点阵式LED电子显示屏的制作.docx
点阵式LED电子显示屏的制作点阵显示原理我们以中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。因而这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在256像素*围内的任何图形字符。以显示汉字“湖”为例，来说明其扫描原理：在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。如果用8位的AT89S52单片机控制，由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分。一般我们把它拆分为左部和右部，左部由8*16点阵组成，右部也由8*16点阵组成，如图2所示。在本例中单片机首先显示的是左上角的第一行的左半部分，即第一行P0口。方向为p00到p07，显示汉字“湖”时，p01和p06点亮，由右往左排列，即二进制01000010B，转换为16进制为42H。左半部第一行完成后，继续扫描左半部的第二行，p01和p05点亮，为00100010B，即16进制22H左半部的第二行。也为00100010B，即16进制22H。继续往下面的扫描。扫描完16行，单片机转向右半部，为了接线的方便，我们仍设计成由右往左扫描，如图2所示，从上图可以看到，这一行全灭，即为00000000B，16进制则为 00H。再往下扫描第二行，p22，p23，p24，p25点亮，为二进制00111100b，即16进制3CH。依照这个方法。继续扫描完右16行，一共扫描32个8位，可以得出汉字“湖”的扫描代码为：DB 42H 22H 22H 02H 8FH 52H 12H 2FH 28H 28H C8H 48H 4FH 40H 40H41H；DB 00H3CH 24H24H BCH 24H 24H BCH A4H A4H A4H A4H C4H 44H 94H 08H：“湖”由这个原理可以看出，无论显示何种字体或图像，都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。不过现在有很多现成的字模生成软件，我们就不必自己去画表格算代码了，如图3所示。软件打开后输入汉字，点“生成字模”，十六进制数据的汉字代码即可自动生成，把数据复制到我们的程序中即可。我们把行列总线接在单片机的IO口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线，就可以得到显示的汉字了。在这个例子里，由于一共用到16行，16列，如果将其全部接入AT89S52单片机，一共使用32条IO口，这样造成了IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。实际应用中为减少总线数我们采用串行通信，并选择两片74ls273来完成行方向的显示，而列方向16条线则可通过两片移位寄存器74ls164。显示采用逐行扫描方式。单片机从内存中取出第一行需要显示的16字节点阵数据，由列点阵数据输入端P112口按位依次串行输入至列移位寄存器，数据输入的顺序与显示内容顺序相反。然后将行点阵选通端P13置为1，即行移位寄存器的D为高电平，STR使能，(所有74LS164的OE引脚接+5V电平)则列移位寄存器中的数据同时并行输出，从而选通该行。延时一段时间后，再进行下一行点阵数据的显示。需要注意的是，每次只能选通一行数据。通过不断的逐行扫描，实现了数字或提示信息的显示。 显示屏控制系统由显示控制器和LED点阵显示屏组成。控制系统的逻辑结构框图见图4。 1、点阵显示屏点阵显示屏每个单元由16个8×8点阵LED显示模块、行信号选择两片74ls273、驱动器两片达林顿管2803、数据移位寄存器74ls164组成。20片8×8点阵LED显示模块组成一个160×16的LED点阵，用于同时显示5个16×16点阵汉字或10个16×8点阵的汉字醇符或数字。单元显示屏可以接收来自控制器(主控制电路板)或上一级显示单元模块传输下来的数据信息和命令信息,并可将这些数据信息和命令信息不经任何变化地再传送到下一级显示模块单元中，因此显示板可扩展至更多的显示单元，用于显示更多的显示内容。 2、显示屏控制器显示屏控制器主要的硬件电路是由单片机AT89S52、数据移位寄存器、以及LED驱动电路等三部分组成。单片机AT89S52作为中央控制器，实现对显示屏显示数据和显示状态的控制。 3、硬件电路图硬件电路如图5所示。软件程序是整个控制系统的核心部分。显示部分采用动态扫描的方式，实现对显示屏要显示的汉字、图象、字符等数据信息进行传输控制以及显示等功能。程序可以控制字的半个字节的移动、以及一个字的移动，也可以控制整屏的移动。现在就其半个字节的移动的程序功能框图表示如下：波特率设置INIT_RS232： MOV SCON,#00H;设置串行口工作于模式1,允许接收数据 MOV TMOD,#20H;设置定时器1工作于模式2(具有自动加载初值功能) MOV TH1,#255;设置波特率为1200 bps MOV TL1,#255：设置波特率为1200 bps SETB丁R1;激活定时器1，以产生波特率时钟 SETB TI;设置串行传送中断产生标志 RET：发送模块；字模数据(可以任意替换成你所需要显示的字符,字数多少由单片机的存储器大小决定)tab：
