基于單片機(jī)的電子顯示屏設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-14 20:00本頁(yè)面
【正文】 s make it convenient to make up the display system which is consist of many packs of wide LED screens.［Keywords］ LED。 32bit ARM microprocessor目 錄第1章 LED顯示屏的基本概述 1 LED顯示屏的發(fā)展歷程 1 LED顯示屏市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域 2 LED顯示屏的分類 2第2章 LED顯示屏的性質(zhì)及原理 3 LED顯示屏的分類 3 異步屏 3 隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，在60年代，顯示技術(shù)得到迅速發(fā)展，人們研究出PDP激光顯示等離子顯示板、LED液晶顯示器、發(fā)光二極管LED、等多種顯示技術(shù)。LED之所以受到廣泛重視并得到迅速發(fā)展，是因?yàn)樗旧碛泻芏鄡?yōu)點(diǎn)。LED大屏幕的發(fā)展呈現(xiàn)如下幾個(gè)發(fā)展階段：(1) 第一代：?jiǎn)紊獿ED顯示屏以單紅色為基色，顯示文字及簡(jiǎn)單圖案為主，主要用于通知、通告及客流引導(dǎo)系統(tǒng)。(3) 第三代：全彩色(full color)多灰度顯示屏以紅色，藍(lán)色及黃綠色為基色，可以顯示較為真實(shí)的圖像，目前正在逐漸替代上一代產(chǎn)品?？梢燥@示各種視頻圖像及彩色廣告，其艷麗的色彩，鮮亮的高亮度，細(xì)膩的對(duì)比度，在宣傳廣告領(lǐng)域應(yīng)用具有極好的視覺(jué)震撼力。它具有高亮度，不受環(huán)境亮度影響，厚度薄，占用場(chǎng)地小，色彩鮮艷豐富，視角寬，可以在寬敞的廳堂環(huán)境應(yīng)用，沒(méi)有拼接圖像損失。隨著技術(shù)的進(jìn)步、成本的降低，LED顯示屏將更多的被各行業(yè)所采用。具體分類如表11所示。 室外LED顯示屏 室外LED顯示屏在室外環(huán)境下使用，此類顯示屏亮度高、混色距離遠(yuǎn)、防護(hù)等級(jí)高、防水和抗紫外線能力強(qiáng)，適合遠(yuǎn)距離觀看。 雙基色LED顯示屏 雙基色LED顯示屏由紅色和綠色LED燈組成，256級(jí)灰度的雙基色顯示屏可顯示65,536種顏色（雙色屏可顯示紅、綠、黃3種顏色）。 顯 示 功 能 圖文LED顯示屏 (異步屏)圖文LED顯示屏可顯示文字文本、圖形圖片等信息內(nèi)容。 視頻LED顯示屏(同步屏)視頻LED顯示屏可實(shí)時(shí)、同步地顯示各種信息，如二維或三維動(dòng)畫(huà)、錄像、電視、影碟以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況等多種視頻信息內(nèi)容。圖21是異步顯示屏組成。 系統(tǒng)始終需要聯(lián)機(jī)計(jì)算機(jī)工作，將計(jì)算機(jī)上的圖像文字顯示在LED大屏幕上。圖22 同步屏 LED顯示屏涉及的相關(guān)概念 像素像素是LED顯示屏的最小成像單元。圖23是一個(gè)以紅綠像素的單元板。室內(nèi)屏用的是8x8的顯示模塊，即每個(gè)顯示模塊有64個(gè)像素。 圖24 點(diǎn)陣模塊的正反面室外屏使用的是單個(gè)的燈珠（圖25），通常由13個(gè)相同或不同顏色的燈珠組成模塊的一個(gè)像素點(diǎn)。由電路及安裝結(jié)構(gòu)確定的并具有顯示功能的組成LED顯示屏的獨(dú)立單元。室內(nèi)屏俗稱“單元板”；室外屏俗稱“模組”，再將若干個(gè)模組加上機(jī)箱、風(fēng)扇、電源等構(gòu)在一起成為“箱體”，多用于大型的全彩屏。圖26是一個(gè)16x32的單元板：圖26 室內(nèi)屏單元板反正面圖27 16x8(2紅)的室外屏模組加了防水結(jié)構(gòu)用于全戶外，如圖27，我們可以看到塑料殼體，最右側(cè)是它的整個(gè)結(jié)構(gòu)刨圖：顯示板上插的是燈珠、背板上是顯示驅(qū)動(dòng)電路，這是分體結(jié)構(gòu)的，也有的是將顯示板和顯示驅(qū)動(dòng)電路做在一塊電路板上的整體結(jié)構(gòu)的，下面的兩個(gè)圖我們可以看到區(qū)別。將單元板/模組/箱體按一定方式拼接在一起，加上控制卡/控制系統(tǒng)、電源和框架等就構(gòu)成為L(zhǎng)ED顯示屏。圖28 室外屏：顯示模組+控制卡+電源 點(diǎn)距點(diǎn)距就是2個(gè)像素點(diǎn)之間的距離。通常點(diǎn)距的概念用于室外屏，有PPPP1P1P20等，以毫米mm為單位。點(diǎn)距越密，顯示出來(lái)的字筆畫(huà)越細(xì)膩，單位面積像素點(diǎn)越多，顯示屏成本越貴。因?yàn)長(zhǎng)ED顯示屏是逐行刷新顯示的，掃描方式也就決定了顯示刷新的方式，如1/16就是每次刷新1行，16行為一個(gè)掃描周期，需ABCD四個(gè)信號(hào)控制；1/8就是每次刷新1行，8行為一個(gè)掃描周期，需ABC三個(gè)信號(hào)控制；其它依次類推。戶內(nèi)的屏一般采用1/16掃，戶外和半戶外的一般采用1/16或者1/8。具體掃描方式如表21所示。：下蛇行，一路數(shù)據(jù)帶16行，8行折列。：上蛇行，一路數(shù)據(jù)帶16行，8行折列。：上蛇行，一路數(shù)據(jù)帶8行，8行折列。圖29 X8的點(diǎn)陣LED結(jié)構(gòu)從圖上看，8X8 點(diǎn)陣共需要64 個(gè)發(fā)光二極管組成，且每個(gè)發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，當(dāng)對(duì)應(yīng)的某一行置高電平，某一列置低電平時(shí)，則相應(yīng)的二極管就亮。通常我們的單元板/模組是帶有顯示驅(qū)動(dòng)電路的，我們還需要帶有單片機(jī)的控制卡才能將我們所需要顯示的文字/圖形顯示在屏幕上。圖210 顯示屏電路圖無(wú)論文字還是圖形都是由點(diǎn)陣組成的，比如我們常用的漢字，完整的點(diǎn)陣由16x132x32等等，每個(gè)點(diǎn)就是一個(gè)像素點(diǎn)。這是16x32的點(diǎn)陣漢字，每個(gè)漢字32個(gè)字節(jié)。送出鎖存信號(hào)STB，即STB信號(hào)高低變換一次，這樣74HC595的輸入端口上64位（列）數(shù)據(jù)就被送到74HC595的輸出上，一行顯示就出來(lái)了。由單片機(jī)再通過(guò)74LS138變換ABCD的組合，選出下一個(gè)顯示行。行選擇也是從第1行到第16行。但當(dāng)LED顯示屏更大時(shí)就要選擇速度更快的單片機(jī)或DSP來(lái)完成了。但如要實(shí)現(xiàn)諸如左右移動(dòng)、飛入飛出、嵌色變換等特殊效果，還需要在單片機(jī)或DSP上編寫(xiě)非常復(fù)雜的算法程序，卻不是一般人能做到的。 單元板/模組認(rèn)識(shí)室內(nèi)屏、室外屏、全彩屏等其顯示原理都是一樣的，而最大的區(qū)別就在于顯示板的不同，下面我們分別來(lái)認(rèn)識(shí)不同的顯示單元板/模組。圖212 半戶外模組（3） 全戶外模組（213）：圖213 全戶外模組 顯示板芯片簡(jiǎn)介認(rèn)識(shí)顯示板元件工作原理也是對(duì)于組裝和維修的基礎(chǔ)，驅(qū)動(dòng)芯片主是: 74HC245/244，74HC595，74HC138，4953。控制信號(hào)是比較弱的，在信號(hào)傳遞過(guò)程中需要將它的功率進(jìn)行放大。第29腳“A”信號(hào)輸入輸出端，A1=B1……A8=B8，A1與B1是一組，如果DIR=“1”G=“0”則A1輸入B1輸出，其它類同。第1118腳“B”信號(hào)輸入輸出端，功能與“A”端一樣，不再描述。第10腳GND，電源地。圖215 74HC138引腳說(shuō)明：第8腳GND，電源地。第13腳A、B、C，二進(jìn)制輸入腳。其它任何組合方式將不被選通，且Y0Y7輸出全為“1”。 74HC59574HC595，LED驅(qū)動(dòng)芯片，8位移位鎖存器用于驅(qū)動(dòng)顯示列，每片74HC
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