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LED點(diǎn)陣電子顯示屏制作

作者: 時(shí)間:2012-10-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:大屏幕顯示系統(tǒng),以AT89S52單片機(jī)為核心,由鍵盤顯示、溫度采集、滾動屏幕顯示、順時(shí)90°旋轉(zhuǎn)大屏幕顯示等功能模塊組成?;陬}目基本要求,本系統(tǒng)對時(shí)間顯示和大屏幕顯示進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)。此外,擴(kuò)展單片機(jī)外圍接口、溫度采集、滾動屏幕顯示、等功能。本系統(tǒng)大部分功能由軟件來實(shí)現(xiàn),吸收了硬件軟件化的思想,大部分功能通過軟件來實(shí)現(xiàn),使電路簡單明了,系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。本系統(tǒng)不僅成功的實(shí)現(xiàn)了要求的基本功能,發(fā)揮部分也得到完全的實(shí)現(xiàn),而且有一定的創(chuàng)新功能。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/167452.htm

0引言

是20世紀(jì)80年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體,它是利用發(fā)光二極管構(gòu)成模塊或者像素單元組成的平面式幕,以可靠性高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、使用壽命長、性價(jià)比高等特點(diǎn),在短短的近20來年中,迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品,并越來越廣泛地應(yīng)用到工業(yè)、金融、交通、醫(yī)院及信息廣告等各行業(yè)

1任務(wù)設(shè)計(jì)

1.1基本要求

設(shè)計(jì)并LED和控制器。自制一臺簡易24行*24列的直立式LED顯示屏和控制器,擴(kuò)展鍵盤和相應(yīng)的接口實(shí)現(xiàn)多功能顯示控制,能正常顯示字符和漢字,漢字為12*12.顯示屏能顯示4組特定句子或短語,通過按鍵切換,選擇顯示內(nèi)容。顯示內(nèi)容可以平滑地向上滾屏,滾屏速度可3級鍵控。

1.2發(fā)揮部分

具有實(shí)時(shí)溫度檢測,在顯示屏中心處顯示溫度,顯示格式為XX℃,絕對誤差≤1℃。當(dāng)直立屏順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90o時(shí),顯示文字不能相應(yīng)側(cè)轉(zhuǎn),保持直立。采用本機(jī)鍵盤可編輯短語(漢字字?jǐn)?shù)不少于10字)。具有掉電保護(hù)功能。

1.3創(chuàng)新部分

上電后的最初顯示為一個(gè)臉型自動變化圖片,通過按鍵模塊的按鍵,添加了數(shù)碼管能夠顯示相應(yīng)功能的標(biāo)志。

2方案論證

2.1顯示部分

顯示部分是本次設(shè)計(jì)最核心的部分,對于LED24*24點(diǎn)陣采用動態(tài)顯示:動態(tài)顯示,對一幅畫面進(jìn)行分割,對組成畫面的各部分分別顯示,是動態(tài)顯示方式。動態(tài)顯示方式,可以避免靜態(tài)顯示的問題。但設(shè)計(jì)上如果處理不當(dāng),易造成亮度低,閃爍問題。因此合理的設(shè)計(jì)既應(yīng)保證驅(qū)動電路易實(shí)現(xiàn),又要保證圖像穩(wěn)定,無閃爍。動態(tài)顯示采用多路復(fù)用技術(shù)的動態(tài)掃描顯示方式, 復(fù)用的程度不是無限增加的, 因?yàn)槔脛討B(tài)掃描顯示使我們看到一幅穩(wěn)定畫面的實(shí)質(zhì)是利用了人眼的暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)間的長短, 發(fā)光的亮度等因素。我們通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 當(dāng)掃描刷新頻率(發(fā)光二極管的停閃頻率)為50Hz, 發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)間≥1ms時(shí), 顯示亮度較好, 無閃爍感。

2.2溫度采集部分

能進(jìn)行溫度測量是本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新部分,由于現(xiàn)在用品追求多樣化,多功能化,所以我們決定給系統(tǒng)加上溫度測量顯示模塊,方便人們的生活,使該設(shè)計(jì)具有人性化。采用溫度傳感器DS18B20.DS18B20可以滿足從-55攝氏度到+125攝氏度測量范圍,且DS18B20測量精度高,增值量為0.5攝氏度,在一秒內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字,測得的溫度值的存儲在兩個(gè)八位的RAM中,單片機(jī)直接從中讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制就是溫度,使用方便。

2.3芯片的選擇

選取串口輸入,使用I/O口較少,所以我們選用串口輸入。串口輸入我們可以選用芯片有74HC595、74LS138.

2.4電源模塊

采用200W/5V直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)電源,不僅功率上可以滿足系統(tǒng)需要,不需要更換電源,并且比較輕便,使用更加安全可靠。

3總體方案

3.1工作原理

利用單片機(jī)AT89S52單片機(jī)作為本系統(tǒng)的中控模塊。單片機(jī)可把由DS18B20、DS1302讀來的數(shù)據(jù)利用軟件來進(jìn)行處理,從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊,實(shí)現(xiàn)溫度、日歷的顯示。點(diǎn)陣LED顯示屏顯示器為主要的顯示模塊,把單片機(jī)傳來的數(shù)據(jù)顯示出來,并且可以實(shí)現(xiàn)滾動顯示。利用光電傳感器來實(shí)現(xiàn)非接觸止鬧功能。在顯示電路中,主要靠按鍵來實(shí)現(xiàn)各種顯示要求的選擇與切換。

3.2總體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)總體框圖,如圖1。

圖1 系統(tǒng)框圖

圖1 系統(tǒng)框圖

4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)(單元電路設(shè)計(jì)及分析)

4.1AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)

最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復(fù)位開關(guān)和電源部分。

圖2 AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)

圖2 AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)

4.2溫度測量模塊

溫度測量傳感器采用DALLAS公司DS18B20的單總線數(shù)字化溫度傳感器,測溫范圍為-55℃~125℃,可編程為9位~12位A/D轉(zhuǎn)換精度,測溫分辨率達(dá)到0.0625℃,采用寄生電源工作方式, CPU只需一根口線便能與DS18B20通信,占用CPU口線少,可節(jié)省大量引線和邏輯電路。接口電路如圖3所示。

圖3 DS18B20 測量電路

圖3 DS18B20 測量電路

4.3鍵盤模塊

鍵盤、狀態(tài)顯示模塊:為了使軟件編程簡單,本設(shè)計(jì)利用可編程芯片8255.PA口接按鍵,PC口則用于控制狀態(tài)顯示所用LED點(diǎn)陣。每個(gè)按鍵都通過一個(gè)10K的上拉電阻接電源+Vcc,按鍵的另一端接地。當(dāng)有鍵按下時(shí),與該鍵相連的PA口的相應(yīng)位變?yōu)榈碗娖剑瑔纹瑱C(jī)檢測到該變化后即轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵處理程序,同時(shí)在程序中點(diǎn)亮LED點(diǎn)陣。模塊電路如圖4。

圖4 鍵盤電路

圖4 鍵盤電路

4.4LED顯示模塊

點(diǎn)陣數(shù)據(jù)串行輸入, 器件為移位寄存器TPIC6B595595, 門控和掃描信號常以16 點(diǎn)陣為一行進(jìn)行并行處理。在點(diǎn)陣顯示中以3×3個(gè)L ED 點(diǎn)陣構(gòu)成一個(gè)LED顯示單元, 采用行共陽列共陰的編排方式。其驅(qū)動分為行列兩部分, 分別來自于行、列移位寄存器, 行數(shù)據(jù)是掃描數(shù)據(jù), 16行中每次只有一行被驅(qū)動, 采用逐行掃描方式, 列數(shù)據(jù)則為漢字的點(diǎn)陣碼對于字符和圖形顯示也可以用點(diǎn)陣處理, 其顯示原理和方法相同。


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