電子顯示屏制作

1、<p>　　16X32點(diǎn)陣電子顯示屏制作</p><p>　　激情青春隊(duì) 供電3091</p><p><b>　　點(diǎn)陣電子顯示屏制作</b></p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是以AT-89S52單片機(jī)為控制核心，基于高效的智能型LED大屏幕顯示屏

2、系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了按鍵切換、顯示屏亮度連續(xù)可調(diào)、信息左右滾屏顯示、預(yù)存信息定時(shí)循環(huán)顯示。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、 基本要求：設(shè)計(jì)并制作LED電子顯示屏和控制器。</p><p>　?。?）自制一臺(tái)簡(jiǎn)易16行*32列點(diǎn)陣顯示的LED電子顯示屏；</p><p>　?。?）顯示

3、屏通過按鍵進(jìn)行功能設(shè)置；</p><p>　　（3）顯示屏能顯示規(guī)定漢子組成的句子；</p><p><b>　　二、方案論證與比較</b></p><p><b>　　1、掃描方式的選擇</b></p><p>　　方案一：靜態(tài)顯示，所謂的靜態(tài)顯示就是對(duì)LED電子顯示屏中的每一像素點(diǎn)都通過硬件單獨(dú)

4、控制，整個(gè)LED顯示屏所有的LED的同時(shí)顯示。此方式最大優(yōu)點(diǎn)是程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且畫面無閃爍。但這種設(shè)計(jì)存在致命的缺點(diǎn)：電路復(fù)雜，硬件利用率低，成本巨大。所以此方式一般不被采用。</p><p>　　方案二：采用動(dòng)態(tài)掃描法并行輸出數(shù)據(jù)，所謂的動(dòng)態(tài)掃描法是利用人眼的視覺暫留特點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)的一種顯示方法，即當(dāng)刷新速率足夠高時(shí)，人眼就察覺不出顯示屏畫面更迭的閃爍。若要顯示一幀畫面，先送出第一行的數(shù)據(jù)，然后選通并點(diǎn)亮第一行，延時(shí)

5、；此后送出第二行的數(shù)據(jù)，同樣選通、點(diǎn)亮并延時(shí)；依次將所有行掃描完，即給出了一幀的畫面。</p><p>　　方案三：采用動(dòng)態(tài)掃描法串行輸出數(shù)據(jù)，方案二和方案三同樣采用動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)顯示過程。但方案二的缺點(diǎn)也是明顯的，比較而言，方案二的譯碼電路比較復(fù)雜，相對(duì)硬件開銷大一些；方案三電路構(gòu)成簡(jiǎn)單，譯碼電路簡(jiǎn)潔。</p><p>　　為使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔易行，我們采用方案三</p><

6、;p>　　2、行列控制方式的方案論證與選擇</p><p>　　采用傳統(tǒng)方案，應(yīng)用行掃描和列送數(shù)據(jù)的方式，橫向取模，從AT89C52串口發(fā)送出來的數(shù)據(jù)通過74LS595進(jìn)行串-并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出給LED MATRIX UINT的各個(gè)列，從AT89C52出來的輸出口的數(shù)據(jù)通過一級(jí)總線驅(qū)動(dòng)器74LS245后進(jìn)入4-16線譯碼器74LS154,譯碼以后通過限流電阻進(jìn)入驅(qū)動(dòng)管陣列放大，直接驅(qū)動(dòng)LED點(diǎn)陣的各行。但要組

7、成16×32的點(diǎn)陣顯示電路，必須采用多片芯片，硬件電路復(fù)雜。</p><p>　　三、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、系統(tǒng)總體框圖</b></p><p>　　圖1 系統(tǒng)總體框圖</p><p><b>　　2、各單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p

8、>　　2.1 LED點(diǎn)陣的選擇</p><p>　　LED基本陣列選用6寸的8×8點(diǎn)陣, 8片8×8點(diǎn)陣組成整個(gè)顯示屏。該種點(diǎn)陣的規(guī)格為雙列直插，標(biāo)準(zhǔn)引腳距（2.54mm）,LED規(guī)格為Ф5，單色紅色。</p><p>　　8×8點(diǎn)陣LED結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖2 8×8點(diǎn)陣LED外觀及等效電路圖

9、</p><p>　　3·整體方案與硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　本顯示屏采用列掃描、直接送行顯示碼的方式工作，基本顯示原理在后面的軟件設(shè)計(jì)部分提及。分辨率為16X32的顯示屏由8個(gè)共陽型LED點(diǎn)陣單元構(gòu)成。共陽型LED點(diǎn)陣單元（8X8）的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1，由行輸入高電平點(diǎn)亮。</p><p>　　圖1 LED點(diǎn)陣單元結(jié)構(gòu)示意圖</p&

10、gt;<p>　　圖2是8個(gè)LED點(diǎn)陣單元級(jí)聯(lián)的接線圖。R1~R16是限流電阻，用來保護(hù)LED的安全；VT1~VT32是32只PNP型三極管，在這里起到開關(guān)的作用：通過控制B01~B32來使得在任何時(shí)刻只有唯一的列導(dǎo)通以點(diǎn)亮該列，當(dāng)列切換的速度足夠快時(shí)，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，看上去整個(gè)屏都是亮的，這就是動(dòng)態(tài)掃描的基本原理。</p><p>　　圖2 8個(gè)點(diǎn)陣單元的級(jí)聯(lián)</p>

11、<p>　　其實(shí)圖2已經(jīng)構(gòu)成一塊LED屏了，如果微處理器有足夠大的驅(qū)動(dòng)能力和足夠多的I/O口，就可以直接驅(qū)動(dòng)這塊LED屏了。但是為了能用AT89S52單片機(jī)來控制它，我們需要再加一些驅(qū)動(dòng)電路和譯碼電路，以提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力以及簡(jiǎn)化與單片機(jī)的連接。</p><p>　　行驅(qū)動(dòng)電路使用兩片74HC245（圖3），這是比較常用的驅(qū)動(dòng)芯片，當(dāng)DIR接高電平時(shí)，A端為輸入、B端為輸出。</p>

12、<p>　　列掃描電路則利用了兩片4-16線譯碼器74LS154（圖4），U4、U5分別對(duì)應(yīng)左、右屏。A、B、C、D為輸入、Y0~Y15為輸出。此外，還有CS1、CS2兩根線分別使能左、右屏譯碼器，也就是使能左、右屏。CS1、CS2為低電平使能。</p><p>　　圖5是AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。</p><p><b>　　圖3 行驅(qū)動(dòng)電路<

13、/b></p><p>　　圖4 譯碼器掃描電路</p><p><b>　　圖5 單片機(jī)電路</b></p><p>　　74HC595引腳說明工作原理簡(jiǎn)述</p><p>　　一、74HC595邏輯功能：</p><p>　　它和74HC164的功能類似，都是串入并出

14、的IO接口，將串行的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為并行的輸出，這樣可以節(jié)約MCU的IO口資源。主要應(yīng)用在多路LED指示或多位數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方面。但與74HC164比，595主要還有以下更優(yōu)越的功能：</p><p>　　1.支持3態(tài)輸出，當(dāng)?shù)?3腳為高電平時(shí)，595無輸出；</p><p>　　2.具有數(shù)據(jù)鎖存功能，這樣不會(huì)影響移位時(shí)的瞬時(shí)輸出；</p><p>　　3.具有數(shù)據(jù)輸出功能，

15、可以更方便的進(jìn)行595級(jí)聯(lián)</p><p>　　二、595引腳描述：</p><p>　　1. 第1腳：數(shù)據(jù)輸出端QB</p><p>　　2. 第2腳：數(shù)據(jù)輸出端QC</p><p>　　3. 第3腳：數(shù)據(jù)輸出端QD</p><p>　　4. 第4腳：數(shù)據(jù)輸出端QE</p><p>　　5.

16、第5腳：數(shù)據(jù)輸出端QF</p><p>　　6. 第6腳：數(shù)據(jù)輸出端QG</p><p>　　7. 第7腳：數(shù)據(jù)輸出端QH</p><p>　　8. 第8腳：電源GND</p><p>　　9. 第9腳：串行數(shù)據(jù)輸入端SQH，時(shí)鐘下降沿?cái)?shù)據(jù)移出</p><p>　　10. 第10腳：復(fù)位引腳RESET</p>

17、;<p>　　11. 第11腳：數(shù)據(jù)移位時(shí)鐘輸入端SCK</p><p>　　12. 第12腳：數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)輸入端RCK</p><p>　　13. 第13腳：數(shù)據(jù)輸出使能端/OE,低電平有效</p><p>　　14. 第14腳：串行數(shù)據(jù)輸入端A，時(shí)鐘上升沿?cái)?shù)據(jù)移入</p><p>　　15. 第15腳：數(shù)據(jù)輸出端QA<

18、/p><p>　　16. 第16腳：電源VDD</p><p>　　三、74HC595工作原理簡(jiǎn)述：</p><p>　　74HC595是一款具有8位移位寄存器和一個(gè)存儲(chǔ)器，三態(tài)輸出功能的驅(qū)動(dòng)芯片。移位寄存器和存儲(chǔ)器分別具有獨(dú)立的時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)據(jù)在SHCP的上升沿輸入，在STCP的上升沿進(jìn)入到存儲(chǔ)寄存器中去。如果兩個(gè)時(shí)鐘連在一起，則移位寄存器總是比存儲(chǔ)寄存器早一個(gè)脈沖。移

19、位寄存器有一個(gè)串行移位輸入（DS），和一個(gè)串行輸出（Q7’），和一個(gè)異步的低電平復(fù)位（MR），存儲(chǔ)寄存器有一個(gè)并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時(shí)（為低電平），存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。</p><p><b>　　四、 系統(tǒng)測(cè)試</b></p><p>　　經(jīng)過系統(tǒng)的測(cè)試與分析，得到以下結(jié)果：</p><p><b>　　

20、1、按鍵設(shè)置功能：</b></p><p>　　通過按鍵能使電位復(fù)位，能讓點(diǎn)陣顯示屏重新顯示漢字</p><p><b>　　3、結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過小組成員的一致努力，完成了本次課題的任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期的目的。設(shè)計(jì)制作的具有滾動(dòng)顯示漢字的功能的16×32的點(diǎn)陣LED顯示屏，顯示畫面清晰，無閃爍，很好的完成

21、了基本要求。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過這次競(jìng)賽，我們?cè)谟布O(shè)計(jì)、軟件編程方面得到了極大的提高。同時(shí)我們小組的三個(gè)成員團(tuán)結(jié)一心，通力合作，體現(xiàn)了很好的團(tuán)隊(duì)合作精神。為以后走向工作崗位從事科研或管理工作積累了不可多得的經(jīng)驗(yàn)。在競(jìng)賽中碰到了一個(gè)接一個(gè)的難題，我們經(jīng)過不屈不撓的刻苦攻關(guān)，一一得到了化解，這種體驗(yàn)為我們走好今后的