郭盛杰

(國營第785廠，山西太原030024)

近幾年來隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們對信息顯示方式的不斷追求，LED顯示得到了最迅猛的發(fā)展［2］。LED顯示屏以其顏色鮮亮，顯示信息量大，內(nèi)容更新快，壽命長，耗電量低，可靠性高，易于操作等特點(diǎn)，在我們這個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)中扮演著重要角色。本論文所設(shè)計(jì)的LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)是根據(jù)手中已有的資料開發(fā)出的一種操作簡單、更新速度快、可以根據(jù)實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)任意規(guī)格的LED的拼裝的顯示系統(tǒng)。

1 LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1 LED 點(diǎn)陣模塊

LED點(diǎn)陣模塊，是組成顯示屏的基本單元［1］，但各廠家的模塊參數(shù)有所不同。點(diǎn)陣(陣列)常用的為8×8、16×16，點(diǎn)陣都是單管芯，分共陰和共陽，一般都用5 V供電;圖1為8×8點(diǎn)陣。

圖1 點(diǎn)陣

1.2 LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)(見圖2)

上下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送采用串行異步通信方式，通信接口電平可選用RS232RS422或RS485標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)框圖

2 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)

2.1 上位機(jī)界面概述

本次設(shè)計(jì)的上位機(jī)界面如圖3所示，由字符輸入窗口、字符顯示窗口、通信窗口組成。

圖3 上位機(jī)界面

2.2 上位機(jī)界面功能

上位機(jī)界面實(shí)現(xiàn)了字符的輸入、模擬顯示器顯示內(nèi)容以及與下位機(jī)通信等功能。由上位機(jī)發(fā)送命令，下位機(jī)接受并執(zhí)行命令，通過驅(qū)動(dòng)模塊由LED點(diǎn)陣模塊顯示出來。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，LED顯示器是由多個(gè)16×16點(diǎn)陣組成的屏幕;本次設(shè)計(jì)上位機(jī)界面模擬使用了16×16LED顯示區(qū)域，僅相當(dāng)于LED顯示屏的作用。

3 漢字點(diǎn)陣的生成

3.1 點(diǎn)陣漢字原理

漢字在計(jì)算機(jī)中處理時(shí)是采用圖形的方法，即每個(gè)漢字就是一個(gè)圖形。顯示一個(gè)漢字就是顯示一個(gè)圖形符號，這個(gè)圖形符號稱為漢字字模。點(diǎn)陣漢字是漢字字型最基本的表示法。點(diǎn)陣字模的原理是把漢字的方形區(qū)域細(xì)分為若干小圓，每個(gè)小圓便是一個(gè)基本點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)，凡筆畫經(jīng)過的小圓便形成黑點(diǎn)，不經(jīng)過的形成白點(diǎn)，若黑點(diǎn)代表1，白點(diǎn)代表0，那么小圓恰好可以用一個(gè)十六進(jìn)制位表示。

3.2 點(diǎn)陣字庫的文件結(jié)構(gòu)和讀取方法

本軟件可以顯示楷體、黑體、宋體等不同種類字體。例如要顯示一個(gè)16×16點(diǎn)陣字庫:首先用戶選擇點(diǎn)陣類型，確認(rèn)16×16點(diǎn)陣類型，然后選擇字體，在文本框輸入一個(gè)要生成的漢字;(因?yàn)楸疚乃O(shè)計(jì)的點(diǎn)陣掃描是以8×8點(diǎn)陣為單位掃描的，也就是說一個(gè)16×16點(diǎn)陣字庫要掃描四個(gè)8×8個(gè)點(diǎn)陣)凡筆畫經(jīng)過的小圓便形成黑點(diǎn)，不經(jīng)過的形成白點(diǎn)，若黑點(diǎn)代表1，白點(diǎn)代表0，那么一個(gè)小圓恰好可以用一個(gè)十六進(jìn)制位表示。這樣就可以顯示出來一個(gè)16×16的點(diǎn)陣漢字，然后將所對應(yīng)點(diǎn)陣信息數(shù)據(jù)通過串行口傳遞給下位機(jī)顯示。

3.3 點(diǎn)陣漢字的顯示

16×16點(diǎn)陣漢字字模是由四個(gè)8×8點(diǎn)陣組成的。一個(gè)16×16的點(diǎn)陣要掃描四次完成，0的地方不填充，1的地方填充為黑色，如此循環(huán)把16×16個(gè)圓全填充好后，將其數(shù)字轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制，這樣就顯示了一個(gè)完整的漢字。同時(shí)，也生成了一組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就是所產(chǎn)生漢字的信息。

圖4 點(diǎn)陣漢字顯示

4 漢字點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)上位機(jī)軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 軟件的基本構(gòu)成

(1)編程工具的選擇

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，微機(jī)的軟件開發(fā)平臺(tái)已由DOS轉(zhuǎn)入Windows，在圖形化的Windows操作系統(tǒng)下，提出了可視化的軟件開發(fā)方法。LED點(diǎn)陣顯示屏的使用需要一個(gè)可以輸入在顯示器上顯示文字信息的操作平臺(tái)。所以本設(shè)計(jì)以VB語言編寫了一個(gè)上位機(jī)的控制界面以控制LED點(diǎn)陣顯示器。

(2)軟件的基本構(gòu)成

根據(jù)微機(jī)功能的需求，主控軟件必須具有更改顯示內(nèi)容、設(shè)置字體、設(shè)置字體大小及精細(xì)度、數(shù)據(jù)通信等功能，因此上位機(jī)控制軟件的流程圖如圖5所示。

圖5 上位機(jī)控制軟件流圖

根據(jù)功能要求，整個(gè)上位機(jī)軟件是由顯示字符模塊、設(shè)置字體模塊、設(shè)置點(diǎn)陣類型模塊和數(shù)據(jù)通信模塊四部分構(gòu)成。主程序流程如圖6所示，主控軟件的各部分功能與相應(yīng)的程序模塊一一對應(yīng)。

4.2 軟件的具體實(shí)現(xiàn)

軟件直接利用Visual Basic(VB)提供的各種可視化編程控件，如 Mscomm，OptionButton，Image，Lable，CommonDialong等［3］。

更改顯示內(nèi)容模塊、設(shè)置點(diǎn)陣類型模塊、設(shè)置字體模塊等主控軟件的功能模塊具體程序流程如圖7，圖8和圖9所示。

圖6 主程序流程圖

圖7 更改顯示內(nèi)容模塊流程

圖8 設(shè)置字體流程圖

圖9 設(shè)置點(diǎn)陣類型流程圖

部分關(guān)鍵代碼:

Private Function LED32()

Dim iColor As Long

Dim i As Integer

Dim j As Integer

Dim intH As Integer

Dim intV As Integer

Dim X As Long

intIi=Val(Text3.Text)

Pic1.FillColor=RGB(255，0，0)

X=0

For intV=0 To 31

For intH=0 To 31

For i=0 To 15

For j=0 To 15

＇逐點(diǎn)讀取顏色值

iColor=Pic1.Point(i+intV*16，j+intH*16)

＇Debug.Print iColor

＇記錄黑色點(diǎn)的數(shù)量

If iColor＜=25 Then X=X+1

Next

Next

＇Debug.Print x

＇矩形區(qū)域內(nèi)有足夠多的黑色點(diǎn)即判定為有效，LED點(diǎn)亮

If X＞intIi Then

Fill(intV，intH)=0

Pic1.FillStyle=0

Pic1.Circle(8+intV*16，8+intH*16)，7

Else

Fill(intV，intH)=1

Pic1.FillStyle=1

Pic1.Circle(8+intV*16，8+intH*16)，7

End If

X=0

Next

Next

＇label.Visible=False

Pic1.FillStyle=1

End Function

4 結(jié)束語

本文對一種可靠、新穎、易于開發(fā)的16×16LED點(diǎn)陣漢字顯示系統(tǒng)的上位機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。該系統(tǒng)通過通訊接口由上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，可方便地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣屏顯示信息的實(shí)時(shí)更新，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能穩(wěn)定、操作方便、占用存儲(chǔ)空間少，有著可隨意進(jìn)行拼接等功能，具有廣闊的市場前景。

［1］關(guān)積珍.我國LED顯示屏產(chǎn)業(yè)冷思考［J］.電子產(chǎn)品世界，1998(9):27－28.

［2］諸昌鈐.LED顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)［M］.成都:電子科技大學(xué)出版社，2000.

［3］Miscrosoft公司著.Visual Basic6.0控件參考手冊［M］.希望圖書創(chuàng)作室譯.北京:希望電腦公司，1999:263－267.