led显示屏的控制技术

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1、LED显示屏的控制技术本文由qjgggsse贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。《装备制造技术》２００７年第３期ＬＥＤ显示屏的控制技术孟祥忠（大连理工大学大连职业技术学院，辽宁大连１１６０２４）摘要：为阐明用单片机控制单色显示屏的方法，ＬＥＤ显示模块单元如何进行行列信号控制及信号传输中的驱动问题进行了研究。对讨论了单片机控制系统中关键的数据发送问题，结果表明采用并行数据输入、串行数据及同步时钟输出的专用电路可大大减少ＣＰＵ的辅助时间，提高数据的发送速度。关键词：单片机；ＬＥＤ

2、；显示屏中图分类号：２７ＴＰ文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２００７）０３－００１１－０１由于ＬＥＤ显示屏具有色彩鲜艳、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，在许多行业都得到了广泛的应用，如在车站、码头、商场、银行等公共场所将ＬＥＤ显示屏用于信息发布。目前ＬＥＤ显示屏的种类越来越多，从使用场合及亮度考虑可分为室内和室外屏，从扫描方式可分为动态扫描显示屏和静态扫描显示屏。室外使用的交通诱导屏，通常采用计算机同步控制的静态扫描显示，每个像素由几个高亮的ＬＥＤ发光管组成，可做成多色或全色。其优点在于播放的内容信息量大，实时

3、性强，且由于采用静态显示，亮度高；其缺点是硬件电路复杂，成本高。室内使用的由８×ＳＬＥＤ点阵拼成的显示屏也有同步和异步之分，同步控制显示屏由计算机作为主控器，异步控制显示屏的主控器可采用单片机。单片机控制的单色显示屏由于结构简单，成本低廉，深受人们的喜爱，本文将对此进行讨论。吸收电流的能力相对较强，且为动态扫描，因此在７４ＨＣ５９５的输出脚上只需串接一个１０一２０ｎ的限流电阻而不需再用列驱动也能得到满意的亮度效果。１．２行信号控制采用的方法与列相似。２单片机控制系统单片机控制系统主要由ＡＴ８９Ｃ５１作为主控ＣＰＵ，非易失ＮＶＲ

4、ＡＭ６２２５６用于存放待显示的汉字点阵，根据需要发送信息量的多少即点阵的容量来考虑采用ＮＶＲＡＭ６２２５６的片数，若超过二片可用Ｐ１口的引脚来分页，为了接收来自上位机的汉字点阵采用ＭＡＸ２３２作为通讯接口。在主控系统中除了常规的存储及通讯接口外，还有一个重要功能就是信号的发送及控制。由于显示模块中采用的是串变并的７４ＨＣ５９５芯片因此主板上的输出信号应为串行信号。下面着重讨论关于串行信号输出的方法问题。利用串行口的通讯方式：８位移位寄存器方式，ＰＵ的即ＣＲＸ因脚作为数据线ＤＡＴＡ，引脚作为同步时钟ＣＬＫ。采用ＴＸ这种方法软件编

5、程简单，在设定好工作方式后只需往缓冲寄存器ＳＢＵＦ送数即可实现数据发送。但同时需考虑两个问题，一是与上位机通讯的干涉问题，当上位机有通讯请求时必须将方式０的数据发送状态切换到方式１的通讯状态，且电路上还要采取措施使主板输出的ＤＡＴＡ、ＬＫ与通讯部分隔离。第二个Ｃ需要考虑的问题是此方法发送速率慢，由于通讯方式０下串行口为１／晶振频率的固定波特率，当采用最高主频为２４ｍ的１２ＡＴ８９Ｃ５１，其通讯波特率为２Ｍ，因此每秒最多只能发送２０００００个字节。ＬＥＤ显示屏长为５Ｍ，若宽为０．，２４ｍ采用点间距为７．ｍ的８×８ＬＥＤ点阵，则全

6、屏需要４２块显示模块，６２ｍ３３６块点阵，总点阵数为３３６×８×８＝２１５０４，在不考虑数据读取等辅助时间的情况下每秒最大的刷新次数为２０００００／２１５０４，不足１０次。１ＬＥＤ显示模块单元要使８只ＳＬＥＤ点阵的某个特定点点亮，从原理上讲只要在对应的发光二极管的正负极加上具有一定驱动能力的规定电压即可。因此不同的设计者就有不同的设计方案。下面对显示模块的行列控制进行讨论。１．１列信号控制由于ＬＥＤ点阵与ＬＥＤ数码管相似，有共阴和共阳之分，因此下面以列为共阴极、行为共阳极的点阵为例。在实际应用中为了结构上安装、调试方便，可将８

7、个８×８ＳＬＥＤ点阵做在一块电路板上，组成一块３２×ｌ点阵的模块。６块与块相串联就组成了一个大屏幕。一个模块有４片７４ＨＣ５９５，８块ＬＥＤ点阵，每一片７４ＨＣ５９５限流电阻后接２块ＬＥＤ点阵，ＡＴＡＩＮＤ和ＤＡＴＡＯＵＴ分别为模块的数据输入和数据输出，ＣＬＲ为Ｒ７４ＨＣ５９５移位寄存器信号锁入输出锁存器的时钟信号，ＬＫＣ为同步时钟。将模块中前一片８位移位寄存器７４Ｈｃ５９５的数据输出（Ｑ７）与下一片的输入（ＳＥＲ）相连接组成犯位的串行数据链，每一位控制一列发光管，若显示方式为１／１６占空比的动态扫描方式，则每一列控制１６个发

8、光管。当７４Ｈｃ５９５的某一输出引脚为低电平时，该列上对应行扫描选中行的像素点亮。由于３软件设计（下转第１７页）收稿日期：２００７－０１－０８作者简介：孟祥忠，大连理工大学研究生，男，大连职业技术学院教师。１１《装备制造技术》２００７年第３期的绝缘系统。因为电极布置、电场等应