基于單片機89C51和89C2051點(diǎn)陣LED圖文顯示

1 LED點(diǎn)陣顯示系統簡(jiǎn)介
隨著(zhù)圖形點(diǎn)陣LED顯示模塊在各行各業(yè)的逐步使用，使得人機界面變得越來(lái)越直觀(guān)形象，尤其對于國內大多數需要有漢字和圖形顯示的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，顯示界面的友好與否，將直接影響到其產(chǎn)品的形象和市場(chǎng)競爭力。
本 文所介紹的點(diǎn)陣LED顯示屏，顯示漢字和各種常見(jiàn)字符等信息，可廣泛應用于各種場(chǎng)所。具有結構簡(jiǎn)單、安裝方便、字型美觀(guān)、圖案清析。采用高性能單片機控 制，性能穩定，可靠性高，具有掉電保護功能，可完全脫機運行，可以顯示約2000個(gè)文字。經(jīng)過(guò)一條RS-232串口線(xiàn)與電腦連接更換信息，操作簡(jiǎn)單，使用 方便。
2 LED點(diǎn)陣顯示系統的硬件設計
LED點(diǎn)陣顯示系統由計算機、RS-232通訊電路、控制電路和LED點(diǎn)陣顯示電路構成，結構框圖如圖1所示。

圖1 LED點(diǎn)陣顯示電路構成結構框圖
上 位計算機可選擇工業(yè)控制計算機或者普通個(gè)人計算機。單塊條屏由控制電路和驅動(dòng)顯示電路組成?？刂齐娐坟撠熍c上位機通信，可根據通信距離的遠近選用RS- 232或RS-485標準總線(xiàn)接口。本電路采用RS-232接口的3腳（TXD）和5腳（GND），計算機向控制電路發(fā)送漢字或字符內碼；控制電路存儲該 內碼并在字庫中對應漢字或字符點(diǎn)陣，向驅動(dòng)電路發(fā)送行列選通信號；顯示驅動(dòng)電路負責根據行列選通信號，向指定LED發(fā)光器件提供驅動(dòng)電流。
2.1 顯示控制電路
控制部分以單片機89C51為核心，輔以外圍電路，完成串行通信、外部存儲器讀取、行列選通信號輸出等任務(wù)。
為 使計算機與控制電路能夠隨時(shí)通信，需要單片機89C51與89C2051與其它器件之間可以通信。當89C2051接收到計算機發(fā)送的數據信號時(shí)，通過(guò) P3.2腳向89C51發(fā)送中斷信號，此時(shí)該腳作為I/O口。而后89C51響應該中斷，并通過(guò)P1口接收來(lái)自89C2051P1口的數據。
在PC 機內部，漢字是以機內碼的形式存儲的，每個(gè)漢字占兩個(gè)字節。單片機89C51將采集來(lái)的數據放到串行E2PROM（24LS32）中，P3.3接SDA和 P3.4接SCL。所以在沒(méi)有與計算機通信的時(shí)候也可以讀取串行E2PROM（24LS32）中存儲的漢字或字符內碼并最終顯示。89C51的串口接收由 E2PROM（24LS32）存儲的漢字內碼，并將其換算成漢字首地址，從4Mbit的EPROM(M27C4001、并行口)的字庫中提取相應的漢字 (一組32字節的數據)，對應于顯示屏排列好存貯到片外RAM（CY6264，64Kbit）中，重復上述過(guò)程將所有的漢字都提取出并排列存儲好，最后由 89C51將RAM中的數據經(jīng)P1口和P3口輸出給顯示驅動(dòng)電路。
漢 字庫的制備與普通程序存儲器的燒錄并無(wú)區別。將漢字庫文件以二進(jìn)制形式打開(kāi)，通過(guò)編程器燒錄到M27C4001中即可[1]。M27C4001的19位地 址和CY6264的13位地址信號分別由P0口（經(jīng)D鎖存器74HC573輸出作為地址線(xiàn)）、P2口、P1口(P1.5～P1.7復用)產(chǎn)生 。串行E2PROM（24LS32）、EPROM(M27C4001)、RAM（CY6264）與單片機的接口如圖2[2]所示。

圖2 單片機控制電路原理框圖
在顯示功能中，有一種是顯示年月日的。如果不與計算機時(shí)間同步，則顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12887的時(shí)間。我們還可以通過(guò)與計算機通信來(lái)獲得計算機當前時(shí)間。當讀取或寫(xiě)入時(shí)鐘芯片時(shí)間數據時(shí)，單片機89C51通過(guò)AD0～AD7地址數據復用引腳來(lái)選通地址并讀寫(xiě)數據。
2.2 顯示驅動(dòng)部分[3]
LED點(diǎn)陣選用2×4模塊，每4塊排列成一個(gè)16×16的點(diǎn)陣，用于顯示一個(gè)漢字。點(diǎn)陣每一行的所有LED共陽(yáng)極，每一列的所有LED共陰極。系統由單片機控制。