1、 LED點陣顯示屏設計原理及制作 漢字顯示屏到處可見，被廣泛應用于與汽車報站器，廣告屏等。本文中的 屏是采用4塊8*8 LED合并而成的。 卜圖是4個8*8LED組成的顯示屏。 圖1 這里我把點陣LED顯示屏制作的電路原理分成兩個局部來介紹即顯示屏電路和顯示屏 驅動電路。 顯示屏電路 本人用的是共陰極的 8*8點陣屏，在市場上是比擬容易買到，下列圖是 8*8點陣屏的實 物圖。16*16 LED 顯示 圖2 點陣屏有兩個類型，一類為共陰極左，另一類那么為共陽極右，下列圖給出了兩種 類型的內部電路原理及相應的管腳圖。 圖3 LED陣列的顯示方式是按顯示編碼的順序， 一行一行地顯示。每一行的顯示時間

2、大約為 4ms, 由于人類的視覺暫留現象，將感覺到 8行LED是在同時顯示的。假設顯示的時間太短，那么亮 度不夠，假設顯示的時間太長，將會感覺到閃爍。本文采用低電平逐行掃描， 高電平輸出顯示 信號。即輪流給行信號輸出低電平， 在任意時刻只有一行發光二極管是處于可以被點亮的狀 態，其它行都處于熄滅狀態。 為了方便調試本文把 4塊8*8組成的16*16的點陣屏的行信號掃描輸出管腳和列信號顯示 輸出管腳分別引到顯示屏的兩邊。 Prot EL原理圖如下： 圖4 如圖4所示的原理圖中的 Sii=1 , 2,3,，伯代表行掃描信號輸出，Dii=1 ,2,3,，伯 代表列顯示信號輸出。 實物電路圖的正反面如

3、下： LED點辭模塊8斗 LED點陣模塊蹬 LI D /J. 7?模塊任8) 4 讓U441 -x】fkr4|,rrhr|L】4*】 1H1H52 19 S4 D14IH2X1 1*161*151111)0 12 D1-II112X9 圖5 顯示屏驅動電路 顯示屏驅動電路的原理圖如下: 顯示屏驅動電路主要由主芯片控制電路、電源電路、控制信號放大電路等組成。 1、主芯片控制電路 該局部電路主要由 AT89S52和74LS154組成。單片機的 P0和P2號控制顯示信號的 輸出，P1號的低4位控制74LS154的譯碼輸入，從而控制掃描信號的輸出。 2、電源電路 整個電路的供電由 USB電源提供，利用

4、我們的電腦主機 USB接口可以輸出+5V電壓, 方便我們在實驗室調試 3、控制信號放大電路 為提供負載能力，在 P0和P2 口接16個常用9013的NPN三極管放大驅動信號。電 路中列方向由p0 口和p2 口完成掃描，由于p0 口沒有上拉電阻，因此接一個1k*8的排阻 上拉。 行方向那么由4 16譯碼器74LS154完成掃描，它由89C51的P1.0-P1.3 控制。同 樣，驅動局部那么是 16個9015的三極管完成的。 圖6 三、程序與軟件 在UCDOS中文宋體字庫中，每一個字由 16行16列的點陣組成顯示，即國標漢字庫 中的每一個字均由256點陣來表示。我們可以把每一個點理解為一個像素，而

5、把每一個字 的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字， 也可以顯示在256像素范 圍內的任何圖形。用 8位的AT89S52單片機控制， 由于單片機的總線為 8位，一個字需 要拆分為2個局部如圖9所示。本電路把它拆分為左部和右部，左部由 16 行*8 列 點陣組成， 下部也由16 行*8 列點陣組成。 圖7 為了讓大家更清楚的理解點陣的掃描過程，在這我們以顯示漢字我 為例，來說明其 掃描原理： 單片機首先由P2 口輸出顯示數據信號給右局部的第一行如圖 9所示，即第一行的 P20-P27 口。方向為 P20到P27 ,顯示漢字“我時，P21點亮，由左到右排，為 P20滅, P21亮,

6、P22滅，P23滅,P24滅,P25滅,P26滅,P27滅。即二進制 00000010 ,轉換為 16進制為0 x02 。 右局部的第一行完成后，繼續掃描左半部的第一行，為了接線的方便，我們仍設計成由 左往右掃描， 即從 P00向P07方向掃描，從上圖可以看到，這一行只有 P05、P06亮，其 它滅，即為00000110 , 16進制那么為0 x60。然后單片機再次轉向右半部第二行， 仍為P21、 P23點亮，為01010000，即16進制0 x0A。這一行完成后繼續進行左半局部的第二行掃 描，P02、P03、P04 點亮，為二進制 00111000，即 16 進制 0 x1C。 依照這個方法

7、，繼續進行下面的掃描，一共掃描 32個8位，可以得出漢字“我的掃 描代碼為： 0 x02,0 x60,0 x0A,0 x1C,0 x12,0 x10,0 x12,0 x10, 0 x02,0 x10,0 x7F,0 xFF,0 x02,0 x10,0 x12,0 x10, 0 x14,0 x70,0 x0C,0 x1C,0 x04,0 x13,0 x0A,0 x10, 0 x49,0 x90,0 x50,0 x10,0 x60,0 x14,0 x40,0 x08 由這個原理可以看出， 無論顯示何種字體或圖像， 都可以用這個方法來分析出它的掃 描代碼從而顯示在屏幕上。 不過現在有很多現成的漢字字

8、模生成軟件， 我們就不必自己去畫表格算代碼了。 在網上漢字字模生成軟件有很多種，本文辭別推薦一種漢字字模生成軟件， HZDotReader V3.0 ,我個人認為這個軟件的功能相當完美。 最主要的一個功能是可以選擇 漢字編碼的取模方式，本例中的“我字的取模方式為以橫向 8個連續點構成一個字節，最 左邊的點為字節的最低位，即BIT0,最右邊的點為BIT7。很少有字模軟件可以實現這一功能。 下面給出一個簡單的靜態顯示“我字的程序清單： #include #define CCED2 0 x0000 /* 我 */ unsigned char code word_zai162 = /* 我 CCED2

9、 */ 0 x02,0 x60,0 x0A,0 x1C,0 x12,0 x10,0 x12,0 x10, 0 x02,0 x10,0 x7F,0 xFF,0 x02,0 x10,0 x12,0 x10, 0 x14,0 x70,0 x0C,0 x1C,0 x04,0 x13,0 x0A,0 x10, 0 x49,0 x90,0 x50,0 x10,0 x60,0 x14,0 x40,0 x08; void main() char scan,i,j; P0=0;P1=0;P2=0; while(1) scan=0; for(i=0;i16;i+) P1=scan; for(j=0;j50;j+)

10、 / 顯示五十次 P2=word_zaii0; P0=word_zaii1 ; P0=0;P2=0; scan+; 四、安裝與調試 把顯示屏電路和顯示屏驅動電路分別做在兩塊電路板上， 顯示屏電路的行掃描信號輸出 管腳和列顯示信號數據輸出管腳分別引用兩排 16針的排針引出，排針長的那一頭接到電路 板的底層，以方便插入驅動電路的插槽中。同樣在驅動電路用兩排 16腳的插槽將行掃描信 號輸出管腳和列顯示信號數據輸出管腳引出， 在畫PCB時應當注意屏電路 PCB中兩排排針 之間的距離要與驅動電路 PCB中兩排插槽之間的距離一樣，才能保證能正確地將顯示屏電 路板排到驅動電路電路板上方。以下為該電路的實物圖

11、與 PCB。 在畫PCB時注意雙面電路板的做板規那么，特別要注意以下 幾個方面： 雙面電路板的過孔比擬大，一般在 80mil以上； 定位孔的放置； 要在頂層焊接時，應注意在頂層插上元器件后是否會影響到焊接， 如芯片等管腳比擬 短的元器件，當插在電路板后要在頂層焊接其管腳是比擬困難的； 安裝安電路后，可將以下的測試程序燒到 AT89S52中，將AT89S52插入驅動電路，假設每 一個發光二極管都能被點亮，那么說明電路硬件做成功。 以下為測試程序清單： #include void main() char scan,i; P0=0;P1=0;P2=0; while(1) ( scan=0; for(i=0;i16;i+) (P1=scan; P0=0 xff; P2=0 xff; scan+; 假設發現二極管不是全被點亮那么要用萬用表來仔細地檢測。 一般會出現的問題是電路板上 的線被短路，斷開等。根據不亮的二極管來找電路出現的問題應該是比擬容易的。 所以本電 路的調試過程是較簡單的。當然調試前必須要確保所購置的每一塊顯示屏都是完好的。 五、總結 1、 為方便調