一種LED點(diǎn)陣顯示控制的設(shè)計(jì)方案

由于單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及高亮度LED發(fā)光管的出現(xiàn)，使得大屏幕高亮度LED電子廣告屏成為可能。與傳統(tǒng)的霓虹燈廣告相比，LED電子廣告屏在顯示效果以及可修改性上都有著無法比擬的優(yōu)勢(shì)，而且單片機(jī)的日益平民化以及LED技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使得高亮度高清晰的LED點(diǎn)陣廣告牌與傳統(tǒng)霓虹燈廣告牌的成本日益接近。另外，SMT技術(shù)飛速發(fā)展，開關(guān)電源的大規(guī)模使用，使其無論在體積上還是在可靠性上都比傳統(tǒng)的霓虹燈廣告有明顯的優(yōu)勢(shì)，為其在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　1 設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)方案

　　1.1 設(shè)計(jì)原理

　　對(duì)于點(diǎn)陣型LED顯示可以采用共陰極或共陽(yáng)極，本系統(tǒng)采用共陽(yáng)極，其硬件電路如圖1所示。當(dāng)行上有一正選通信號(hào)時(shí)，列選端四位數(shù)據(jù)為0的發(fā)光二極管便導(dǎo)通點(diǎn)亮。這樣只需要將圖形或文字的顯示編碼作為列信號(hào)跟對(duì)應(yīng)的行信號(hào)進(jìn)行逐次掃描，就可以逐行點(diǎn)亮點(diǎn)陣。只要掃描速度大于24 Hz，由于掃描時(shí)間很快，人眼的視覺有暫留效應(yīng)，就可以看到顯示的是完整的圖形或文字。

圖1 硬件電路

　　本次設(shè)計(jì)要完成基于單片機(jī)的LED點(diǎn)陣顯示控制的設(shè)計(jì)，總體方案是以單片機(jī)為控制核心，通過行列驅(qū)動(dòng)電路，在LED點(diǎn)陣屏上以靜止、左移、右移等方式顯示文字。在設(shè)計(jì)過程中驅(qū)動(dòng)電路運(yùn)用動(dòng)態(tài)掃描顯示，動(dòng)態(tài)掃描簡(jiǎn)單地說就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器。由于動(dòng)態(tài)掃描顯示（并行傳輸）的局限性，故采用動(dòng)態(tài)掃描顯示（串行傳輸），顯示模式用LED點(diǎn)陣屏模塊作顯示屏。

　　1.2 總體方案

　　本次設(shè)計(jì)單片機(jī)采用AT89C51，行電路使用逐行掃描的方式，列電路使用串入并出的數(shù)據(jù)傳輸方式，顯示屏使用由16x16的點(diǎn)陣LED組成的點(diǎn)陣模塊。使用到的芯片有傳入并出移位寄存器74LS595、4線-16線譯碼器74LS154和三極管8550。總體設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

圖2 總體設(shè)計(jì)框圖