0 引言
LED顯示屏是簡單的漢字顯示器,，其具有耗電少,、成本低、易獲得、壽命長和顯示的靈活性等特點,，近年來迅速成為最受歡迎的宣傳手段之一。在學校,、公路,、廣場、商店等都能看到其身影,，相對于傳單,、海報等一些傳統(tǒng)的宣傳手法其優(yōu)勢比較突出。本文將詳細地介紹一種LED顯示屏的制作,。
1 硬件電路
本設(shè)計是以PC機作為上位機,，編輯顯示漢字，通過串口通信輸送到89C2051上儲存并顯示,。硬件電路的設(shè)計主要是以單片機與16塊8× 8LED點陣顯示屏構(gòu)成,。鑒于89C2051引腳數(shù)量的限制，本系統(tǒng)采用74HC595作串入并出,，同時顯示列,，行掃描則由兩片74LS138作譯碼掃描(如圖1)。
1．1 LED顯示屏電路
如圖2所示的8×8單色點陣行共陽,，列共陰的點陣LED屏,。其工作原理為只要列輸入低電平，行輸入高電平,，行跟列相結(jié)合,，相對應的二極管就點亮。采用行掃描形式時,，行輸入依次為100000000,、01000000、00100000……逐行掃描,。列輸入為該行需要亮的二極管為高電平,，需要暗的二極管為低電平。利用人眼的視覺暫留效應,，每行的刷新速率大于50 Hz,，就可以達到整個8×8點陣LED屏的顯示。顯示一個漢字需要四塊8×8點陣LED屏(如圖2)，A與B行相連,，C與D行相連,，依次掃描行，能同時選擇A,、B或C,、D的同一行，達到一行16個二極管,。A與C列相連,，B與D列相連，列的輸入為相對一行要點亮的二極管,。這樣就形成了一個16×16的點陣用于顯示—個漢字,。本設(shè)計是—個四字的顯示系統(tǒng)，把四個字的行相連形成—個16x64的點陣顯示屏,。
1．2 驅(qū)動與掃描電路
本系統(tǒng)是采用行動態(tài)掃描的方式,，相對于16×64LED顯示屏輸入口數(shù)量，單片機I／O口數(shù)量不足,。所以行掃描用兩片74LS138譯碼器串聯(lián),，根據(jù)單片機的控制原理，分配P1．0～P1．2作譯碼器的輸入信號,，P1．3,、P1．4作級聯(lián)信號。由于單片機I／O口的驅(qū)動能力有限,，本系統(tǒng)在單片機I／O口與74LS138之間加入排阻作上拉電阻,，提高I／O口的驅(qū)動電壓。74LS138的譯碼輸出是低電平有效,，而LED顯示屏的行驅(qū)動是高電平有效,，在74LS138的輸出端接一相反相器，可用74HC04,。74HC04是內(nèi)含6組相同的反相器,，需要三片74HC04(如圖3)。
列上用74LS595串口轉(zhuǎn)并口的移位寄存器,。DS是串行數(shù)據(jù)輸入端,；Q0～Q7是8位并行輸出端；Q7’是級聯(lián)輸出端,；／MR是移位置存器清零控制信號,，低電平有效；SH_CP是移位脈沖輸入端,，上升沿有效,，當上升沿到來,，Q0→Q1→Q2……→Q7。ST_CP是移位寄存器進入數(shù)據(jù)存儲器的控制信號,，上升沿有效,。／OE是使能控制信號,，禁止Q0～Q7輸出,，高電平有效。8片74LS595的／MR都接高電平,，／OE接低電平,；將8片74L-S595進行級聯(lián)(圖4為兩片74LS595級聯(lián))。第一片的DS接P1．5,，后面的74LS595的DS接上一片的Q7’,，顯示數(shù)據(jù)從DS輸入到74LS595里。并行輸出端接16×64LED顯示屏的列輸入端,。SH_CP共用一個移位脈沖信號,，經(jīng)過8×8=64個脈沖就把由DS輸入的要顯示的一行數(shù)據(jù)全部移到8片的74 LS595的移位寄存器。8片的74LS595的ST_CP共用一個控制信號,，把移位寄存器的數(shù)據(jù)并行輸出,，結(jié)合行的選通信號，顯示LED顯示屏的一行數(shù)據(jù),。
1．3 單片機及串口通信電路
單片機上除有晶振電路和復位電路外,，還有串口通信電路(如圖5)?？紤]到成本的問題,，沒有用MAX232，而是改用三極管的開關(guān)作用來進行電源電平轉(zhuǎn)換,，使單片機的控制電平能轉(zhuǎn)換到PC機串口的3 V到15 V或-3 V到-15 V之間,。單片機的TXD為高電平時Q2導通，PC的RXD為低電平,。單片機的TXD為低電平時Q2截止,，PC的TXD為高電平。單片機的RXD與PC的TXD之間的電平轉(zhuǎn)換原理相當,。
2 軟件設(shè)計
本系統(tǒng)上位機的軟件用漢字字庫把需要顯示的字翻譯成16進制的數(shù)據(jù),，再用串口調(diào)試助手進行發(fā)送。單片機流程圖如圖6,。
3 結(jié)束語
本系統(tǒng)經(jīng)過實物驗證,，顯示清晰，可靠,，造價低廉,。并可實時變換顯示內(nèi)容,。只要稍作修改把點陣擴大，便可用于公共場所顯示信息,。