LED点阵电子显示屏系统的设计

2010-04-12 20:31:15来源: 今日电子

      LED点阵电子显示屏制作简单,安装方便,被广泛应用于各种公共场合,如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。本文介绍的是一种可用在值班室外等场合的公告牌的LED点阵电子显示屏设计。公告内容随时可以更新,能够实时显示温度和日期时间,并具有自动亮度调节功能。考虑到所需元器件的易购性,本设计使用了8×8的点阵发光管模块,组成16×64发光点阵,显示待定的中文、字符以及数字。

方案论证

  1 点阵显示屏部分

  方案一:串行方式显示。这种方式可同时显示4个16×l6点阵汉字或8个16×8点阵的汉字、字符或数字。点阵显示屏每个单元由16个8×8点阵LED显示模块、行信号选择译码器74HC138、驱动器74HC245、数据移位寄存器74HC595和行驱动器组成,如图1所示。单元显示屏可以接收控制器(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,因此显示屏可扩展至更多的显示单元,用于显示更多的内容。

  图1 串行方式显示逻辑结构框图

  此方案为点阵显示屏系统中比较常用的,所用器件也比较常用,容易买到。但是它存在一个致命的缺点,就是刷新速度不够快。如果要驱动64列点阵显示,通用51单片机会比较吃力,出现比较严重的闪烁停滞现象。此外,要实现文字的左右移动和调整移动速度等功能,都会给软件设计带来较多困难。

  方案二:并行方式显示。可以通过锁存器芯片来扩展IO口,达到控制LED点阵的64个列线的目的。方案中运用16片锁存器74HC573来组成8组双缓冲寄存器,驱动LED点阵的8组列线,用4/16译码器74HC595对LED点阵的16行进行扫描。在送每一行的数据到LED点阵前,先把数据分别送到第一级的8个74HC573,然后再给第二级的8个74HC573送锁脉冲,数据一起输出到LED点阵列中,这样就避免了各行数据显示不同步问题。由于并行数据传输速度比串行快,所以字符闪烁的问题得到较好地解决,文字左右移动也比较容易控制。综上所述,本设计最终选择了这个方案。

      2 显示屏控制部分

  方案一:单机工作模式。采用一个单片机控制实现所有功能,其中包括LED点阵显示屏的刷新显示、模式设定、时间读取、温度检测,以及与上位机的通信等。只用一个单片机控制点阵显示屏可以使电路大大减化,软件设计方面也容易实现。但是,将所有功能集成在一起,一片AT89S52单片机处理能力是不够的。此时,单片机的CPU内部资源已显不足,会导致系统功能欠佳,达不到较好的性能。

  方案二:主从工作模式。采用主从单片机工作方式来控制整个系统。其中一个单片机用于控制LED点阵显示,另外一个单片机用于扩展键盘、串口与上位机通信、温度测量、时间读取等工作。相对单机工作方式,主从工作模式的处理能力大大提高,并且分工明确,执行速度得到很大的提高。虽然硬件电路以及软件设计方面要求相对高了一些,更涉及到主从单片机通信问题。但是,为了更好地实现各项性能指标,本设计采用了这种方案。

硬件电路设计

  本系统硬件电路设计的整体框图如图2所示。

  图2 LED点阵显示屏系统框图

  1 系统主控器电路

  

[1] [2] [3]

关键字:图像采集  OLED显示技术  自动检测  双屏幕

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2010/0412/article_1505.html
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