单片机并行扩展口在小型汉字显示屏中的应用

2011-08-27 17:05:53来源: EEWORLD
【摘 要】 结合开发汉字LED显示屏与教授单片机课程的体会,介绍一种利用单片机8031的并行扩展口构成小型汉字LED显示屏的方法。
    关键词:并行口扩展 单片机 汉字LED显示
  
1 引 言
   在车站、机场、商场、证券交易所、厂矿企业及其他一些公共场所,经常需要发布多变的实时的信息或进行广告宣传,传统的黑板和纸张等为媒介的手段不能满足其多变性和实时性。而LED(发光二极管)电子显示屏以其修改方便、实时显示、美观整洁等特点应运而生。构成LED电子显示系统的方法很多,它们的基本原理相同,都是采用点阵的形式显示汉字、字符等。
   下面,笔者结合开发LED汉字显示屏与教授单片机课程的体会,介绍点阵显示的原理以及如何利用8255A扩展8031的并行口构成小型汉字LED显示系统。
   汉字和字符的点阵显示原理相同,下面以汉字为例说明点阵显示原理。
  在计算机中,汉字以内码的形式进行表示、交换、处理。需要显示时,由内码转换成区位码 ,利用区位码在字库中提取要显示汉字的字模,然后根据字模信息在屏幕上以画点的方法显示出来 。用LED点阵模块代替计算机屏幕,则每个LED对应字模中的一个位,在控制器的控制下,让LED根据字模信息亮或灭,就可显示汉字。
2 系统总体结构
  构成LED汉字点阵显示屏的设计方法很多,但大多数设计的电路采用串行口,其原理不再赘述 。这里,基于8031并行扩展口设计一种成本低、结构简洁、易实现的电路。系统结构如图1所示。
                            
    利用8031的并行扩展口构成显示控制部分,并扩展程序存储器、数据存储器;以MAX202电平转换芯片构成串行通信接口与主机通信;驱动电路由译码器、锁存器构成。
  工作过程:由主机把提取的字模信息通过串行口发送,在单片机8031构成的控制电路的控制下,接收字模信息并存储在字库存储器中,再送给驱动电路,在LED显示屏进行显示。
3 电路设计
3.1 显示控制电路和存储器设计
    显示控制电路和存储器的构成如图2所示。 
  控制电路以单片机8031为核心,外扩一片EPROM2764(8K)用以存储程序、一片RAM6264(8K)作为屏幕的显示缓冲存储器、一片可电擦写EEROM2864A(8K)作为字库存储器。若改变显示的内容,通过串行口修改字库存储器的内容即可,掉电后不会丢失信息。
                            
  LED显示屏扫描的帧频不能太低,因此,LED显示屏不能太大。兼顾到电路的结构应尽量简洁 ,实现成本应尽可能低,并且还要保证显示屏的大小具有实用价值,所以,在设计电路时,选择16个字的小型LED显示屏。这样,需要16根行线,用来传递字模数据,列扫描线需要16*16=256根 ,则用8根线译码可得到,共需16+8=24根并行线,所以对8031的并行口扩展一片8255A即可。为使2764、6264、2864、8255A的地址不发生冲突,对8031的P2口进行译码,得4个片选信号线。
3.2 扫描驱动电路
  扫描驱动电路由8255A的PA口、PB口、PC口,译码器和功率放大三极管等组成,如图3所示 。8255A的PA口、PB口共16根输出线,作为16根行数据线,16个字的行数据线相同,每个字有两片数据锁存器,字模数据经锁存器锁存后送到LED的行端,锁存器的时钟由8031的P1口提供。列扫描部分由8255A的PC口、译码器、功率放大三极管等组成,由8255A的PC口的低四位4根线与并联的16个4线-16线译码器输入相联,每个译码器的16根输出线经功率放大三极管驱动后接每个字的16根列线,8255A的PC口的高四位4根线经4线-16线译码器后,16根输出线控制上述的16个并联译码器的选通,则每一时刻只有一行被选中。
                            
  扫描过程:首先由行送第一个字的第一列16位字模数据,并锁存,同时选通第一列,那么对应的字模数据位为‘1’的LED就被点亮,为‘0’不显示,第一列扫描完成,再送第二列字模数据 ,选通第二列,直到扫描完第256列,即扫描完一帧,这样动态地、不停地扫描,就会稳定地显示汉字。在程序的控制下,以不同的方式送字模数据,就能进行花样特技显示。
4 结束语
   本电路实现后,效果很好,加之成本较低,具有应用推广价值,特别是电路简洁明了,容易实现,适合教学实验用。

关键字:单片机  并行  扩展  小型

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0827/article_8334.html
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