基于單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：LED點(diǎn)陣顯示屏是由多個(gè)LED發(fā)光二極管封裝在一起組成，是一種新興的顯示器件。為了說(shuō)明LED點(diǎn)陣顯示的原理，以單片機(jī)為控制核心，設(shè)計(jì)和制作了一種成本低廉的漢字顯示系統(tǒng)，其包括硬件和軟件兩個(gè)部分。該電路通過(guò)按鍵控制可實(shí)現(xiàn)任意多個(gè)漢字的卷簾、上移和左移等多種顯示形式，可廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院等公共場(chǎng)所進(jìn)行文字廣告宣傳，信息發(fā)布等。通過(guò)仿真和實(shí)物測(cè)試，該系統(tǒng)獲得良好的顯示效果，而且具有體積小、硬件電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：MCU；LED；顯示屏；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

0 引言
LED顯示屏是一種由半導(dǎo)體發(fā)光二極管構(gòu)成的顯示點(diǎn)陣，人們通過(guò)控制每個(gè)LED的亮滅實(shí)現(xiàn)圖形或字符的顯示。由于LED顯示屏亮度高、視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、性能穩(wěn)定，因而被廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、證券市場(chǎng)等公共場(chǎng)所。本文以單片機(jī)為控制核心設(shè)計(jì)和制作了一種漢字顯示系統(tǒng)，其成本低廉，內(nèi)容更新簡(jiǎn)便。

1 顯示原理
1．1 LED點(diǎn)陣顯示屏
將多個(gè)LED按矩陣方式排列在一起，如圖1所示，就構(gòu)成了一個(gè)LED點(diǎn)陣顯示屏。其中各個(gè)LED的引腳按照一定的規(guī)律連接，以最常見(jiàn)的8×8單色LED點(diǎn)陣共陽(yáng)型顯示器為例，其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和外型規(guī)格如圖1所示。

16×16單色LED點(diǎn)陣顯示屏可由4塊8×8單色LED點(diǎn)陣顯示器組合而成，即16行16列，16×16=256像素。如果采用共陽(yáng)型連接方式，即每行的LED陽(yáng)極連接在一起，每列的LED陰極連接在一起。
1．2 顯示原理
對(duì)于共陽(yáng)型LED點(diǎn)陣顯示屏，如果采用動(dòng)態(tài)掃描方式，掃描電路就可以實(shí)現(xiàn)多行發(fā)光二極管的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。動(dòng)態(tài)掃描，簡(jiǎn)單說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮。具體以8×8點(diǎn)陣模塊為例顯示字符“B”的過(guò)程如圖2所示。即先送出對(duì)應(yīng)于第一行發(fā)光二極管亮滅的列數(shù)據(jù)OFFH并鎖存，然后選通第一行，即送行數(shù)據(jù)80H，延時(shí)一段時(shí)間后，送行數(shù)據(jù)00H，第一幀顯示結(jié)束；再送第二行的列數(shù)據(jù)87H并鎖存，然后選通第二行，即送行數(shù)據(jù)40H，點(diǎn)亮相同時(shí)問(wèn)后，送行數(shù)據(jù)00H，相應(yīng)二極管熄滅，第二幀顯示結(jié)束；以此類推，第8行顯示之后，又重新點(diǎn)亮第一行，周而復(fù)始。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快(每秒24次以上)時(shí)，就能看到顯示屏上穩(wěn)定的字符B了。上述列數(shù)據(jù)即為字符B的字模數(shù)據(jù)。