【正文】 LED dot matrix display, as a new display device, by a number of independent highbrightness LED lightemitting diode packages. LED dot matrix display can display numbers or symbols, usually used to display time, speed, system status, and a flexible dynamic display. Paper, a microputerbased MCS51/52 16 16 dot matrix LED display design, including the system specific hardware design, software flowcharts and assembly language programs and other aspects. Within the load range, by simply cascading Jiu expansion can right display Jin Xing, is a low cost, high brightness, low voltage Gong Hao Xiao, miniaturization, Yi Yu IC match, Qu Dong simple, Shou Ming long, impact resistance, stable performance, graphics and display options. 一、 系統(tǒng)方案選擇和論證 設(shè)計要求 基本要求： ①要求點(diǎn)陣顯示屏能夠顯示中文漢字、英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字等信息。 ③要求通過按鍵進(jìn)行顯示模式（漢字、英文、數(shù)字、圖形）的切換。 發(fā)揮要求： ①要求所顯示的內(nèi)容能夠?qū)崿F(xiàn)上、下、左、右的移動功能 。 ③顯示屏能夠通過紅外遙控的方式進(jìn)行控制 系統(tǒng)基本方案 . 主控電路選擇 方案一： 數(shù)字電路控制的原理是 LED點(diǎn)陣顯示屏由單片機(jī)控制電路和顯示驅(qū)動電路兩大部分組成 。 方案二： 由 CPLD 器件組成的控制電路，具有很高的可靠性 和設(shè)計靈活性，所實(shí)現(xiàn)的顯示效果樣式較多，但采用可編程邏輯器件 CPLD 的設(shè)計成本相對較高。因此， 主控電路 采用 方案一 作為控制電路 。這種方式可同時顯示 4 個 8 8漢字點(diǎn)陣的漢字、字符或數(shù)字。此方案為點(diǎn)陣顯示屏系統(tǒng)中比較常用的，所用器件也比較常用，容易買到。如果要驅(qū)動 64列點(diǎn)陣顯示，通用 51 單片機(jī)會比較吃力，出現(xiàn)比較嚴(yán)重的閃爍停滯現(xiàn)象。 方案二：并行方式顯示。方案 中運(yùn)用 16 片鎖存器 74HC154 來組成 8 組雙緩沖寄存器 。在送每一行的數(shù)據(jù)到 LED 點(diǎn)陣前，先把數(shù)據(jù)分別送到第一級的 8個74HC154，然后再給第二級的 8個 74HC154送鎖脈沖，數(shù)據(jù)一起輸出到 LED 點(diǎn)陣列中，這樣就避免了各行數(shù)據(jù)顯示不同步問題。 綜上所述，本 作品制作 最終選擇了方案 二 。采用 一個單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)所有功能，其中包括 LED點(diǎn)陣顯示屏的刷新顯示、模式 選擇 等。但是，將所有功能集成在一起，一片AT89S51/52 單片機(jī)處理能力是不夠的。 方案二：主從工作模式。其中一個單片機(jī)用于控制 LED點(diǎn)陣顯示，另外一個單片機(jī)用于擴(kuò)展鍵盤、串口等工作。雖然硬件電路以及軟件設(shè)計方面要求相對高了一些，更涉及到主從單片機(jī)通信問題。 二、 電路模塊的設(shè)計與分析 . 系統(tǒng)程序的設(shè)計 顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生各種控制信號，使屏幕按設(shè)計的要求顯示。顯示驅(qū)動程序負(fù)責(zé)向屏體送顯示數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)生行掃描信號和其他控制信號，配合完成 LED 顯示屏的掃描顯示工作。系統(tǒng)應(yīng)用程序完成系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來實(shí)現(xiàn)。 16X16 LED 顯示屏電路大致上可以 分成單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路、列驅(qū)動電路和行驅(qū)動電路三部分，系統(tǒng)框如下 所示 ： . 單片機(jī)系統(tǒng)及外圍電路 單片機(jī)采用 MSC51 或其兼容系列芯片，采用 12MHZ 或更高頻率晶振，以獲得較高的刷新頻率，使顯示更穩(wěn)定。 然后顯示驅(qū)動程序查詢當(dāng)前燃 亮的行號，從顯示緩存區(qū)內(nèi)讀取下一行的顯示數(shù)據(jù)，并通過串口發(fā)送給移位寄存器。 等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行 /列 號，重新打開顯示。 對應(yīng)的一列為一根豎柱，或者對應(yīng)的一行為一根橫柱，因此實(shí)現(xiàn)柱的亮的方法如下所述： 一根豎柱：對應(yīng)的列置 1，而行則采用掃描的方法來實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)陣每一行的所有 LED 共陰極，每一列的所有 LED 共陽極。同一行漢字字模（即 12個字節(jié)）通過鎖存器 74HC154并行送出后，由移位寄存器 74HC595輸出行選通信號，來點(diǎn)亮該行的 LED，接著再送下一行數(shù)據(jù)，再選中下一行有效，直到 16 行全被掃描過一遍。具體電路圖 流程 如圖 6 所示。 之后，在 電阻 、 電容 、晶振 以及單片機(jī)內(nèi)部時鐘電路作用下，單片機(jī) 89C51/52按照設(shè)定程序在 P1和 P3 接口輸出與內(nèi)部漢字對應(yīng)代碼電平送至 LED 點(diǎn)陣行選線 (高電平驅(qū)動 )，同時在 ， ， (低電平驅(qū)動 )，從而選中相應(yīng)象素 LCD 發(fā)光，并利用人眼視覺暫留特性合成整個漢字顯示。即國標(biāo)漢字庫中每一個字均由 256 點(diǎn)陣來表示。事實(shí)上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在 256象素范圍內(nèi)任何圖形。漢字可拆分為上部和下部，上部由 816 點(diǎn)陣組成，下部也由 816 點(diǎn)陣組成。為了符合視覺暫留要求，點(diǎn)掃描方法掃描頻率必須大于 1664=1 024 Hz，周期小于 1 ms 即可。 . 方案 的 實(shí)現(xiàn) 從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制組成這些圖形或文字的各個點(diǎn)所在的位置相對應(yīng)的 LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時控制各個發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動顯示方式。這個數(shù)字很龐大，因為我們僅僅是 16ｘ 16 的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏 往往 要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個很龐大的數(shù)字。動態(tài)掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點(diǎn)亮 。具體就 16ｘ 16 的點(diǎn)陣來說，把所有同 1行的發(fā)光管的陽極連在一起，把所有同 一 列的發(fā)光管的陰極連在一起（共陽極的接法），先送出對應(yīng)第 1行發(fā)光管亮滅的數(shù)據(jù)并鎖存，然后 先 通第 1 行使其燃亮一定時間，然后熄滅；再送出第 2行的數(shù)據(jù)并鎖存，然后 先 通第 2行使其燃亮相同的時間，然后熄滅 ；以此類推，第 16行之后，又重新燃亮第 1 行，反復(fù)輪回。采用掃描方式進(jìn)行顯示時，每一行有一個行驅(qū)動器，各行的同名列共用一個驅(qū)動器。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}。顯然，采用并行方式時，從控制電路到列驅(qū)動器的線路數(shù)量大，相應(yīng)的硬件數(shù)目多。采用串行傳輸?shù)姆椒?，控制電路可以只用一根信號線，將列數(shù)據(jù)一位一位傳往列驅(qū)動器，在硬件方面無疑是十分經(jīng)濟(jì)的。這樣，對于一行的顯示過程就可以分解成列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（傳輸）和列數(shù)據(jù)顯示兩部分。解決串行傳輸中列數(shù)據(jù)準(zhǔn)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方法。經(jīng)過上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動器電路應(yīng)具有的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會影響本行的顯示。為了盡可能確保實(shí)際電路能達(dá)到預(yù)期的效果，減少無用功， 要 對許多電路模塊的方案進(jìn)行了仿真。 在點(diǎn)陣顯示方式的方案選擇上，通過不斷修改程序與串行電路接法后發(fā)現(xiàn)串行方式很難實(shí)現(xiàn)字幕的右移功能，調(diào)整字幕移動的速度也不方便 。 本系統(tǒng)仿真電路如圖 9 所示。 系統(tǒng)主程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int uchar jj,k,m,n,i,j,kk,temp[2],mode_down,mode_up,mode_left,mode_right。 sbit en=P2^7。 //上移 sbit flag_down =P3^4。 //左移 sbit flag_right=P3^6。 //切換 uchar code zi[4][128]= {{0x08,0x04,0x08,0x04,0x08,0x04,0x08,0x04,0xBF,0x7F,0x08,0x04,0x08,0x06,0x1C,0x0E, 0x2C,0x0D,0x2A,0x15,0x8A,0x14,0x49,0x64,0x28,0x24,0x08,0x04,0x08,0x04,0x08,0x04},/*林 ,0*/ {0x08,0x00,0x08,0x70,0xE8,0x0E,0xBF,0x08,0x88,0x08,0x48,0x08,0x58,0x7E,0xEC,0x09, 0x0B,0x09,0x98,0x08,0xA8,0x08,0x48,0x3E,0xC8,0x00,0x28,0x01,0x1A,0x7E,0x04,0x00},/*挺 ,1*/ {0x20,0x04,0x20,0x04,0xFF,0x7F,0x20,0x06,0x02,0x00,0x8C,0x1F,0x89,0x10,0x86,0x10, 0x92,0x10,0x90,0x1C,0x88,0x08,0x87,0x00,0x84,0x20,0x84,0x20,0x04,0x3F,0x04,0x00},/*范 ,2*/ {0x80,0x00,0x80,0x00,0x80,0x00,0xFE,0x3F,0xC0,0x01,0xC0,0x02,0xA0,0x04,0x90,0x18, 0x88,0x70,0x86,0x20,0x80,0x00,0x00,0x00,0x12,0x11,0x22,0x22,0x21,0x22,0x00,0x00}}。/*4,3*/