基于单片机控制的点阵汉字显示系统设计

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1、基于单片控制的点阵汉字显示系统设计摘要：构建一个单片机应用系统，用来控制LED发光二极管的显示，单片机的应用系统由硬件和软件两部分组成。硬件系统需要围绕单片机芯片组建一个能完成特定应用功能的硬件组合实体。软件系统需要借助其它微型计算机配之以相应的软件进行编程。最终通过LED发光二极管构成16×16的点矩阵，来显示汉字。关键词：LED；点阵；驱动电路一、前言被誉为“照亮未来的技术”的LED（Light-Emitting-Diode-发光二极管），渐渐走近了我们的日常生活，并将推动显示器领域发生一次革命性巨变。LED显示器技术的发展速

2、度超出了专家的预测，作为一个新兴产业，10年内，LED显示器有望达到30亿美元的产值。液晶显示器也将和CRT显示器一样，退出主流舞台！LED显示屏引领时代发展的潮流。目前，世界上对省能源、轻量化、小型化、高可信度的产品需求极为迫切，而LED完全符合这些条件。LED属于全固体冷光源，更小、更轻、更坚固，工作电压仅有两伏特，使用寿命长达十多年。按照通常的光效定义，LED的发光效率并不高，但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，效率可达80-90%。LED显示器件问世至今已有20余年，由于原材料的采用和工艺上的限制，前10年间很难普

3、及。进入九十年代后，随着工艺的不断改进以及原材料的发展，LED显示器件在寿命和亮度指标上都有了突飞猛进的发展，成本也大大降低。LED的技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。最初，LED只是作为微型指示灯，在计算机、音响和录像机等高档设备中应用，随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步，LED显示器正在迅速崛起，近年来逐渐扩展到证券行情股票机、数码相机、PDA以及手机领域。几种主要显示器性能比较：类型对比彩色灰度亮度功耗画面大小数字寿命成本LED二极管很大很好很好很好很好小很大很好很长很低VFD（荧光）不大好不好不好好小大好一般

4、很低PDP等离子很大好很好好较好小大很好一般较高CRT电子束大很好很好很好一般较小较小不好一般较高LED显示屏是20世纪90年代出现的新型平板显示器件，由于其亮度高、画面清晰、色彩鲜艳，使它在公众多媒体显示领域一枝独秀，因此市场空间巨大。LED显示屏市场随技术发展而攀升就市场而言，中国加入WTO、北京申奥成功等，成为LED显示屏产业发展的新契机。国内LED显示屏市场保持持续增长，目前在国内市场上，国产LED显示屏的市场占有率近95%。国际上LED显示屏的市场容量预计以每年30%的速度在增长。总之，随着技术不断的提高，LED显示屏将

5、会在日常生活中得到更广泛的应用，为了适应社会的发展，我们现在开展对LED显示屏的研究就显得很必要了。二、整体方案论证从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光，就可以得到我们想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。16×16的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多端口，如果我们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=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

6、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)的同名列共用一套列驱动器。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，把所有同一列的发光管的阴极连在一起(共阳的接法)，先送出对应第1列发光管亮灭的数据并锁存，然后选通第1列使其燃亮一定的时间，然后熄灭；再送出第2列的数据并锁存，然后选通第2列使其燃亮相同的时间，然后熄灭；……第16列之后，又

7、重新燃亮第1列，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，就能看到显示屏上稳定的图形了。采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。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。显示时要把一列中各行的数据都传送到相应的行驱动器上去，这就存在一个显示数据传输的问题。从控制电路到行驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到行驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当行数很多时，并行传输的方案是不可取的。采用串行传输的方

8、法，控制电路可以只用一根信号线，将行数据一位一位传往行驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给行驱动器，只有当一列的各行数据都已传输到位之后，这一列的各行才能并行地进行显示。这样，对于一列的显示过程就可