電子顯示屏制作

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點陣電子顯示屏制作

雜，硬件利用率低，成本巨大。所以此方式一般不被采納。

方案二：采納動態(tài)掃描法并行輸出數(shù)據(jù)，所謂的動態(tài)掃描法是利用人眼的視覺暫留特點而實現(xiàn)的一種顯示方法，即當(dāng)刷新速率足夠高時，人眼就察覺不出顯示屏畫面更迭的閃耀。假設(shè)要顯示一幀畫面，先送出第一行的數(shù)據(jù)，然后選通并點亮第一行，延時；此后送出第二行的數(shù)據(jù)，同樣選通、點亮并延時；依次將全部行掃描完，即給出了一幀的畫面。

方案三：采納動態(tài)掃描法串行輸出數(shù)據(jù)，方案二和方案三同樣采納動態(tài)掃描實現(xiàn)顯示過程。但方案二的缺點也是明顯的，比較而言，方案二的譯碼電路比較繁復(fù)，相對硬件開銷大一些；方案三電路構(gòu)成簡約，譯碼電路簡潔。

為使電路設(shè)計簡潔易行，我們采納方案三

2、行列掌握方式的方案論證與選擇

采納傳統(tǒng)方案，應(yīng)用行掃描和列送數(shù)據(jù)的方式，橫向取模，從AT89C52串口發(fā)送出來的數(shù)據(jù)通過74LS595進(jìn)行串-并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出給LEDMATRI*UINT的各個列，從AT89C52出來的輸出口的數(shù)據(jù)通過一級總線驅(qū)動器74LS245后進(jìn)入4-16線譯碼器74LS154,譯碼以后通過限流電阻進(jìn)入驅(qū)動管陣列放大，徑直驅(qū)動LED點陣的各行。但要組成1632的點陣顯示電路，需要采納多片芯片，硬件電路繁復(fù)。

三、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

1、系統(tǒng)總體框圖

圖1系統(tǒng)總體框圖

2、各單元電路設(shè)計

2.1LED點陣的選擇

LED基本陣列選用6寸的88點陣,8片88點陣組成整個顯示屏。該種點陣的規(guī)格為雙列直插，標(biāo)準(zhǔn)引腳距〔2.54mm〕,LED規(guī)格為Ф5，單色紅色。88點陣LED結(jié)構(gòu)如下列圖所示：

圖288點陣LED外觀及等效電路圖

3整體方案與硬件電路設(shè)計

本顯示屏采納列掃描、徑直送行顯示碼的方式工作，基本顯示原理在后面的軟件設(shè)計部分提及。辨別率為16*32的顯示屏由8個共陽型LED點陣單元構(gòu)成。共陽型LED點陣單元〔8*8〕的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1，由行輸入高電平點亮。

圖1LED點陣單元結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是8個LED點陣單元級聯(lián)的接線圖。R1~R16是限流電阻，用來愛護(hù)LED的安全；VT1~VT32是32只PNP型三極管，在這里起到開關(guān)的作用：通過掌握B01~B32來使得在任何時刻只有唯一的列導(dǎo)通以點亮該列，當(dāng)列切換的速度足夠快時，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，看上去整個屏都是亮的，這就是動態(tài)掃描的基本原理。

圖28個點陣單元的級聯(lián)

其實圖2已經(jīng)構(gòu)成一塊LED屏了，假如微處理器有足夠大的驅(qū)動技能和足夠多的I/O口，就可以徑直驅(qū)動這塊LED屏了。但是為了能用AT89S52單片機(jī)來掌握它，我們需要再加一些驅(qū)動電路和譯碼電路，以提供足夠的驅(qū)動技能以及簡化與單片機(jī)的連接。

行驅(qū)動電路運(yùn)用兩片74HC245〔圖3〕，這是比較常用的驅(qū)動芯片，當(dāng)DIR接高電平常，A端為輸入、B端為輸出。

列掃描電路那么利用了兩片4-16線譯碼器74LS154〔圖4〕，U4、U5分別對應(yīng)左、右屏。A、B、C、D為輸入、Y0~Y15為輸出。此外，還有CS1、CS2兩根線分別使能左、右屏譯碼器，也就是使能左、右屏。CS1、CS2為低電平使能。

圖5是AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。

圖3行驅(qū)動電路

圖4譯碼器掃描電路

圖5單片機(jī)電路

74HC595引腳說明工作原理簡述

一、74HC595規(guī)律功能：

它和74HC164的功能類似，都是串入并出的IO接口，將串行的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)為并行的輸出，這樣可以節(jié)省MCU的IO口資源。主要應(yīng)用在多路LED指示或多位數(shù)碼管驅(qū)動方面。但與74HC164比，595主要還有以下更優(yōu)越的功能：

1.支持3態(tài)輸出，當(dāng)?shù)?3腳為高電平常，595無輸出；

2.具有數(shù)據(jù)鎖存功能，這樣不會影響移位時的瞬時輸出；

3.具有數(shù)據(jù)輸出功能，可以更方便的進(jìn)行595級聯(lián)

二、595引腳描述：

1.第1腳：數(shù)據(jù)輸出端QB

2.第2腳：數(shù)據(jù)輸出端QC

3.第3腳：數(shù)據(jù)輸出端QD

4.第4腳：數(shù)據(jù)輸出端QE

5.第5腳：數(shù)據(jù)輸出端QF

6.第6腳：數(shù)據(jù)輸出端QG

7.第7腳：數(shù)據(jù)輸出端QH

8.第8腳：電源GND

9.第9腳：串行數(shù)據(jù)輸入端SQH，時鐘下降沿數(shù)據(jù)移出

10.第10腳：復(fù)位引腳RESET

11.第11腳：數(shù)據(jù)移位時鐘輸入端SCK

12.第12腳：數(shù)據(jù)鎖存信號輸入端RCK

13.第13腳：數(shù)據(jù)輸出訪能端/OE,低電平有效

14.第14腳：串行數(shù)據(jù)輸入端A，時鐘上升沿數(shù)據(jù)移入

15.第15腳：數(shù)據(jù)輸出端QA

16.第16腳：電源

VDD

三、74HC595工作原理簡述：

74HC595是一款具有8位移位寄存器和一個存儲器，三態(tài)輸出功能的驅(qū)動芯片。移位寄存器和存儲器分別具有獨立的時鐘信號。數(shù)據(jù)在SHCP的上升沿輸入，在STCP的上升沿進(jìn)入到存儲寄存器中去。假如兩個時鐘連在一起，那么移位寄存器總是比存儲寄存器早一個脈沖。移位寄存器有一個串行移位輸入〔DS〕，和一個串行輸出〔Q7’〕，和一個異步的低電平復(fù)位〔MR〕，存儲寄存器有一個并行8位的，具備三態(tài)的總線輸出，當(dāng)使能OE時〔為低電平〕，存儲寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。

四、系統(tǒng)測試

經(jīng)過系統(tǒng)的測試與分析，得到以下結(jié)果：

1、按鍵設(shè)置功能：

通過按鍵能使電位復(fù)位，能讓點陣顯示屏重新顯示漢字

3、結(jié)論

經(jīng)過小組成員的全都努力，完成了本次課題的任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期的目的。設(shè)計制作的具有滾動顯示漢字的功能的1632的點陣LED顯示屏，顯示畫面清楚，無閃耀，很好的完成了基本要求。

五、設(shè)計總結(jié)

通過這次競賽，我們在硬件設(shè)計、軟件編程方面得到了極大的提高。同時我們小組的三個成員團(tuán)結(jié)一心，通力合作，表達(dá)了很好的團(tuán)隊合作精神。為以后走向工作崗位從事科研或管理工