LED遙控顯示屏電路設計—電路圖天天讀（261）

　　隨著(zhù)計算機及相關(guān)的微電子。光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED顯示屏以其可靠性高。使用壽命長(cháng)。環(huán)境適應能力強。性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)，迅速成長(cháng)為平板顯示的主流產(chǎn)品。

　　目前大多數的LED點(diǎn)陣顯示系統自帶字庫，顯示和動(dòng)態(tài)效果（主要是顯示內容的滾動(dòng)）的實(shí)現依靠硬件掃描驅動(dòng)，該方法雖然比較方便，但顯示內容不易及時(shí)更新，而且當LED顯示屏安裝到戶(hù)外時(shí)，不能對其進(jìn)行有效的控制。室內顯示屏通過(guò)數據線(xiàn)控制，很不方便。

　 　設計圍繞多功能LED顯示屏進(jìn)行，顯示方式有上下左右移動(dòng)，利用PC機進(jìn)行顯示內容的實(shí)時(shí)控制更新。系統使用紅外發(fā)射。接收器構成的遙控電路，遙控接收 器通過(guò)對紅外光接收并識別，判斷控制操作，來(lái)完成整個(gè)紅外遙控發(fā)射。接收過(guò)程，可以方便地更新顯示內容，更換顯示方式，使設計更具實(shí)用性和操作控制的方便 性。

　　1 總體設計方案

　　LED顯示屏多采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。掃描顯示的原理是基于人眼的視覺(jué)暫留現象，各顯示行（列）輪流顯示，只要刷新頻率不小于24 f/s，人眼感覺(jué)到的將是完整連續的圖像。

　 　紅外遙控是以紅外線(xiàn)作為載體來(lái)傳送控制信息的，紅外線(xiàn)發(fā)射頭采用紅外發(fā)光二極管，這樣遙控發(fā)射器易于小型化且價(jià)格低廉。采用數字信號編碼和二次調制方 式，不僅可以實(shí)現多路信息的控制，增加遙控功能，提高信號傳輸的抗干擾性，減少誤動(dòng)作，而且功耗低，不會(huì )產(chǎn)生信號串擾，反應速度快，傳輸效率高，工作穩定 可靠等。單片機采用STC89C58RD+，儲存數據量比STC89C52大，晶振用22.1148 MHz，以提高刷新的頻率使顯示更穩定.P0口輸出行信號經(jīng)74HC154譯碼后，產(chǎn)生行選通信號送入顯示屏的行進(jìn)行輪流顯示。單片機P2口與8位移位寄 存器74HC595相連。系統總體結構圖如圖1所示。

　　1.1 LED顯示屏常規驅動(dòng)電路的設計

　　LED顯示屏驅動(dòng)電路的設計， 與所用控制系統相配合， 通常分為動(dòng)態(tài)掃描型驅動(dòng)及靜態(tài)鎖存型驅動(dòng)二大類(lèi)。以下就動(dòng)態(tài)掃描型驅動(dòng)電路的設計為例為進(jìn)行分析：動(dòng)態(tài)掃描型驅動(dòng)方式是指顯示屏上的4 行、 8 行、 16 行等n 行發(fā)光二極管共用一組列驅動(dòng)寄存器， 通過(guò)行驅動(dòng)管的分時(shí)工作， 使得每行L ED 的點(diǎn)亮時(shí)間占總時(shí)間的 1ö n， 只要每行的刷新速率大于 50 Hz， 利用人眼的視覺(jué)暫留效應， 人們就可以看到一幅完整的文字或畫(huà)面。

　led顯示屏驅動(dòng)電路

　　2 硬件電路設計

　　2.1 主控與掃描驅動(dòng)電路

　　主控電路以STC89C58RD+芯片為核心，外接復位電路。時(shí)鐘電路及串口下載線(xiàn)接口電路（RS 232 通信接口），用于LED 顯示系統和電腦的通信，通信方式為10 位的異步通信，在線(xiàn)下載便于程序更新，有利于系統的維護。

　　掃描驅動(dòng)電路由行和列驅動(dòng)組成.LED 顯示屏一共16行，用一片74HC154對16行LED 進(jìn)行譯碼選擇，經(jīng)過(guò)TIP127放大并轉換成高電平，從而選通行線(xiàn)。

　 　列掃描驅動(dòng)采用并行數據串行傳輸的方案，數據鎖存器用74HC595.64 列用8 塊74HC595 芯片來(lái)驅動(dòng)，8 塊74HC595是首尾相連，前面一塊74HC595的移位輸出連接到下一塊74HC595 輸入，第一塊74HC595 的串行數據輸入端與單片機數據輸出端相連接，其中前2塊74HC595連接如圖3所示。

　　2.2 紅外收發(fā)遙控電路

　 　紅外發(fā)射接收原理是：發(fā)射端輸入信號經(jīng)放大后送入紅外發(fā)射管發(fā)射，在接收端，接收管收到紅外信號后，由放大器放大處理還原成控制信號。按下某一個(gè)按鍵， 單片機識別出該按鍵，同時(shí)單片機向接有紅外發(fā)射管的端口發(fā)射一定頻率的脈沖。該脈沖與38 kHz左右的載波脈沖進(jìn)行調制，然后將已調制的脈沖進(jìn)行緩沖放大，激勵紅外發(fā)光二極管將電能轉化為光能，使得紅外發(fā)光二極管發(fā)射出一定頻率的紅外線(xiàn)。當接 收控制系統接收到該紅外光后，由單片機內定時(shí)/計數器得到該紅外光的頻率，然后將該頻率送往CPU，由CPU對該信號進(jìn)行解碼，識別出控制信號，從而對控 制電路實(shí)施控制功能，完成整個(gè)遙控功能。

　　系統采用一體化紅外接收頭HS0038，如圖4所示，1 腳GND 接電源地，2 腳VCC 接+5 V，3 腳OUT 為數據輸出端（TTL 電平，反相輸出），可直接與單片機相連。

　　SE303 是紅外發(fā)射二極管，當P2.0=1時(shí)，三極管9013 導通，SE303 通電發(fā)射紅外線(xiàn)，實(shí)際上發(fā)射的是頻率為38 kHz的脈沖串。電路連接如圖4所示。

　　3 軟件系統設計

　　3.1 總體程序流程設計

　　單片機開(kāi)外部中斷，不斷查詢(xún)是否有紅外信號發(fā)射過(guò)來(lái)，若沒(méi)有接收到信號，單片機按照原來(lái)的預編入內容進(jìn)行掃描，送給顯示屏顯示。否則，單片機接收數據，辨認顯示方式，接收完畢后，更新顯示內容。同理按照這種方式接收PC機的數據，進(jìn)行更新顯示?？傮w程序如圖5所示。

　　3.2 LED顯示程序

　　LED 顯示屏的顯示方式有靜止。上下滾屏。左右滾屏等多種方式。其中上下滾屏顯示程序類(lèi)似，左右滾屏顯示程序類(lèi)似，其他多花樣的顯示方式程序都是在此基礎上進(jìn)行改動(dòng)而來(lái)的。

　　3.3 PC機客戶(hù)程序

　　系統的PC 機客戶(hù)程序用Visual Basic 6.0進(jìn)行開(kāi)發(fā)，主要利用其串行通信控件MSComm，其主要流程圖見(jiàn)圖8所示。

　　3.4 紅外遙控程序

　　3.4.1 發(fā)射程序設計

　 　因HS0038 的紅外接收頻率為38 kHz，所以載波信號采用38 kHz方波。載波信號由子程序產(chǎn)生，方波周期t=26 μs.該程序基于字節傳輸的紅外遙控數據格式，在發(fā)送字節的開(kāi)始先通過(guò)單片機發(fā)送20個(gè)脈沖寬度（每個(gè)脈沖周期26 μs）的高電平作為傳輸開(kāi)始，接著(zhù)發(fā)送8 位數據（字節高位在前，低位在后），最后發(fā)送10 個(gè)脈沖寬度的低電平作為傳輸結束。其程序流程圖如圖9所示。

　　3.4.2 接收程序設計

　 　HS0038 輸出的信號是解調后的反向信號，所以接收到的信號解碼時(shí)也要經(jīng)過(guò)反向才能與發(fā)送信號編碼一致。當接收到同步幀后，進(jìn)入解碼部分，接收完一幀后，處理收到的 數據并進(jìn)入下一次接收。解碼采用軟件抽樣判決，以15個(gè)脈沖為判決門(mén)限，在門(mén)限時(shí)刻讀得低電平時(shí)，即可判定為編碼‘1‘;在門(mén)限時(shí)刻讀得高電平時(shí)，即可判 定為編碼’0‘。解碼一位后，需等到下一位的高電平到來(lái)，再計數15 個(gè)脈沖后，判斷讀得的電平是高還是低，進(jìn)行解碼。程序流程如圖10所示。

　　編輯點(diǎn)評：該L ED 顯示屏恒流驅動(dòng)電路與原常規型驅動(dòng)電路相比, 僅利用較小的改動(dòng)就克服了常規型驅動(dòng)電路的缺陷, 確保了較完美的性能, 筆者通過(guò)多塊顯示屏的實(shí)際使用均得到了理想
的顯示效果。
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