基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作

2010-04-16 20:19:03来源: 现代电子技术 关键字:扫描  编译  驱动  复位

1 引 言

      在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业,市场空间巨大,前景广阔。随着信息产业的高速发展,LED显示作为信息传播的一种重要手段,已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所,例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然,LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。

      本文基于单片机(AT89C51)讲述了16×16 LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。

2 硬件电路组成及工作原理

  本产品拟采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现,主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74HC154)、16×16 LED点阵5部分组成,如图1所示。

  其中,AT89C51是一种带4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,能够进行1 000次写/擦循环,数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此,在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。

  时钟电路由AT89C51的18,19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、电容C2,C3组成,采用片内振荡方式。

  复位电路采用简易的上电复位电路,主要由电阻R1,R2,电容C1,开关K1组成,分别接至AT89C51的RST复位输入端。

  LED点阵显示屏采用16×16共256个象素的点阵,通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布,如图2所示。

  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人总线,就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89S51单片机,则需要使用32条IO口,这样会造成IO资源的耗尽,系统也再无扩充的余地。因此,我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口,至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74HC154来选择控制,这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口,节约了很多IO资源,为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻,我们采用4.7 kΩ排电阻作为上拉电阻。

  汉字扫描显示的基本过程是这样的:通电后由于电阻R1,电容C1的作用,使单片机的RST复位脚电平先高后低,从而达到复位;之后,在C2,C3,X1以及单片机内部时钟电路的作用下,单片机89C51按照设定的程序在P0和P2接口输出与内部汉字对应的代码电平送至LED点阵的行选线(高电平驱动),同时在P1.1,P1.2,P1.3,P1.4接口输出列选扫描信号(低电平驱动),从而选中相应的象素LCD发光,并利用人眼的视觉暂留特性合成整个汉字的显示。

3 汉字的点阵显示原理及字库代码获取方法

 

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关键字:扫描  编译  驱动  复位

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2010/0416/article_1520.html
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