基于單片機的LED點(diǎn)陣顯示系統的設計

摘要：LED點(diǎn)陣顯示屏是由多個(gè)LED發(fā)光二極管封裝在一起組成，是一種新興的顯示器件。為了說(shuō)明LED點(diǎn)陣顯示的原理，以單片機為控制核心，設計和制作了一種成本低廉的漢字顯示系統，其包括硬件和軟件兩個(gè)部分。該電路通過(guò)按鍵控制可實(shí)現任意多個(gè)漢字的卷簾、上移和左移等多種顯示形式，可廣泛應用于機場(chǎng)、商場(chǎng)、醫院等公共場(chǎng)所進(jìn)行文字廣告宣傳，信息發(fā)布等。通過(guò)仿真和實(shí)物測試，該系統獲得良好的顯示效果，而且具有體積小、硬件電路結構簡(jiǎn)單和容易實(shí)現等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：MCU；LED；顯示屏；系統設計

0 引言
LED顯示屏是一種由半導體發(fā)光二極管構成的顯示點(diǎn)陣，人們通過(guò)控制每個(gè)LED的亮滅實(shí)現圖形或字符的顯示。由于LED顯示屏亮度高、視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長(cháng)、耐沖擊、性能穩定，因而被廣泛應用于機場(chǎng)、商場(chǎng)、醫院、賓館、證券市場(chǎng)等公共場(chǎng)所。本文以單片機為控制核心設計和制作了一種漢字顯示系統，其成本低廉，內容更新簡(jiǎn)便。

1 顯示原理
1．1 LED點(diǎn)陣顯示屏
將多個(gè)LED按矩陣方式排列在一起，如圖1所示，就構成了一個(gè)LED點(diǎn)陣顯示屏。其中各個(gè)LED的引腳按照一定的規律連接，以最常見(jiàn)的8×8單色LED點(diǎn)陣共陽(yáng)型顯示器為例，其內部電路結構和外型規格如圖1所示。

16×16單色LED點(diǎn)陣顯示屏可由4塊8×8單色LED點(diǎn)陣顯示器組合而成，即16行16列，16×16=256像素。如果采用共陽(yáng)型連接方式，即每行的LED陽(yáng)極連接在一起，每列的LED陰極連接在一起。
1．2 顯示原理
對于共陽(yáng)型LED點(diǎn)陣顯示屏，如果采用動(dòng)態(tài)掃描方式，掃描電路就可以實(shí)現多行發(fā)光二極管的同名列共用一套驅動(dòng)器。動(dòng)態(tài)掃描，簡(jiǎn)單說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮。具體以8×8點(diǎn)陣模塊為例顯示字符“B”的過(guò)程如圖2所示。即先送出對應于第一行發(fā)光二極管亮滅的列數據OFFH并鎖存，然后選通第一行，即送行數據80H，延時(shí)一段時(shí)間后，送行數據00H，第一幀顯示結束；再送第二行的列數據87H并鎖存，然后選通第二行，即送行數據40H，點(diǎn)亮相同時(shí)問(wèn)后，送行數據00H，相應二極管熄滅，第二幀顯示結束；以此類(lèi)推，第8行顯示之后，又重新點(diǎn)亮第一行，周而復始。當這樣輪回的速度足夠快(每秒24次以上)時(shí)，就能看到顯示屏上穩定的字符B了。上述列數據即為字符B的字模數據。