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LED显示屏控制器设计

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显示屏/控制器
 
LED是近几年来迅速崛起的半导体光电器件,它具有体积小、重量轻、电压低、电流小、亮度高和发光响应速度快等优点,它容易与晶体管和集成电路配套使用,可以在许多领域得到应用,近年LED显示屏已广泛应用于工矿企业、学校、商场、店铺、公共场所等进行图文显示、广告宣传、信息发布等,成为平板显示的主流产品。
 
单片机自20世纪70年代问世以来,以极其高的性价比受到人们的重视和关注,所以应用很广,发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易。在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中,越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字,汉字显示屏也广泛应用到汽车报站器,广告屏等。因此我们设计用单片机控制LED显示屏。
 
控制器的系统结构:
为了使LED显示屏具有动态显示的功能,可显示任意汉字并通过上位计算机进行修改,控制系统采用单片机对高亮度LED显示屏进行控制。本次设计我们采用的是STC89C52芯片,它是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。通过它可以实现对LED控制板进行简单的汉字和符号的显示。本系统使用C语言编制系统代码,实现了双色显示屏控制字符显示与简单动画。本系统由单片机、74HC595组成的移位寄存器组两组、74HC138组成的行选择信号产生电路、三极管组成的驱动电路以及8块8×8双色点阵组成大屏幕显示单元组成。
 
LED点阵显示文字:
本系统时在设计时考虑到多种颜色显示的需要,采用的是双色(红色、绿色)LED点阵屏幕。同时在32位移位寄存器上也使用了2组,从而保证了硬件上是支持三色(红黄绿三色)显示的。这块显示屏是由8*8阵列组成,每一行16只发光二极管的阳极相连,译码器的输出决定了LED的亮灭。
 
功能单元实现:
本系统的显示控制原理是采用动态行扫描显示,这也是本系统显示关键技术。具体实施方法如下:首先通过移位寄存器组向显示模块的列端输出相应行的数据,然后使用译码电路点亮对应的行;根据扫描频率,再切换成下一行的数据,再点亮对应行。依次轮流下去,即可实现动态行扫描显示控制。
 
电路板绘制软件:
本次电路设计及PCD板的开发我们选择的是Protel99SE。Protel 99SE是ProklTech-nology公司基于Windows环境下开发的电路板设计软件,该软件功能强大,人机界面友好,易学易用。PCB板设计如图4所示。
 
设计成果:
基于上述系统的研究与分析,我们用Protel99SE软件完成了控制电路板、显示电路板的设计以及制作。借助单片机实现了对LED屏幕的控制与显示,如图5所示,实现了双色LED点阵的基本字符显示与简单动画的效果,具有实时控制,灵活性大,稳定性强等特点。
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