機(jī)與單片機(jī)通信時(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換 .................. 19 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片 .................................. 19 2 硬件模塊設(shè)計(jì) ..................................................... 20 方案的比較 .................................................. 20 主要元件介紹 .............................................. 22 單片機(jī) AT89C52 ....................................... 22 4 線 — 16線譯碼器 74LS154 ............................. 24 大功率 2SC8050NPN 三極管 .............................. 28 系統(tǒng)電路分析 ................................................ 31