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正文內(nèi)容

x16點(diǎn)陣課程設(shè)計(jì)--1621516點(diǎn)陣led電子顯示屏的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-07-11 11:23 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 加 12V 編程電源( VPP)。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2:來自反向振蕩器的輸出 單片機(jī) AT89C51 最小系統(tǒng) 單片機(jī)采用 12M 晶振作為時(shí)鐘源,復(fù)位采用上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式 仿真原理圖如下: 圖 13 最小系統(tǒng) 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 10 串行口擴(kuò)展 I/O 口 為了減少對(duì) I/O 口的占用,數(shù) 據(jù)傳送采用 AT89C51 串行口方式 0中斷外接同步移位寄存器 74HC595 擴(kuò)展出一個(gè) 8位并行口實(shí)現(xiàn) 8 位數(shù)據(jù)并行傳輸。仿真原理圖如下: 圖 14 I/O口擴(kuò)展 74HC595 管腳說明: 74595 的數(shù)據(jù)端: QAQH: 八位并行輸出端,可以直接控制數(shù)碼管的 8 個(gè)段。 QH39。: 級(jí)聯(lián)輸出端。我將它接下一個(gè) 595 的 SI端。 SI: 串行數(shù)據(jù)輸入端。 74595 的控制端說明: /SCLR(10 腳 ): 低點(diǎn)平時(shí)將移位寄存器的數(shù)據(jù)清零。通常我將它接 Vcc。 SCK(11 腳 ):上升沿時(shí)數(shù)據(jù)寄存器的數(shù) 據(jù)移位。 QAQBQC...QH;下降沿移位寄存器數(shù)據(jù)不變。(脈沖寬度: 5V時(shí),大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級(jí)) RCK(12 腳 ):上升沿時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器,下降沿時(shí)存儲(chǔ)寄存器數(shù)據(jù)不變。通常我將 RCK 置為低電平,當(dāng)移位結(jié)束后,在 RCK端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖( 5V時(shí),大于幾十納秒就行了。我通常都選微秒級(jí)),更新顯示數(shù)據(jù)。 /G(13 腳 ): 高電平時(shí)禁止輸出(高阻態(tài))。如果單片機(jī)的引腳不緊張,用一個(gè)引腳控制它,可以方便地產(chǎn)生閃爍和熄滅效果。比通過數(shù)據(jù)端移位控制要省時(shí)省力。 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 11 16*16 點(diǎn)陣行、列驅(qū)動(dòng) 為實(shí)現(xiàn) 16*16 點(diǎn)陣移動(dòng)顯示功能,在顯示時(shí)采用逐列掃描、 2*8 數(shù)據(jù)行輸入方式進(jìn)行顯示,列驅(qū)動(dòng)采用兩個(gè) 74HC138 級(jí)聯(lián)為 4譯 16譯碼器,并用 ~進(jìn)行完成譯碼,實(shí)現(xiàn)逐列掃描,行數(shù)據(jù)輸入采用兩個(gè) 74HC373 數(shù)據(jù)鎖存器實(shí)現(xiàn)16 位異步輸出,仿真原理圖如下: 圖 15 行驅(qū)動(dòng) 圖 16 列驅(qū)動(dòng) 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 12 16*16 點(diǎn)陣制作 設(shè)計(jì)時(shí)必須掌握點(diǎn)陣工作原理方能進(jìn)行更深層設(shè)計(jì)。 16x16LED 點(diǎn)陣其實(shí)就是 4塊 8x8 點(diǎn)陣 LED 級(jí)聯(lián)而成的,因此 特給出 88 點(diǎn)陣 LED的工作原理。 圖( 1)為 8 8點(diǎn)陣 LED 外觀及引腳圖,其等效電路如圖( 2)所示,只要其對(duì)應(yīng)的 X、Y 軸順向偏壓,即可使 LED 發(fā)亮。例如如果想使左上角 LED 點(diǎn)亮,則 Y0=1, X0=0即可。應(yīng)用時(shí)限流電阻可以放在 X 軸或 Y軸。而 16x16 就是在 8x8原理的基礎(chǔ)上將四塊 8x8 級(jí)聯(lián)而成,如圖 : 圖 17 8 8點(diǎn)陣 LED 外觀及引腳圖 圖 18 8 8點(diǎn)陣 LED等效電路 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 13 圖 19( a) 四塊 8x8 點(diǎn)陣 LED 級(jí)聯(lián) 16*16 連接示意圖 圖 19( b) 四塊 8x8 點(diǎn)陣 LED 級(jí)聯(lián)成 16x16 點(diǎn)陣 LED 點(diǎn)陣的顯示文字圖形原理 : LED 驅(qū)動(dòng)顯示采用動(dòng)態(tài)掃描方法,動(dòng)態(tài)掃描方式是逐行輪流點(diǎn)亮,這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。以 16 16 點(diǎn)陣為例,把所有同一行的發(fā)光管的 陰 極連在一起,把所有同一列的發(fā)光管的 陽 極連在一起(共 陰 的接法),先送出對(duì)應(yīng)第 1 列 發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存,然后選通第 1 列使其燃亮一定的時(shí)間,然后熄滅;再送出第 2列 的數(shù)據(jù)并鎖存,然后選通第 2列使其燃亮相同的時(shí)間,然后熄滅; ? .第 16 列 之后,又重新燃亮第 1列 ,反復(fù)輪回。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快(每秒 24 次以上),由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象,就能看到顯示屏上穩(wěn)定的 圖形。該方法能驅(qū)動(dòng)較多的 LED,控制方式較靈活,而且節(jié)省單 片 機(jī)的資源。 顯示數(shù)據(jù)可通過單片機(jī)的 P0,P2 口接驅(qū)動(dòng)電路傳輸?shù)近c(diǎn)陣行引腳。 點(diǎn)陣的移動(dòng) 以下以 16 16 點(diǎn)陣為例介紹點(diǎn)陣的移動(dòng)。要顯示一個(gè)字符,該字符的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)可以列向(縱向) 16 點(diǎn)組字,又可以行向(橫向) 16 點(diǎn)組字。無論哪一種組字方法,都既可以顯示字符的水平方向的移動(dòng),又可以顯示豎直方向的移動(dòng)。本設(shè)計(jì)主要采用漢字的左移,所以以下只作左移顯示的解釋 列 掃描方式左移動(dòng):列向組字顯示字符水平方向的移動(dòng)(左滾動(dòng)) 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 電子系 14 延長數(shù)組 法。將原來字符點(diǎn)陣數(shù)組的 16 個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)一遍延長,點(diǎn)陣數(shù)組的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為 32 個(gè)。每掃描一幀取 8 個(gè)數(shù)據(jù)顯示,下一幀取數(shù)要在數(shù)組中后移一個(gè)數(shù)取數(shù)。循環(huán)一遍掃 16 幀。可以假想有兩塊 16 16的點(diǎn)陣模塊(共 32幀)水平平行排列,用一個(gè)恰好能罩住 16列點(diǎn)陣的中空方框去罩這個(gè)點(diǎn)陣,第 1(第1 幀)罩住最左邊數(shù)起第一列開始的 16 列,就掃描顯示這 16 列;第 2 次(第 2幀)使方框右移一列,罩住做左邊數(shù)起第 2 列開始的 16 列,就掃描顯示這 16列;;這樣每掃描完一幀使方框右移一列,最后第 16 次(第 16 幀)時(shí),罩住左邊數(shù)起的第 16列開始的 16 列,就掃描顯示這 16列。如此完成 16 幀畫面的掃描顯示,也就完成了整個(gè)一次移動(dòng)循環(huán)掃描、之后反復(fù)循環(huán),即可呈現(xiàn)顯示字符沿水平向左移動(dòng)的圖像 因?yàn)槭橇邢蚪M字(列掃描方式,點(diǎn)陣數(shù)據(jù)為行碼,上邊為低位下面為高位),希望顯示移動(dòng)的一個(gè)字符,第 1 次掃描從行碼的點(diǎn)陣數(shù)組中取第 1~16 個(gè)數(shù)據(jù),送行碼輸出口,對(duì)應(yīng)于這 8 個(gè)數(shù)據(jù),同時(shí)用列碼輸出口輸出列碼,分別控制第1~16 列。掃描完前 16 個(gè)數(shù)據(jù)之后,第 2 次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第 3~18 個(gè)數(shù)據(jù)(第 18 個(gè)數(shù)據(jù)與第 1個(gè)數(shù)據(jù)同),送行碼輸出口,對(duì)應(yīng)于這 16 個(gè)數(shù)據(jù),同時(shí)用列碼 輸出口輸出列碼,仍分別控制掃第 1~16 列。第 3 次掃描從點(diǎn)陣數(shù)組中取第5~2
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