16×16点阵led室内电子显示屏的设计

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1、16X16点阵LED室内电子显示屏的设计于桂鑫王丽娟（哈尔滨学院，黑龙江哈尔滨150000）摘要：LED显示屏作为一种新型的显示器件，是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成，通常用来显示时间、图文等信息。木设计是基于ATS52单片机的16×16显示屏，其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。此外，该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展，但级联时要注意不要超过驱动负载范I期关键词：ATS52；LED；单片机1设计意义LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、

2、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文木和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息,还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动

3、简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。2系统功能要求设计一个能显示16×16点阵图文LED显示屏，要求能显示图文或文字，显示图文或文字应稳定、清晰，图文或文字显示，以卷帘形式向上滚动显ZjsO3方案设计3・1总体设计。3.2设计论证。图文显示一般有静态和动态显示两种方案，静态方案虽然设计简单，但其使用的管脚太多，如本设计中16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口，如果我采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，16×16的点阵需要256/8

4、=32个锁存器。这个数字很庞大，因为我们仅仅是16×16的点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花的成本将是一个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计，而采用另外一种称为动态扫描的显示方法。动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行（比如16行）的同名列共用一套驱动器。具体就16×16的点阵来说，把所有同1行的发光管的阳极连在一起，把所有同1列的发光管的阴极连在一起（共阳极的接法），先送出对应第一行发光管亮灭的

5、数据并锁存，然后选通第1行使其燃亮一定时间，然后熄灭；再送出第二行的数据并锁存，然后选通第2行使其燃亮相同的时间，然后熄灭；以此类推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快（每秒24次以上），由于人眼的视觉暂留现象，就能够看到显示屏上稳定的图形了。采用扫描方式进行显示吋，每一行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个驱动器。显示数据通常存储在单片机的存储器中，按8位一个字节的形式顺序排放。显示吋要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在-个显示数据传输的问题。从

6、控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并列方式或串行方式。显然，采用并行方式吋，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，并列传输的方案是不可取的。3.3点阵及其驱动部分。点阵显示用是动的态扫描来实现的。在采用扫描方式显示吋，由于每行要带动十六个二极管，每行电流较大。若每个二极管安5mA计算，十六个二极管就得80mA电流，超岀单片机管脚的承受范围，因此每行都加有一个驱动器，本设计的行驱动用的是十六个pnp型三极管。三极管的发射极接5V电压，集电极接点阵的行线，而其基级本应接单

7、片机，但该接线方式占用为了16个单片机管脚，为了节省单片机管脚，用了一片74LS154译码器，这样就只需要3个管脚了。4软件设计本软件要求实现如下要求：汉字要稳定、明亮并且文字要以一定速度上升滚动显示。显示屏软件模块：初始化程序、主程序、多字滚动、显示程序、扫描程序。显示程序的主要功能是向屏体提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕按设计的要求显示。软件设计中，显示屏的软件系统分为两层；第一层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向屏体送显示数据，并负责产生行扫描信号和

8、其他控制信号，配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动器程序由定时器TO中断程序实现。系统应用程序完成系统环境设置（初始化）、显示效果处理等工作，由主程序来实现。4.1显示驱动程序。显示驱动程序在进入中断后首先要对定吋器TO重新赋初值，以保证显示屏刷新率的稳定，1/16扫描显示屏的刷新率（帧频）计算公式如下：刷频率（帧频）=l/16×T0^=l/16×f/12（65536・t）。其中f位晶振频率，t为定吋器TO初值（工作在16位定吋器模式）。然后显示驱动