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LED点阵显示屏控制与设计

时间:2021-08-25 来源:深圳晶元全彩科技设备有限公司 点击:

关键词:LED点阵显示屏/控制/设计
 
整个系统以控制计算机为中心,控制、处理、编辑、传输、采集播放内容,不论是自己制作的动画片、广告,还是局域网及互联网传输来的信息,或是外围设备播放的内容,经过专用传输系统,显示在 LED 显示屏上。
在有多个显示屏联网使用的系统中需要一台编辑电脑,作为所有显示屏时间和空间使用的总导演。
整个系统由编辑计算机、显示屏体、控制机系统、信号传输系统、音视频设备、供电系统、软件、固定框架部分组成。
 
电路设计:
1. 微控制器单元设计:
单片机应用简单,软件编程灵活,因而采用单片机作为系统的控制器,能够满足本系统的应用需要。同时,该型号单片机具有功能强大的位操作指令,大大方便系统的调试,微控制器单元包括单片机、晶振电路、复位电路。复位电路由RC充电网络构成,开机上电时在电容负极性端产生至少2个机器周期的高电平输入RST完成复位。为了定时准确,晶振电路选12MHz,可产生精确到μs级的时隙,方便定时操作。另外,本系统通过I /O口驱动按键用于清屏操作。
 
2. X/Y轴扫描逻辑单元设计:
通常LED点阵显示屏采用74LS595进行扫描驱动,每片可驱动8列,驱动32列需要4片,同时每列数据串行输入,逻辑电路移位造成速度过低。因此,本设计中采用4片74LS373锁存器对LED点阵X轴方向进行列扫描,将LED点阵显示屏作为外部RAM驱动,以MOVX指令对总线操作一次完成一列扫描,指令执行占用2个机器周期,对于12MHz晶振,在2 μs刷新一次列扫描数据,可保证每点点亮48μs,达到书写流畅的要求。
 
系统设计:
1. 系统主程序设计
系统主程序开始以后,首先是对系统环境初始化,包括设置串口、定时器、中断和端口;然后以“卷帘出”效果显示图形,停留约3s;接着向上滚动显示“我爱单片机”这5个汉字及一个图形,然后以“卷帘入”效果隐去图形。由于单片机没有停机指令,所以可以设置系统程序不断的循环执行上述显示效果,
 
2. 显示驱动程序设计
显示驱动程序在进入中断后首先要对定时器T0重新赋初值,以保证显示屏刷新率的稳定,然后显示驱动程序查询当前燃亮的行号,从显示缓存区内读取下一行的显示数据,并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象,驱动程序先要关闭显示屏,即消隐,等显示数据打入输出锁存器并锁存,然后再输出新的行号,重新打开显示。
 
3. 列驱动电路设计
列驱动电路有集成电路74HC595构成。它具有一个8位串入并出的移位寄存器和一个8位输出锁存器的结构,而且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的,可以实现在显示本行列数据的同时,传送下一行的列数据,既达到重叠处理的目的。它的输入侧有8个串行移位寄存器,每个移位寄存器的输出都连接一个输出锁存器。引脚SI是串行数据的输入端。引脚SCK是移位寄存器的移位时钟脉冲,在其上升沿发生移位,并将SI的下一个数据打入最低位。
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