LED点阵驱动电路设计

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LED点阵显示电路的设计

LED点阵显示电路的设计

LED 点阵显示电路的设计一、设计内容1.用四块8×8LED 点阵设计一个16×16点阵字符显示电路,动态扫描显示方式在显示技术中的应用。

2.掌握点阵显示的硬件接口及软件编程。

3.调用字库文件和SJ8002C 驱动函数,编写在LED 点阵上显示任意字符的程序。

二、8 × 8的LED 点阵显示器原理1.8 × 8的LED 点阵显示器结构 8 × 8的LED 点阵显示器,是由64个LED 组成, 内部电路如图12-4所示。

共阳极的8 × 8的LED 点阵显示器的典型连接方式是:每一行的阳极连在一起,由行扫描码锁存器和驱动器的一位控制,总共8行阳极连线由8位分别控制;每一列的8个阴极连在一起,由字形行码锁存器和驱动器的一位控制,总共8列阴极连线由8位分别控制。

1334106111516123456789148121725管脚管脚00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH00H 3FH 00H 00H 00H 01H 01H FFH 01H 01H 01H 01H 01H 01H 05H 02H 10H F8H 10H 20H 40H 80H 04H FEH 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H图12-4 一个8×8LED 点阵块的电路连接 图12-5汉字“子”的字型点阵码图2.点阵字符的字型码在写点阵显示的驱动之前,应知道各显示字符的字形码。

上图12-5是四块8 × 8的LED 点阵拼成的一个16 × 16点阵(16列16行)作为1位字符显示的点阵码图。

(本实验也采用相同的显示方式显示一个字符)。

下面列出“电子”2个字符的点阵码。

“电”--- 02H 00H 、02H 00H 、02H 00H 、02H 10H 、7FH F8H 、42H 10H 、42H 10H 、7FH F0H 、42H 10H 、42H 10H 、7FH F0H 、42H 10H 、02H 04H 、02H 04H 、02H 04H 、01H FCH ;“子”--- 00H 10H 、3FH F8H 、00H 10H 、00H 20H 、00H 40H 、01H 80H 、01H 04H 、FFH FEH 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、05H 00H 、02H 00H ;3.点阵字符的驱动点阵式LED 显示器采用逐行扫描式工作。

led点阵毕业设计

led点阵毕业设计

led点阵毕业设计LED点阵是一种常见的显示设备,它由许多小型的发光二极管组成,可以用来显示文字、图像和动画。

在现代科技的推动下,LED点阵的应用越来越广泛,尤其在毕业设计中,它成为了许多学生选择的研究方向。

一、LED点阵的原理和结构LED点阵的原理非常简单,它由许多发光二极管按照一定的排列方式组成。

每个发光二极管都有一个正极和一个负极,当正极接通电流时,发光二极管就会发光。

通过控制每个发光二极管的电流,可以实现不同的显示效果。

LED点阵的结构也很简单,一般由多行多列的发光二极管组成。

每行的发光二极管连接在一起,每列的发光二极管也连接在一起。

通过控制每行和每列的电流,可以选择性地点亮或熄灭每个发光二极管,从而实现显示效果。

二、LED点阵在毕业设计中的应用LED点阵在毕业设计中有许多应用,下面我们来介绍一些常见的应用案例。

1. 数字钟LED点阵可以用来制作数字钟,通过控制每个发光二极管的点亮和熄灭,可以显示出当前的时间。

这对于毕业设计来说,既有一定的技术难度,又能够实际应用于生活中,非常具有实用性。

2. 温度显示LED点阵还可以用来制作温度显示器,通过传感器获取当前的温度数值,并将其转化为LED点阵的显示。

这种设计不仅可以展示温度信息,还可以通过不同的颜色和图案来表示不同的温度区间,提高用户体验。

3. 文字信息显示LED点阵最常见的应用就是显示文字信息,比如在公共场所的广告牌、电子显示屏等。

在毕业设计中,可以通过编程控制LED点阵显示不同的文字信息,实现信息的传递和交流。

三、LED点阵毕业设计的挑战和解决方案LED点阵毕业设计虽然有许多应用案例,但也面临着一些挑战。

下面我们来讨论一些常见的挑战和解决方案。

1. 硬件设计LED点阵的硬件设计是一个关键的环节,需要考虑电路的稳定性、功耗和散热等问题。

在毕业设计中,可以通过合理的电路设计和选用高质量的元器件来解决这些问题。

2. 软件编程LED点阵的软件编程也是一个重要的挑战,需要熟悉编程语言和掌握相关的算法。

LED点阵显示系统设计毕业设计论文优秀论文附文献综述

LED点阵显示系统设计毕业设计论文优秀论文附文献综述

摘要伴随当今高度发展的信息时代,涉及半导体技术光电器件、电子电路、集成电路、信息图像处理、信息传输、计算机网络以及电子产品制造和电子产品安装工程等相关技术的LED显示屏在信息领域显得尤为活跃,在各行业的应用及普及方面也取得了长足的进步。

从LED材料的不断更新,灰度控制技术的发展,真彩色图像的展现;到驱动电路的灵活、高效,控制系统技术的提高无不体现了LED行业技术的飞跃发展。

另外,随着计算机网络技术的发展,LED显示屏在网络环境下的使用情况越来越多,在多媒体、多种显示设备组成的信息显示系统中,采用智能化网络控制,联网控制多屏技术也在实际中得到应用。

现存显示屏的控制系统包括了输入接口电路、信号的控制、转换和数字化处理电路、输出接口电路等,涉及的具体技术很多,其中为关注并研究开发和应用的关键技术包括:串行传输与并行传输、动态扫描与静态锁存、输入接口技术、自动检测、远程控制技术等。

本文以4个8×8点阵显示器为例,单片机AT89C52作为控制器,探讨简单的汉字、数字显示技术。

硬件模块设计方面,主控制系统采用单片机控制方式,实现点阵 LED显示屏的驱动及信息的保存与显示。

具体包括:(1)LED显示点阵:主要由LED、固定板及其电路构成。

通过单片机的控制驱动电路,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,由行译码器给出的列选通信号,从第一列开始,按顺序依次对个行进行扫描,实现LED的发光功能。

(2)主控制系统:采用AT89C52单片机控制整个硬件模块的工作,系统可以和PC 机进行通信,实现数据刷新。

综上所述,基于系统的分析设计方案以及硬件设备的支持,对整个系统做了深入浅出的分析,本文以8×8LED点阵显示器为例,采用ATMEL公司的高性能8位单片机,探讨简单的汉字、数字显示技术,并为大型系统的研发和生产提供思路。

关键词:LED点阵显示器;单片机AT89C52; 74LS154 4-16线译码器; MAX232电平转换芯片;铁电存储器FM24C16ABSTRACTWith the high development of communication in our society,LED large screen include so many kinds of technique such as semiconductor technology, electrocircuit, integrate circuit,image manipulation, information transfers, computer network and electronic manufacture technology and engineering has become more and more active in the information field, and also make a great progress with application and populaziration in every walk of life.From the development of the material of LED, the technique of ash-degree control, the clearly multicolor image’s displaying to the active and high efficient drive electrocircuit, also the improving skill of control system are all incarnate the great progress of the LED-industry. In addition , with the development of network LED large screen is more and more in used ,intelligentize net control and net-join control technology are also bu used in practice under the multimedia and information display system composed with multi-device environment. Taking four 8 ×8 LED matrix with the controller of single-chip minicomputer AT89C52 as an example, we discuss the display technology of Chinese character, number.The hardware-model is under the single-chip’s control, achieve saving the information and driving the LED. Including :1.Led-field-array display: it is consist of LED, fixation and driving electrocircuit. At last through the control of single-chip accomplish the word and picture display.2. Center control system: under transfer data to the hardware system SMC, The system may carry on the communication with PC machine, realizes the data revolution. Information preservation in poss ferroelectric random access memory FM24C16 According to the analysis and design of the system, arithmetic, program and support of hardware device. This article take 8×8 the LED matrix as an example, uses ATMEL Corporation the high performance 8 monolithic integrated circuits, discusses the simple Chinese character, the digital demonstration technology, and provides the mentality for the large-scale system research and development and the production.Key words:LEDmatrix; Single-chip microcomputerAT89C52; 4-Line to 16-Line Decoder/Demultiplexer; Poss ferroelectric random access memory FM24C16;MAX232 level transformation chip目录绪论 (1)1.1 LED显示屏的研究背景及意义 (1)1.2 LED显示屏的技术现状及发展趋势 (2)1.3 论文主要研究内容及要考虑问题 (4)2.直流电源设计介绍 (5)2.1 桥式整流电路 (6)2.2 滤波电路 (6)2.3 三端集成稳压器 (7)3. PC机与单片机串口通信接口设 (8)3.1 串行通信接口标准RS-232C (8)3.2 RS-232C与TTL\COMS逻辑电平的比较和转换 (9)3.3 MAX232电平转换芯片 (9)3.4 PC机与单片机的串行通信接电路 (10)4. LED显示屏结构功能介绍 (11)4.1 屏体部分结构与功能 (11)4.2 控制器结构与功能 (12)4.2.1 单片机功能电路 (12)4.2.2 驱动电路 (13)5.硬件模块的设计与实现 (14)5.1 总体设计 (14)5.2 主要元件介绍 (15)5.2.1 单片AT89C52 (15)5.2.2 8*8点阵显示器 (17)5.2.3 4线-16线译玛器74LS154 (24)5.2.4 大功率2SC8050NPN三极管 (28)5.2.5 大功率2SC8550PNP三极管 (31)5.2.6 铁电存储器FM24C16及其应用 (31)5.3 LED点阵显示系统的硬件设计 (34)5.3.1 单片机的晶阵电路 (34)5.3.2 单片机的复位电路 (35)5.3.3 AT89C52的最小应用系统 (36)5.3.4 显示器及接口设计 (37)5.3.5 驱动电路的原理与设计 (38)总结与展望致谢参考文献附录绪论LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统。

16_32LED点阵设计PPT

16_32LED点阵设计PPT

• 图1 总体思路框图
1.2 硬件电路的介绍

1.电路组成。这里选择具有内部程序存储 器的AT89S52单片机作为控制电路,用8块 8*8点阵构成16*32点阵显示屏。以 74HC595和三个串联的三极管作为驱动电 路。硬件电路原理图如图2所示。
2.电路分析

LED点阵概述。本设计LED显示屏采用的是由8块8*8LED点阵构成 的16*32 的显示屏。图2 8×8单色LED模块内部电路。本设计LED 采用的是动态扫描。在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显 示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲电压驱动,从上到下 逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形 或文字信息的列数据信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形 或文字信息。
单片机软件设计
仿真图
单片机软件设计
程序: /************************************ uchar code table[][32]={ {0x00,0x00,0x01,0x00,0x53,0x9


*************/ #include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /************************************ *************/ sbit hc595_ds=P2^1;//74HC595 数据输入 sbit hc595_shcp=P2^0;//提供 SHCP的上升沿信号 sbit hc595_stcp=P2^2;//74HC595时 钟信号 sbit hc595_oe=P2^3;//74HC595 使能端

LED点阵显示屏工作原理及驱动程序

LED点阵显示屏工作原理及驱动程序

LED点阵显示屏工作原理及驱动程序LED显示屏驱动程序几年前本人得到一块双色LED显示屏,因为没有控制器,所以对显示屏的工作原理进行了一番研究,利用手头上的元件,搭了一块电路板,编写了一段程序就放置一边了,这几天有时间,把原来的89C51汇编程序改了一下,改为AT89C2051和STC11F04E单片机能用的程序,放到博客上希望有兴趣的同行可以参考一下。

下面是显示效果图:下面是接口电路板图:下面是电路原理图:工作原理:这块显示屏是分为上下共32行LED点阵,水平有4块16*16点阵,所以能显示16*16点阵8个汉字。

工作原理是用74ls138做为行扫描,列用74ls595控制,当138扫描到某一行时,595决定哪一列该亮,就这样快速扫描,就形成了图像了。

参见下图:以单色单元板为例走线方式如下图:各信号走向如下:l JP1排针16脚信号A->74HC245的第2脚(信号放大)->74HC245的第18脚->74HC138的第1脚->JP2排针16脚l JP1排针15脚信号B->74HC245的第3脚(信号放大)->74HC245的第17脚->74HC138的第2脚->JP2排针15脚l JP1排针1脚信号OE->74HC245的第4脚(信号放大)->74HC245的第16脚->74HC04D的第1脚->74HC04D的2脚->①74HC138的第5脚->②74HC04D的3脚->74HC04D的4脚->JP2排针1脚l JP1排针11脚信号R->74HC245的第9脚(信号放大)->74HC245的第11脚->最左上角74HC595-1的第14脚->74HC595-1的9脚->74HC595-2的14脚->74HC595-2的9脚->最右下角74HC595-16的14脚->74HC595-16的9脚->JP2排针11脚我现在用的是双色板,JP1各端口含义如下:ABCD是显示屏电路板上的74LS138地址译码端,单片机寄存器R3控制行扫描,当R3从00000000到00010000增加时ABCD的变化给138译码,当R3=0FH 时正好扫描16行,当进位到10时扫描结束,OE是138的片选使能端,低电平有效。

LED点阵显示屏设计原理及制作

LED点阵显示屏设计原理及制作

LED点阵显示屏设计原理及制作汉字显示屏到处可见,被广泛应用于与汽车报站器,广告屏等。

本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的。

下图是4个8*8LED组成的显示屏。

(图1)这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍即显示屏电路和显示屏驱动电路。

一、显示屏电路本人用的是共阴极的8*8点阵屏,在市场上是比较容易买到,下图是8*8点阵屏的实物图。

(图2)点阵屏有两个类型,一类为共阴极(左),另一类则为共阳极(右),下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。

(图3)LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序,一行一行地显示。

每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象,将感觉到8行LED是在同时显示的。

若显示的时间太短,则亮度不够,若显示的时间太长,将会感觉到闪烁。

本文采用低电平逐行扫描,高电平输出显示信号。

即轮流给行信号输出低电平,在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态,其它行都处于熄灭状态。

为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。

Prot EL原理图如下:(图4)如图4 所示的原理图中的Si(i=1,2,3,...,16) 代表行扫描信号输出,Di(i=1,2,3, (16)代表列显示信号输出。

实物电路图的正反面如下:(图5)二、显示屏驱动电路显示屏驱动电路的原理图如下:显示屏驱动电路主要由主芯片控制电路、电源电路、控制信号放大电路等组成。

1、主芯片控制电路该部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。

单片机的P0和P2号控制显示信号的输出,P1号的低4位控制74LS154的译码输入,从而控制扫描信号的输出。

2、电源电路整个电路的供电由USB电源提供,利用我们的电脑主机USB接口可以输出+5V电压,方便我们在实验室调试3、控制信号放大电路为提供负载能力,在P0和P2口接16个常用9013的NPN三极管放大驱动信号。

单片机课程设计--+16x16点阵LED电子显示屏的设计

单片机课程设计--+16x16点阵LED电子显示屏的设计

单片机课程设计-- 16x16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。

以16×16点阵为例, 把所有同一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行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭;再送出第2行的数据并锁存, 然后选通第2行使其燃亮相同的时间, 然后熄灭;…第16行之后, 又重新燃亮第1行, 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。

该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。

显示数据传输采用串行传输的方法, 控制电路可以只用一根信号线, 将列数据一位一位传往列驱动器, 在硬件方面无疑是十分经济的。

但串行传输过程较长, 数据按顺序一位一位地输出给列驱动器, 只有当一行的各列数据都已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。

对于串行传输方式来说, 列数据准备时间可能相当长, 在行扫描周期确定的情况下, 留给行显示的时间就太少了, 以致影响到LED的亮度。

采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。

即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。

为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。

对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。

这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据, 而不会影响本行的显示。

系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。

一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。

LED点阵屏显示单元的设计与驱动控制

LED点阵屏显示单元的设计与驱动控制

Absr t:I to u e a nv ra ED tie d s ly u i d sg i g p o e so .Th y tm s smir c n r l rt tac n r d c n u ie s lL Latc ip a n t e i n n r c si n e s se u e c o o tol o e d v nd c nr lt e d s ly unt i r e a o to h ip a i.Th o u e r ns t h aa fo S ra o mir c n rle a d t e mir e c mp tr ta mi t e d t r m e ilt c o o tol r n h co s
的控制系统 , 用于完成数据接收和控制 L D点阵屏。 E
2 1 L D点 阵屏接 口电路 . E
业广告 和信号 指示牌之 中。一定 尺寸 的 L D点 阵屏 E
都是 由多个显示单 元拼接构成 , 文详细介 绍 了一种 本 通用 的 L D点阵屏显示单 元的设计及其驱动控制 。 E
1 系统 整体 设 计 概 述
其 中的 L D的而控 制 6 E 4个 L D的亮灭 。图 2中所 E
列 1列 2列 3 列 4 列 5列 6列 7 列 8
以用来读取显示 的时 间, 外部 存期器 件用于存 储 L D E
点阵屏 的输出数据 , 在进行控制操作 时 , 片机 可直接 单 从此读取数 据 , 可脱机进 行显示 控制。通过按 键不需
W NGHa rn I ii A oa ,Q NGHubn
( colfEet nc I om t n H nzo ini n esy aghu3 0 1 ,C ia Sho o l r i n r ai , a gh uDa z U i rt,H nzo 10 8 hn ) co s f o v i
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电子技术基础课程设计说明书题目:8x8 LED点阵驱动电路设计学生姓名:王涉华学号: 201306050122院(系):理学院专业:电子科学与技术指导教师:戴庆瑜2015 年 12 月 28日目录1 选题背景 (1)1.1 基本设计任务 (1)1.2 发挥设计任务 (1)1.3 设计原理 (1)1.4 方案论证 (1)2 电路设计 (2)2.1 电路设计框图 (2)2.2 工作原理 (3)3 各主要电路及部件工作原理 (3)3.1 555多谐振荡电路 (3)3.2 74HC161引脚图及工作原理 (5)3.3 74HC138引脚图及工作原理 (6)3.4 74HC573引脚图及工作原理 (7)3.5 AT28C16引脚图及相关参数 (7)3.6 上电复位及开关手动复位电路设计 (8)3.7 8x8共阴点阵 (9)3.8 74HC04引脚图及功能 (10)4 原理总图 (12)5 元件清单 (13)6 调试过程及测试数据(采用分模块调试) (13)6.1 通电前检查 (13)6.2 复位电路及手动开关复位电路的调试 (13)6.3 NE55的调试 (14)6.4 AT28C16的调试 (14)6.5 结果观察调试 (15)7 电路实物 (15)7.1 整体实物电路展示 (15)7.2 电路功能部分展示 (16)8 小结 (19)9 设计体会及改进意见 (19)9.1 设计体会 (19)9.2 设计不足 (19)9.3 设计改进意见 (19)参考文献 (20)1 选题背景LED 点阵显示是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示方式。

目前,由于成本及实用性的优势,以LED半导体发光器件为显示介质的大型显示屏在公共场合的广告宣传、通告发布等方面已得到广泛的应用,其驱动方式也随着技术的逐渐成熟而变得丰富多样,且各具特色。

一个大型LED显示屏由上万个甚至更多的LED单元构成,而如何控制这些单一的单元按照我们的预期呈现显示内容,即LED的单元驱动电路的设计便显得尤为重要。

如何设计一个既能满足显示要求又能尽量节省成本的LED驱动电路呢?在这里,我以8x8点阵为例进行研究。

1.1 基本设计任务(1)能够显示0~9、a~z或A~Z,显示字符数量不少于8个;(2)能手动或自动循环显示字符。

1.2 发挥设计任务可实现显示内容的左右移动。

1.3 设计原理通过控制555单稳态触发器输入脉冲频率信号,再通过计数器作为存储器的输入,以存储器和译码器作为高低电平的输入,进而控制加在点阵 LED灯两端的电压,这样就可以实现LED的亮灭控制。

1.4 方案论证方案一:以74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,纵向驱动由三态门74HC244控制存储器AT28C16的输出来进行调节,三态门控制存储器的八位输出只有一位有效,其它处于高阻状态,依次循环。

用两组8输出计数器74HC161作为AT28C16的地址输入,其中一组为另一组置位,每次可点亮一个灯,需要八分之一个字节,只需设置64个灯的总的点亮时间小于人眼的分辨时间(大概为0.02s),利用人眼的视觉暂留,64次循环后可点亮一屏画面,即显示一个完整画面,保持一段时间内显示不变,且在均等时间内亮起下个画面,即可实现所需的功能。

因为所用地址有11个,依照原理最多可显示256个画面,即可在实现基础内容的基础上实现拓展内容。

方案二:以3输出的74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,直接以AT28C16的输出作为纵向的驱动,以74HC138的输入计数器74HC161和另一片4输出的74HC161的输出作为AT28C16的地址输入,同时为防止纵向拉电流过小,横向灌电流过大,分别将横纵向输出接入一八进制非反转透明锁存器74HC573,并由它的输出分别驱动共阴管的横纵向。

每次点亮8个灯,点亮一屏画面需8个字节,只需设置8次点亮的总时间小于人眼的分辨时间,利用人眼视觉暂留,即可实现画面显示,保持一段时间内画面不变,继而显示下个画面。

因为存储器地址输入有7位,所以最多能显示16个画面。

可以完成基本任务,但拓展内容的实现还需对存储器地址进行拓展。

综合以上两种方案,方案一虽然可以显示较多画面且可直接实现拓展内容,但电路较为繁复,调试不易。

而方案二电路简单,但已能实现基本功能,且可以在拓展存储地址的情况下实现拓展功能。

故出于成本和时间的考虑,我选择了方案二。

2 电路设计2.1 电路设计框图图2-1 LED点阵驱动器总体原理2.2 工作原理以3输出的74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,直接以AT28C16的输出作为纵向的驱动,以74HC138的输入计数器74HC161和另一片4输出的74HC161的输出作为AT28C16的地址输入,同时为防止纵向拉电流过小,横向灌电流过大,分别将横纵向输出接入一八进制非反转透明锁存器74HC573,并由它的输出分别驱动共阴管的横纵向。

每次点亮8个灯,点亮一屏画面需8个字节,只需设置8次点亮的总时间小于人眼的分辨时间,利用人眼视觉暂留,即可实现画面显示,保持一段时间内画面不变,继而显示下个画面。

因为存储器地址输入有7位,所以最多能显示16个画面。

可以完成基本任务,但拓展内容的实现还需对存储器地址进行拓展。

3 各主要电路及部件工作原理3.1 555多谐振荡电路图3-1 555多谐振荡电路工作原理:由555定时器构成的多谐振荡器如图3-1所示,R1,R2和C是外接定时元件,电路中将高低电平触发端(6脚)和低电平触发端(2脚)并接后接到R2和C的连接处,将放电端(7脚)接到R1,R2的连接处。

由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。

这时,电源经R1,R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc 时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc 上升到(2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。

充电时间常数T充=(R1+R2)C。

由于放电管VT导通,电容C通过电阻R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T放=R2C0随着C的放电,uc 下降,当uc下降到(1/3)Vcc时,输出uo。

为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电容c充电,电路又翻转到第一暂稳态。

不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。

电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3~2/3)Vcc 之间变化。

【注:此设计所用555振荡周期U1t=(20+2x20)KΩx1nfx0.693=41.58x10^(-6)sU2t=(47+53X2)KΩx10ufx0.693=1.06029s】3.2 74HC161引脚图及工作原理图3-2-1 74HC161引脚图表3-2-2 74HC161功能表工作原理:当清零端CR=“0”,计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。

当CR=“1”且LD=“0”时,在CP信号上升沿作用后,74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3,D2,D1,D0的状态一样,为同步置数功能。

而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后,计数器加1。

74LS161还有一个进位输出端CO,其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。

合理应用计数器的清零功能和置数功能,一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。

3.3 74HC138引脚图及工作原理图3-3-1 74HC138引脚图表3-3-2 74HC138真值表工作原理:74HC138 按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从8 个输出端中译出一个低电平输出。

两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器,扩展成24 线译码器不需外接门;扩展成32 线译码器,只需要接一个外接倒相器。

在解调器应用中,赋能输入端可用作数据输入端。

3.4 74HC573引脚图及工作原理图3-4 74HC573引脚图工作原理:74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器,当使能(G)为高时,Q 输出将随数据(D)输入而变。

当使能为低时,输出将锁存在已建立的数据电平上。

输出控制不影响锁存器的内部工作,即老数据可以保持,甚至当输出被关闭时,新的数据也可以置入。

这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载,可以直接与系统总线接口并驱动总线,而不需要外接口。

特别适用于缓冲寄存器,I/O 通道,双向总线驱动器和工作寄存器。

3.5 AT28C16引脚图及相关参数图3-5-1 AT28C16引脚图表3-5-2 AT28C16引脚功能3.6 上电复位及开关手动复位电路设计图3-6上电复位及开关手动复位电路工作原理:(1)上电复位:通电时,电容相当于短路,Res的输出为低电平,随着电容的充电,Res 端电压逐渐增大,达到一定程度时,即为高电平,电路开始工作。

(2)手动开关复位:经过上电复位后,当按下按键时,电容会通过开关形成回路释放储存电荷,当按键松开时,又会重复进行上电复位过程进而对电路进行复位。

3.7 8x8共阴点阵图3-7-1 8x8共阴点阵内部电路测试及引脚评定:将万用表打至二极管通断测试档位。

1.定正负极:先用黑色探针(阴极)随意选择一个引脚,红色探针碰余下的引脚,看点阵有没发光,没发光就用黑色探针再选择一个引脚,红色探针碰余下的引脚,当点阵发光,则这时黑色探针接触的那个引脚为负极,红色探针碰到就发光的 8 个引脚为正极,剩下的 7 个引脚为负极。

2.引脚编号:先把器件的引脚正负分布情况记下来,正极(列)用数字表示,负极(行)用字母表示,先定负极引脚编号,红色探针选定一个正极引脚,黑色色点负极引脚,看是第几行的二极管发光,第一行就在引脚写 A,第二行就在引脚写 B,第三行......以此类推。

这样就点阵的一半引脚都编号了。

剩下的负极引脚用同样的方法,第一列亮的就在引脚标1,第二列就在引脚标2,第三列......我所测得此次所用的共阴的引脚如下图(器件编号那边面对自己)图3-7-2 8x8点阵引脚图3.8 74HC04引脚图及功能图3-8-1 74HC04引脚图表3-8-2 74HC04功能表4 原理总图图4-1 电路原理总图5 元件清单表5-1 元件清单6 调试过程及测试数据(采用分模块调试)6.1 通电前检查在通电前用万用表二极管通断档测量电路总电源正负极,查看是否有短路现象,若有,检查短路线路并修改,若没有,则继续进行电路通电测试。

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