【摘 要】當前社會，信息的流通與傳輸顯得尤為重要，而高信息顯示量的LED點陣屏應(yīng)運而生。根據(jù)對LED點陣屏行、列高低電平掃描控制的原理，利用AT89C52單片機為控制處理器，有著相對低的功耗與高的性能，通過串口傳輸需要顯示的數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)的傳輸更加方便快捷，以相對低端的控制器實現(xiàn)了畫面的流暢顯示，性價比得以提高。

【關(guān)鍵詞】51單片機；LED 點陣屏；控制器

LED點陣屏以LED的亮滅來顯示文字、圖片、動畫等，以其圖像文字變化多端，內(nèi)容可實時改變而流行于當今社會，并且制作簡單，安裝方便，被廣泛應(yīng)用于各種公共場合，如汽車報站器、廣告屏等。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏的發(fā)展過程。而顯示屏上絢麗多彩的文字和圖像卻是依賴于LED顯示屏控制系統(tǒng)，又稱LED顯示屏控制器。它是組成LED顯示屏的核心部件，也是顯示效果的基礎(chǔ)。本文便是針對普遍的單色LED點陣屏作出的設(shè)計總結(jié)。

1.系統(tǒng)工作原理

基于AT89C52 單片機的LED點陣顯示屏控制系統(tǒng)是由4個16×32 LED點陣顯示模塊、行信號選擇譯碼器74LS138、數(shù)據(jù)移位寄存器74HC595、行驅(qū)動器TIP127組成。4 個16×32LED點陣顯示模塊組成一個64×32的LED 點陣，用于同時顯示3個16×32的點陣漢字、字符或數(shù)字。利用上-下位機的結(jié)構(gòu)，采用RS—232C通信標準對單片機進行控制命令和顯示數(shù)據(jù)的傳輸。在每一個程序周期里譯碼器掃描兩行，而掃描的數(shù)據(jù)則經(jīng)過74HC595移位傳送，通過TIP127驅(qū)動點陣屏進而正常顯示信息。

2.硬件電路設(shè)計

顯示屏控制器的硬件電路由兩個部分組成：外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展、串行通信接口?？刂破鞯慕M成框圖如圖所示，采用AT89C52作為中央控制器，并選用RS-232 標準總線接口，完成與PC機的通信，實現(xiàn)對顯示屏顯示數(shù)據(jù)的控制。數(shù)據(jù)存儲器使用一片F(xiàn)LASH存儲器W29EE011用于存儲漢字的點陣庫。

2.1存儲器的擴展

W29EE011有17條地址線（A0～A16），最高一位（A16）由P1.7作為地址送出，低八位（A0～A7）由P0口作為地址送出，通過74LS373鎖存器進行鎖存。A8～A15由P2口作為地址送出。

2.2串行通信

系統(tǒng)上位機—下位機是通過串行通信接口進行通信。本系統(tǒng)為了實現(xiàn)單片機與PC 機的串行通信功能，將單片機的串行接口的電平轉(zhuǎn)換成RS–232C 電平標準。計算機TXD端發(fā)出的信號傳送到通信電路后轉(zhuǎn)化為電流信號，當有信號送進來時就會有電流流經(jīng)光耦合器中的紅外發(fā)光二極管，二極管發(fā)出光信號投射到光敏三極管，再轉(zhuǎn)換成電信號輸?shù)絾纹瑱C的RXD 端，實現(xiàn)了以光為媒介的電→光→電信號轉(zhuǎn)換傳輸，并在電氣上是完全隔離的，避免了輸出端對輸入端產(chǎn)生的反饋和干擾。

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1滾動顯示模塊

滾動顯示主要是實現(xiàn)顯示信息的換屏，一屏顯示三個字，兩秒后換一屏，直到所有信息都顯示完畢后，接著從頭開始顯示。換屏主要是根據(jù)PC 機傳送來的字節(jié)數(shù)，通過改變指針來實現(xiàn)的。

3.2取數(shù)據(jù)模塊

由于數(shù)據(jù)都是存儲在片外數(shù)據(jù)存儲器里，所以要先從片外取數(shù)據(jù)存放到顯示緩沖區(qū)里，然后再移位傳送并掃描顯示。

3.3數(shù)據(jù)移位傳送模塊

點陣屏的列驅(qū)動器74HC595 為串入并出的移位寄存器，故顯示單元的數(shù)據(jù)需從低位到高位一位一位傳送進74HC595里，然后才能驅(qū)動點陣屏。

3.4行掃描模塊

16×32的點陣屏若逐行掃描，當刷新頻率足夠高時（大于24Hz），時間將超出人眼反應(yīng)時間，故行掃描采用一個程序周期掃描兩行，即第一行和第八行同時掃描的方案。

3.5串行通信模塊

串行通信程序主要是實現(xiàn)與PC機的通信。將數(shù)據(jù)暫存到AT89C52里，存滿后再將數(shù)據(jù)寫進片外數(shù)據(jù)存儲器W29EE011里。延時一段時間后，繼續(xù)接收從PC 機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，重復之前的工作，直到所有數(shù)據(jù)接收完畢為止。

4.結(jié)束語

本系統(tǒng)以光為媒介的電→光→電信號轉(zhuǎn)換傳輸，并在電氣上是完全隔離的，避免了輸出端對輸入端產(chǎn)生的干擾。另外所選用的AT89C52單片機具有價格低廉，程序?qū)懭敕奖愕奶攸c使得整個系統(tǒng)方便維護和檢修。除此之外，該系統(tǒng)只占用了單片機少量的I/0口和內(nèi)存，為系統(tǒng)留下了功能擴展的空間。

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