【正文】 電子與自動化北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [9] 張有順編著北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [7] 樓然苗，李光飛北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [5] 諸昌鈐北京：人民郵電出版社， 2020 [3] 張凱等編著我在此對 ***老師表示最真摯的謝意！ 最后，真誠的感謝在學(xué)習(xí)和生活中給予我關(guān)心和幫助的所有老師、同學(xué)和朋友！ 22 參考文獻 [1] 李華等編著 整個設(shè)計的功耗計算： LED需要的電壓是 ，整個屏幕顯示 8個漢字的時候的平均電流是 ；各芯片需要電壓為 5V，工作的時候平均電流 ；還有 IRF540的驅(qū)動電壓 12V，工作電流 ；即： P=*+5V*+12V*=。列驅(qū)動電路中的 74HC595 實現(xiàn)了串入并出，并且?guī)в墟i存和移位的功能；而 74LS244 則是防止外界的干擾會對顯示屏造成亂碼，只有單片機發(fā)出的正確的信號才被它選擇通過；行驅(qū)動電路使用了 3－ 8 線譯碼器 74LS138 驅(qū)動 SN7406 加 IRF540 大電流低電阻的 N溝道場效應(yīng)管，因為如果用單片機直接連接 LED 點陣，引腳不夠，同時驅(qū)動能力也不行，而用了這個譯碼器，可以節(jié)省引腳，并且方便做大屏幕的時候擴展。TI=0。 temp=(BUFF2[s]tempyid)|(BUFF2[s+1](8tempyid))。 //等待發(fā)送中斷 } for(s=0+inc。 SBUF=temp。s16+inc。 unsigned char inc,tempyid,temp。 BUFF[w]=hanzi[qqq+1]。s=0。 zimo=0。 } } yid++。 //調(diào)整數(shù)據(jù) rxd_data()。id。 //等待發(fā)送完畢 TI=0。 //輸出行信號 h++。 //從串口輸出第 1個字的第 18字節(jié) } P2=0x0ff。hanzi[aa+16])。 } for (jj=0。 //從串口輸出第 1個字的第 1字節(jié)。jj8。kk0。 //調(diào)用單屏顯示 xx=0。圖 。 圖 顯示驅(qū)動程序流程圖 系統(tǒng)主程序 系統(tǒng)主程序開始以后，首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，包括設(shè)置串口，端口以及一些 16 參數(shù) ；然后以分屏效果顯示“勤奮求實開拓創(chuàng)新桂林工學(xué)院電子與計算機系畢業(yè)設(shè)計電子信息工程 023 班張濤制作。顯示驅(qū)動程序由顯示子程序?qū)崿F(xiàn)；系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置 (初始化 )由系統(tǒng)初始化程序完成；顯示效果處理 等工作，則由主程序通過調(diào)用子程序來實現(xiàn)。而行驅(qū)動則是使用了 3－ 8 線譯碼器 74LS138驅(qū)動 六 路 高 電 壓輸出反相器 SN7406，用 SN7406 再驅(qū)動 IRF540 大電流低電阻的 N溝道場效應(yīng)管，因為如果用單片機直接連接 LED點陣，引腳不夠，同時驅(qū)動能力也不行，而用了這個譯碼器，可以節(jié)省引腳，并且方便以后擴展。因為一條行線上要帶動 128 列的 LED 進行顯示，按每一 LED 器件 20mA 電流計算，128個 LED同時點亮?xí)r，需要 2560mA 即 電流，所以選用 IRF540 作為驅(qū)動管，它的最大工作電流可達 28A，所以不需要加散熱既可穩(wěn)定工作。其硬件電路如圖 所示： A1B2C3G 2 A4G 2 B5G16Y77Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y015U27 4 L S 1 3 89 8U 3 DS N 7 4 0 611 10U 4 ES N 7 4 0 65 6U 3 CS N 7 4 0 63 4U 3 BS N 7 4 0 61 2U 3 AS N 7 4 0 613 12U 4 FS N 7 4 0 63 4U 4 BS N 7 4 0 61 2U 4 AS N 7 4 0 61G1A121 Y 118A241 Y 216A361 Y 314A481 Y 4122G19B1112 Y 19B2132 Y 27B3152 Y 35B4172 Y 43U 3 87 4 L S 2 4 4ABCY 1 0SESY 1 1ABCEI R F 1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y01 2 3 4 5 6 7 8 9RR13 .3 kQ1I R F 5 4 0Q2I R F 5 4 0Q3I R F 5 4 0Q4I R F 5 4 0Q5I R F 5 4 0Q6I R F 5 4 0Q7I R F 5 4 0Q8I R F 5 4 0IRF1IRF2IRF3IRF4IRF5+ 3 . 3IRF6h a n g 1IRF7h a n g 2IRF8h a n g 3h a n g 4h a n g 8+9I R F 1I R F 2I R F 3I R F 4I R F 5I R F 6I R F 7I R F 8h a n g 5h a n g 6h a n g 7I R F 2I R F 3I R F 4I R F 5I R F 6I R F 7I R F 8Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7 圖 點陣顯示屏行驅(qū)動硬件原理圖 12 3— 8 線譯碼器 74LS138 我們前面的列驅(qū)動電路里面只是用了單片機的串口跟 P1 口，還剩下 P0 以及 P2口可以直接接到 8個 LED 的行選端，但是為了整個大屏幕方便以后擴展控制，防止直接驅(qū)動損壞單片機以及隔離外界干擾信號，使用了 74LS138 這個 3— 8 譯碼器作為行選芯片。芯片的輸出端為 QA～ QH，最高位 QH 可作為多片 74HC595 級聯(lián)應(yīng)用時向上一級的級聯(lián)輸出。 RCK 是輸出鎖存器的打入信號，其上升沿將移位寄存器的輸出打入到輸出鎖存器。它的輸入端有 8 個串行移位寄存器，每個移位寄存器的輸出都連接一個輸出鎖存器。 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U78 9 C 5 1+5JZ2 4 M H zC33 0 PC23 0 PC11 0 u+5R2S W 2R11 0 k 圖 89C51 的基本外部電路 9 列驅(qū)動電路 總體規(guī)劃及實現(xiàn)電路 每個漢字需要 4個 8*8 的 LED 點陣，要想實現(xiàn) 8行掃描驅(qū)動，上下 2行必須都有1 個 74HC595 接到 LED 點陣模塊上，而每個漢字是按照 16*16 取模，所以需要 4 個74HC595 來驅(qū)動一個漢字，我的電路設(shè)計的是 8個漢字，所以需要 8*4=32 個 74HC595來實現(xiàn) 8行掃描顯示。 在這時候必須外接存儲器來擴展，那單片機怎么知道我們當(dāng)前使用的是內(nèi)部程序存儲器還是外部程序存儲器呢？所以就需要設(shè)定單片機是使用外部程序存儲器還是內(nèi)部程序存儲器， 89C51 把 31腳設(shè)定為此功能，如果把 31 腳接地，則采用外部程序存儲器，如果把 31腳接 VCC，則默認采用內(nèi)部程序存儲器。S，因此，在第 9 腳上連接一個 2μ S 的高電平脈沖，即可產(chǎn)生復(fù)位動作。 我們使用的是 AT89C51 的最小系統(tǒng)電路，包括：電源、時鐘脈沖、復(fù)位電路和程序存儲器設(shè)定電路，暫時只是顯示很少的幾十個漢字，不用外接存儲擴展。 我們的設(shè)計使用電腦開關(guān)電源提供的 12V， 5V， 3 路電壓。 9腳和 1 12 腳分別為 TL494 內(nèi)容末級兩個輸出三極管的集電極和發(fā)射 7 極。 3腳為控制比較放大器和誤差比較放大器的公共輸出端，輸出時表現(xiàn)為或輸出控制特性，也就是就在兩個放大器中，輸出幅度大者起作用 ； 當(dāng) 3腳的電平變高時， TL494 送出的驅(qū)動脈沖寬度變窄，當(dāng) 3 腳電平低時，驅(qū)動脈沖寬度變寬。 6 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 電源電路 本設(shè)計采用的是電腦開關(guān)電源，它的主控芯片是 TL494。這樣，本行已準備好的數(shù)據(jù)打人并行鎖存器進行顯示時，串并移位寄存器就可以準備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會影響本行的顯示。 解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準備和列數(shù)據(jù)顯示的時間矛盾問題，可以采用重疊處理的 4 方法。將行數(shù)據(jù)一位一位傳往行驅(qū)動器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟的。顯示時要把一行中各列的數(shù)據(jù)都傳送到相應(yīng)的列驅(qū)動器上去，這就存在一個顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。具體就 32*64 的點陣來說，把所有同一列的發(fā)光管的陰極連在一起，再去驅(qū)動這一列 LED (共陽接法 )，每一列先送出對應(yīng)第 1行發(fā)光管對應(yīng)的數(shù)據(jù)并鎖存，再選通第 1行使其點亮一定的時間，然后熄滅；再送出第 2行的數(shù)據(jù)并鎖存，再選通第 2行使其點亮相同的時間，然后熄滅??第 8 行之后，又重新點亮第 1 行，反復(fù)輪回。 32*64 的點陣共有 2048個發(fā)光二極管，顯然單片機沒有這么多端口，如果我們采用鎖存器來擴展端口，按 8位的鎖存器來計算， 32*64 的點陣需要 256 個鎖存器。這樣只需要將圖形或文字的顯示編碼作為列信號跟對應(yīng)的行信號進行逐次掃描，就可以逐行點亮點陣。圖形或文字顯示有靜止和移入移出等顯示方式。其次， LED 顯示屏的象素采用 LED 發(fā)光二極管，將多個發(fā)光二極管以序列的形式構(gòu)成 LED顯示陣列，這種顯示屏具有耗電省、成本低 、亮度清晰度高、壽命長等優(yōu)點，而且 LED 顯示屏以其受空間限制較小，并可以根據(jù)用戶要求設(shè)計屏的大小，具有全彩色效果，視角大，是信息傳播設(shè)施劃時代的產(chǎn)品。 由于單片機技術(shù)的不斷發(fā)展和高亮度 LED發(fā)光管的出現(xiàn)使得大屏幕高亮度 LED電子廣告屏成為可能，與傳統(tǒng)的霓虹燈廣告在顯示效果以及可修改性上都有著無法比擬的優(yōu)勢，而且單片機的日益平民化以及 LED技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使得高亮度高清晰的 LED點陣廣告牌與傳統(tǒng)霓虹燈廣告牌的成本日益接近。討論了單片機控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的數(shù)據(jù)處理以及發(fā)送問題，結(jié)果表明采用并行數(shù)據(jù)輸入、串行數(shù)據(jù)及同步時鐘輸出的專用電路可大大減少 CPU 的輔助時間，提高數(shù)據(jù)的發(fā)送速度。 關(guān)鍵詞 LED；單片機；顯示屏；驅(qū)動；掃描 II A LED Display System Control Base On MCU Abstract： This text clarifies to use a singlechip control monochrome manifestation to hold of method, show the mold piece how the unit carry on the row or column signal control and signal to deliver to the LED medium of drove a problem to research. Discussing a problem of singlechip in a control system how dose it processing the key data and sending out, result indicate adoption parallel munication, string data in line and synchronous the clock output39。另外， SMT技術(shù)的飛速發(fā)展，開關(guān)電源的大規(guī)模使用，使其無論在體積上 還是在可靠性上都比傳統(tǒng)的霓虹燈廣告有明顯的優(yōu)勢，為其在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。再次， LED 顯示屏應(yīng)用廣泛，金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂等方面，顯示效果清晰穩(wěn)定，越來越多的地方開始使用 LED電子顯示屏，有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。本文重點介紹了基于單片機系統(tǒng)的單色LED顯示屏的控制電路、驅(qū)動電路的設(shè)計方法，并針對一個 32x64 屏的顯示特點，對其軟件實現(xiàn)的算法給出了具體的分析。只要掃描 速度大于 24Hz，由于掃描時間很快，人眼的視覺有暫留效應(yīng)，就可以看到顯示的是完整的圖形或文字。這個數(shù)字很龐大，而且成本很昂貴，我們僅僅是 32*64 的 8 個漢字點陣，在實際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣