基于單片機(jī)的LED大屏幕顯示的設(shè)計(jì)

趙娟

摘 要：該文以AT89C51為基礎(chǔ)進(jìn)行LED點(diǎn)陣電子顯示屏的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。通過(guò)單片機(jī)控制一個(gè)行驅(qū)動(dòng)器74LS154和兩個(gè)列驅(qū)動(dòng)器74LS595，從而使顯示屏顯示數(shù)據(jù)。主要進(jìn)行了LED點(diǎn)陣顯示的硬件和軟件設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)顯示誤差較小、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、擴(kuò)展性強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：AT89C51單片機(jī) LED 點(diǎn)陣顯示 動(dòng)態(tài)顯示

中圖分類(lèi)號(hào)：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）10（a）-0041-02

LED顯示屏是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管去顯示的平板顯示器。由多個(gè)光二極管組成，用來(lái)顯示圖形、圖像、文字、動(dòng)畫(huà)等各種信號(hào)。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED作為信息傳播的一種重要手段，廣泛應(yīng)用于各種公眾場(chǎng)所，發(fā)展前景廣闊，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，已經(jīng)成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化的體現(xiàn)。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

該文設(shè)計(jì)一個(gè)16×16點(diǎn)陣式LED圖文顯示的顯示屏。具體要求是，在目測(cè)條件下LED顯示屏各點(diǎn)亮度均勻、充足；顯示圖形和文字兩種形式的數(shù)據(jù)；圖形或文字應(yīng)穩(wěn)定、清晰且無(wú)干擾；分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種顯示方式。

設(shè)計(jì)模塊主要包括顯示模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、控制模塊驅(qū)動(dòng)模塊等。顯示屏電路設(shè)計(jì)的主要思路如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)

該顯示屏的控制電路采用單片機(jī)控制，分為硬件和軟件兩部分。硬件電路包括列驅(qū)動(dòng)電路（74LS595）、行驅(qū)動(dòng)電路（74LS154）、單片機(jī)AT89C5控制系統(tǒng)及16×16LED點(diǎn)陣顯示電路4部分。

單片機(jī)主要采用AT89C51或其兼容系列的芯片進(jìn)行控制，用以控制整個(gè)電路以及相應(yīng)的程序的運(yùn)行，同時(shí)給顯示屏電路部分發(fā)送命令。

在反相放大器的輸入端（XTAL1）和輸出端（XTAL2）加一個(gè)12 MHz或更高頻率的晶振，從而獲得較高的刷新頻率，這樣顯示就更加穩(wěn)定。晶振的負(fù)載電容C4、C5主要起頻率微調(diào)和穩(wěn)定的作用。單片機(jī)的串行口工作為方式0，是供同步移位寄存器使用，端口RXD（P3.0）作用是數(shù)據(jù)移位的輸入/輸出端，輸出移位時(shí)鐘脈沖是由TXD（P3.1）端控制的。

集成電路74LS595作為列驅(qū)動(dòng)電路的核心器件，是一個(gè)具有8位串行輸入/輸出的鎖存器。移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨(dú)立的。

行驅(qū)動(dòng)電路由74LS174譯碼器和反相器構(gòu)成。采用一塊16×16點(diǎn)陣顯示，以滿(mǎn)足漢字顯示的要求。顯示驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主程序流程圖如圖3所示。

4 系統(tǒng)電路的仿真

該文采用protues軟件進(jìn)行仿真，具體仿真圖形如圖4所示。

5 結(jié)語(yǔ)

該文設(shè)計(jì)16×16LED點(diǎn)陣顯示屏，雖然電路簡(jiǎn)單，但已經(jīng)包含了LED顯示屏的電路基本原理和基本程序，只要擴(kuò)展單片機(jī)的IO接口，適當(dāng)增加LED點(diǎn)陣和芯片，就能設(shè)計(jì)更大面積、更多花樣的LED顯示屏。因此該文對(duì)同類(lèi)設(shè)計(jì)具有一參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].2版.北京：高等教育出版社，2010.

[2] 彭偉.單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)100例[M].2版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2010.

[3] 李光飛.新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[4] 李全利.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].2版.北京：高等教育出版社，1997.