基于單片機的LED漢字顯示屏的設計

2．2 顯示子程序流程圖
顯示子程序流程圖如圖9所示，顯示子程序的運行過(guò)程主要是單片機I／O口對外發(fā)送數據的過(guò)程。程序首先設定了一個(gè)局部變量I，并定義其值為0。設定該變量的主要目的是為了確定掃描的行數，以控制I／O口發(fā)送相應行的字模數據。經(jīng)過(guò)判斷，如果I值小于15，說(shuō)明正在掃描顯示器上的某一行，則P0口送出相應的行掃描命令到74HC154芯片，經(jīng)譯碼后控制顯示器接通相應的行，然后P2、P1送出相應的高、低八位列字模數據，最后關(guān)閉列控制以防止殘影，對I值自加1就完成了一個(gè)循環(huán)。當I>15時(shí)，說(shuō)明全部的16行掃描進(jìn)行完成，此時(shí)顯示器整屏已經(jīng)出現了需要的圖像，程序執行完成。

2．3 移位子程序流程圖
位移子程序就是讓地址指針自動(dòng)加2，這樣，當濕示函數執行時(shí)，第一行顯示的就是原本第二行要顯示的內容，依次類(lèi)推，整個(gè)字形就好像上移了一行一樣。所以程序運行過(guò)程是這樣的：首先讓地址指針自加2，以實(shí)現地址指針的移動(dòng)，然后削定地址指針所指向的地址的值，如果地址指針指向了字模數組的最后一位地址，就要令地址指針歸0，否則，指針順序移動(dòng)下去，當移出字模數組的范圍后，后面的存儲空間存儲的數據是未知的，就會(huì )出現非預期的圖形，例如亂碼或空白。

3 硬件調試與改進(jìn)
3．1 驅動(dòng)電路的調試與改進(jìn)
最初設計方案沒(méi)有使用驅動(dòng)電路，軟件仿真正常。在面包板上依原理圖建立物理連接后，調試中發(fā)現LED忽明忽暗，漢字顯示不穩定。經(jīng)萬(wàn)用表測量，LED顯示器中單個(gè)發(fā)光二極管中通過(guò)的電流不足1．5 mA，達不到額定的工作電流。確定問(wèn)題的原因是單片機的驅動(dòng)電流不足。為解決這一問(wèn)題，本次設計采用一套利用三級管控制的驅動(dòng)電路，經(jīng)試驗，加入到電路中效果良好，上述缺陷得到解決。
3．2 限流電阻的調試與改進(jìn)
當確定要加驅動(dòng)電路之后，怎樣用三極管來(lái)控制這個(gè)電流大小是一個(gè)問(wèn)題。起初通過(guò)三極管直接加5 V電壓。一個(gè)LED被燒壞，這就需要加要加限流電阻，但是這電阻要加多大呢?分析如下：正常點(diǎn)亮一個(gè)LED的電流大約是5～15 mA左右，動(dòng)態(tài)掃描電路，每次每列最多只點(diǎn)亮1個(gè)LED，故每個(gè)驅動(dòng)三極管流過(guò)的電流按10 mA的電流大小算。通過(guò)加不同阻值的電阻，用萬(wàn)用表測量后發(fā)現用4．7 kΩ的限流電阻與8550(PNP型)三極管串聯(lián)控制行，用47 kΩ的電阻與8050(NPN型)三極管串聯(lián)控制列便可以滿(mǎn)足要求。
3．3 譯碼器的調試與改進(jìn)
最初設計方案采用軟件編程來(lái)實(shí)現掃描時(shí)的換行控制，雖然硬件電路相對現在的有少許簡(jiǎn)單，但是軟件程序確實(shí)相當的復雜，后發(fā)現只用一個(gè)譯碼器就可以大大簡(jiǎn)化程序。
3．4 上拉電阻的選擇
設計之處初用單片機的P0口通過(guò)譯碼器控制顯示屏的行，插好線(xiàn)后發(fā)現單片機不能正常工作，原因是單片機的P0口是比較特殊的。P0口在不接片外存儲器與不擴展I／O口時(shí)，可作為準雙向輸入／輸出口。在接有片外存儲器或擴展I／O口時(shí)，P0口分時(shí)復用為低8位地址總線(xiàn)和雙向數據總線(xiàn)。所以P0口的帶負載能力是比較低的，一般情況下要接一個(gè)上拉電阻，所以最后在P0口接了一個(gè)10千歐的排阻之后解決了問(wèn)題。
3．5 消影調試
當所有的線(xiàn)路都連接好后，顯示卻不清晰、有串擾，每行有上一行的重影。在源程序中加入消影程序后可以清晰穩定的顯示。

4 結束語(yǔ)
文中給出了LED漢字顯示屏的系統框圖，各單元硬件電路、軟件設計流程圖及硬件電路的調試流程；詳細闡述了由STC89C52RC芯片、74H C154芯片、晶振電路、復位電路、驅動(dòng)電路、16x16 LED點(diǎn)陣構成的LED漢字顯示屏系統。所設計的顯示屏可以實(shí)現漢字的滾動(dòng)顯示，顯示的漢字清晰，無(wú)串擾，無(wú)重影。