点阵式电子显示屏设计
基于单片机的LED点阵显示屏的设计

基于单片机的LED点阵显示屏的设计LED点阵显示屏是一种常见的显示设备,它通过控制各个LED的亮灭来显示文字、图形或动画。
在这篇文章中,我们将介绍基于单片机的LED 点阵显示屏的设计。
一、设计目标设计一个基于单片机的LED点阵显示屏,使其能够显示各种文字、图形和动画。
同时,要求显示屏的显示效果清晰、稳定,能够满足日常使用的需求。
二、设计方案1.硬件设计(1)点阵屏:选择合适的点阵屏作为显示屏的输出设备。
点阵屏的种类有很多,常见的有8x8、16x16和32x32等不同尺寸的点阵屏。
根据实际需求选择合适的尺寸。
(2)单片机:选择一块适合的单片机作为控制器。
单片机的选择需要考虑其计算能力、扩展性和易用性等因素。
(3)扩展模块:根据需要,可以选择添加一些额外的扩展模块,如按键模块、声音模块等,以增加显示屏的功能。
(4)电源模块:为显示屏提供稳定的电源,以保证其正常工作。
2.软件设计(1)驱动程序:编写驱动程序,通过单片机控制各个LED的亮灭。
根据点阵屏的不同类型,编写相应的驱动程序。
(2)显示程序:编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成相应的点阵数据,然后通过驱动程序显示在点阵屏上。
(3)用户界面:设计一个用户界面,使用户能够方便地输入要显示的文字、选择图形或动画等,然后通过单片机控制显示屏显示出来。
三、实施步骤1.硬件部分(1)按照设计方案选择合适的点阵屏、单片机和扩展模块,并连接它们。
(2)根据点阵屏的引脚定义,设计相应的电路板,并进行制作。
(3)将单片机和扩展模块焊接到电路板上,并连接好相应的引脚。
(4)连接电源模块,为整个系统提供电源。
2.软件部分(1)根据点阵屏的类型,编写相应的驱动程序。
(2)编写显示程序,将要显示的文字、图形或动画转换成点阵数据。
(3)设计用户界面,编写相应的程序,将用户输入的内容转换成可显示的数据。
(4)将驱动程序、显示程序和用户界面程序上传到单片机。
四、测试与调试完成硬件和软件的设计后,进行测试与调试。
16×16点阵LED电子显示屏的设计

单片机课程设计16×16点阵LED电子显示屏的设计题目:16×16点阵LED电子显示屏的设计姓名:学号:专业班级:指导老师:摘要:LED显示屏作为一种新型的显示器件,是由多个发光二极管按矩阵形式排列封装而成,通常用来显示时间、图文等信息。
本设计是基于MCS-51单片机的16x16显示屏,其中包含了硬件、软件、调试等方案的设计。
此外、该设计只需简单的级联就能实现显示屏的拓展,但级联时要注意不要超过驱动负载范围。
关键词:MCS-51;LED;单片机一、概述当今社会在飞速发展无疑能源、健康、空间的利用,成了人们着重关注的对象。
而在这个信息传递极速的社会,LED的出现给人们带来了希望之光。
LED的特色之处一是节能(直接功耗,间接耗能),二是基本无电离辐射,三提高空间利用率。
而这些特色又恰好解决了上述的三种问题。
然而LED点阵显示屏的特点不仅仅于此LED点阵显示屏用的是数码管,而数码管具有实用,便宜等优点。
做出来的LED点阵显示很耐用。
LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。
LED点阵显示屏的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。
二、简介组合型led点阵显示器以发光二极体为图素,它用高亮度LED晶粒进行阵列组合后,再透过环氧树脂和塑模封装而成。
具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。
点阵显示器有单色和双色两类,可显示红,黄,绿,橙等。
LED点阵有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40等多种;根据图素的数目分为等,双原色、三原色等,根据图素顏色的不同所显示的文字、图像等内容的顏色也不同,单原色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色,双原色和三原色点阵显示内容的顏色由图素内不同顏色发光二极体点亮组合方式决定,如红绿都亮时可显示黄色,如果按照脉冲方式控制二极体的点亮时间,则可实现256或更高级灰度显示,即可实现真彩色显示。
点阵电子显示屏制作

点阵电子显示屏制作点阵电子显示屏是一种常见的显示设备,用于在电子设备中显示文字、图像和视频等内容。
它由许多小的像素点组成,可以通过控制这些像素点的颜色和亮度来显示各种不同的内容。
在本文中,我们将讨论点阵电子显示屏的制作过程及其使用的技术。
第一步是设计点阵电子显示屏的像素布局。
像素布局是指将显示屏分成一系列小的像素点,在这些像素点中每一个都能够显示一种具体的颜色或者亮度水平。
设计像素布局时需要考虑到屏幕的大小、分辨率以及需要显示的内容。
通常情况下,像素布局会根据具体要求来进行选择。
第二步是选择合适的材料来制作点阵电子显示屏。
点阵电子显示屏的核心是LED(Light Emitting Diode,发光二极管)或者OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)等发光材料,这些材料可以发出红、绿、蓝等不同颜色的光,通过控制颜色和亮度来显示各种图像。
在选择材料时,需要考虑到发光材料的亮度、耗电量、寿命等因素。
第三步是将发光材料连接到控制电路上。
控制电路是控制显示屏中每个像素点的颜色和亮度的关键部分。
通常情况下,控制电路是基于微控制器或者FPGA等数字集成电路设计的。
在连接发光材料时,需要采用多道复杂的驱动电路,以克服不同像素的电涌和色差等问题。
第四步是在控制电路上添加合适的接口,以便于显示屏与其他设备进行连接。
显示屏上的接口通常是基于标准化的数字信号接口或者串行接口设计的。
这些接口可以使显示屏能被电脑、移动设备或者其他设备所识别和连接。
最后一步是编写软件程序来控制点阵电子显示屏。
使用编程语言如C、C++或者Python等编写软件程序来控制点阵电子显示屏是必不可少的。
程序需要控制显示屏中每个像素点的颜色和亮度,并完成驱动显示屏与其他设备的通信。
在制作点阵电子显示器时,需要注意一些问题。
首先,为了防止电容效应或者其他干扰,需要进行严格的屏蔽和接地处理。
其次,需要对显示屏中每个像素的电气特性和可靠性进行全面的测试和评估。
16X16点阵LED电子显示屏设计

单片机应用系统实验设计 16X16点阵LED电子显示屏设计班级:物电学院电信2班组员:吕勇军学号:201011020219 黄波 201011020220指导老师:彭建英日期:2012年12月1号第一章绪论1.1 单片机的应用单片机是生活必不可缺的,顾名思义单片机的应用是很广泛的,导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通讯和数据传输、工业自动化过程和实时控制数据处理、广泛使用的智能IC卡、民用豪华轿车的安全保障系统、录像机和摄像机、全自动洗衣机的控制、以及程控玩具、电子宠物等等。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。
1.2电子显示屏随着现代光电技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展和普及,LED显示屏已遍及社会的各个领域。
简单的讲,显示屏就是由若干个可组合拼接的显示单元构成屏体,再加上一套适当的控制器。
所以多种规格的显示板配合不同技术的控制器就可以组成许多种LED显示屏,以满足不同环境,不同显示要求的需要。
LED显示屏是由几万到几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境,具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
LED显示屏的分类:按颜色可以分为单基色显示屏、双基色显示屏、全基色显示屏;按显示器分类LED数码显示屏、LED点阵图文显示屏;按实用场合分类有室内显示屏和室外显示屏。
仔细分解一个LED显示屏,它有以下一些要素构成:金属结构框架、显示单元、扫描控制板、开关电源、双绞线传输电缆、主控制仪、专用显示卡及多媒体卡、电脑及其外设、其它信息源。
第二章系统整体方案2.1 需要实现的功能用移动显示屏来显示汉字,通过单片机AT89C52的行扫描和74LS138芯片的列扫描使点阵显示屏移动显示“湖南文理学院物电”的字幕。
LED点阵显示屏设计

LED点阵显示屏设计简介LED点阵显示屏广泛应用于室内和室外的广告牌、交通信号灯、数字时钟等场合。
它由多个LED灯组成的二维阵列,可以显示文字、图形、动画等内容。
本文将介绍LED点阵显示屏的设计原理、硬件组成和软件控制。
设计原理LED点阵显示屏的设计原理基于LED〔Light Emitting Diode〕发光二极管技术。
它通过控制LED灯的亮灭来实现信息的显示。
在LED点阵显示屏中,每个LED灯都是点阵的一个元素,通过适当的排列组成二维阵列。
每个LED灯可以分别控制其亮度和颜色,从而实现文字、图形和动画的显示。
硬件组成LED点阵显示屏的硬件组成主要包括LED灯、控制电路、电源和外壳。
LED灯LED点阵显示屏所使用的LED灯可以是单色LED或多色LED。
单色LED通常只能发出单一颜色的光,多色LED那么可以发出多种颜色的光。
在设计LED点阵显示屏时需要根据实际需求选择适合的LED灯。
控制电路控制电路是LED点阵显示屏的核心局部,它负责接收来自软件的控制信号,并通过对LED灯的控制来实现信息的显示。
常见的控制电路包括驱动芯片和控制模块。
驱动芯片负责将控制信号转化为对LED灯的驱动信号,控制模块那么负责提供控制信号。
电源LED点阵显示屏需要稳定的电源来正常工作。
电源可以使用交流电源或直流电源,需要根据实际情况选择适宜的电源类型。
同时,还需要考虑电源的容量和可靠性,以确保LED点阵显示屏能够正常工作。
外壳LED点阵显示屏通常需要在室内或室外使用,因此需要选择适宜的外壳来保护LED灯和控制电路不受环境影响。
外壳应具有防水、防尘、耐高温、抗冲击等特性,以确保LED点阵显示屏的正常工作。
软件控制LED点阵显示屏的软件控制主要包括显示内容的编辑和控制信号的发送两局部。
显示内容的编辑显示内容的编辑通常通过计算机或专用软件完成。
用户可以通过编写文本、图形和动画等内容来定义显示的内容,并将其转化为控制信号发送给LED点阵显示屏。
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。
(完整版)16×16点阵LED电子显示屏的设计_毕业论文

16×16点阵LED电子显示屏的设计摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是1616××16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和两个列驱动器74L373来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像,采用4块8 x 8点阵LED显示模块来组成一个16x16点阵显示模式。
显示采用动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计,以及使用说明等。
关键词:AT89C51单片机 LED 点阵显示动态显示AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode).The LED dot-matrix display board can display the number or sign,and it is usually used to show time, speed, the state of system etc.This design is 1 16 ×16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company at thecore, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74LS154 an two row driver 74L373 through thischip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters, four pieces of 8 x 8 dot-matrix LEDdisplay modules to form the 16x16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the of the LEDdot matrix display, and the principle function of the various parts ofthe circuit, the corresponding software program design and the use of some such. Key words: AT89C51 Micro Controller U nitUnit; LED; LatticeDisplay;Dynamic Display目录第1章绪论1.1 选题背景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,显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
LED 点阵显示设计(单片机课程设计)

LED 点阵显示设计利用LED 点阵(16*16 个发光二极管)交替显示自己名字的每个汉字。
一、预备知识:目前, LED 电子显示屏广泛应用于各种公共场所, 如南通大学新校区图书馆底楼LED 大屏幕、新校区学生食堂各种显示菜价的LED 电子屏等, 在车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场等更是随处可见LED 电子显示屏的身影。
实验箱上由4 块8*8 LED 点阵模块组成1 个16*16 的LED 点阵, 每个LED 发光管其实就是1 个像素点, 而通常汉字显示时所需像素点就是16*16。
汉字显示需要“字模生成软件”生成显示的点阵数据, 通常“字模生成软件”支持使用指定字体、指定取点模式及字节排列模式, 支持字体加粗、斜体、删除线、下划线等设置等。
“字模生成软件”的具体使用见课程设计讲解视频。
二、设计目的1.了解、掌握LED 点阵显示的控制原理, 为后续的LCD 显示控制打下基础;2.熟悉、掌握串行输入并行输出移位寄存器的使用;3.掌握单片机串行接口扩展原理和编程方法。
三、设计内容1.设计LED 点阵模块显示控制电路的原理图;2.设计程序流程图;3、编程调试, 在LED 点阵模块上交替显示自己名字的每个汉字, 交替间隔时间控制在0.5~1 秒之间。
四、参考接线LED 点阵模块显示控制所用导线较多, 可参见LED 点阵模块原理说明及实验箱电路原理图。
五、设计步骤程序:ORG 0000HLJMP MAINMAIN:MOV SP,#6FHMOV B,#80HMOV R0,#0MOV R3,#100MAIN_LOOP:MOV DPTR,#LED_TABMOV R1,#8MOV R2,#8MAIN_LOOP_H:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP MOV R3,#100MAIN_LOOP1:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB1 MAIN_LOOP_H1:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H1 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L1:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L1DJNZ R3,MAIN_LOOP1MOV R3,#100MAIN_LOOP2:MOV R1,#8MOV R2,#8MOV DPTR,#LED_TAB2MAIN_LOOP_H2:MOV A,BMOV P2,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R1,MAIN_LOOP_H2 MOV P2,#00HMAIN_LOOP_L2:MOV A,BMOV P1,ARR AMOV B,ALCALL FASONGLCALL FASONGLCALL DELAYDJNZ R2,MAIN_LOOP_L2MOV P1,#00HDJNZ R3,MAIN_LOOP2 LJMP MAINFASONG:MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRCLR TIMOV SBUF,AJNB TI,$CLR TIINC DPTRRETDELAY:MOV R7,#4DL Y_LOOP:DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP RETDELAY2:MOV R7,#250DL Y_LOOP2:MOV R6,#250DJNZ R6,$DJNZ R7,DL Y_LOOP2 RETLED_TAB:DB …….LED_TAB1:DB …….LED_TAB2: DB……..END原理图:。
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点阵式电子显示屏设计调研报告2014年7月26日小组人员:刘博,刘毅,王盛丽调研背景:LED点阵是由发光二极管排列组成的显示器件,具有耗电少、使用寿命长、成本低、亮度高、故障少、视角大、可视距离远、规格品、可靠耐用、应用灵活、安全、响应时间短、绿色环保、控制灵活等特点。
被广泛用作公共场合的信息传播媒体,如店铺打折信息,交通信号指示灯,以及广场上的彩色显示屏。
为人们的日常生活带来了很大的便利。
不过在今天各种触摸显示屏,LCD液晶显示屏,TFT显示屏等色彩更为亮丽的屏幕已经占领了大部分市场,而LED点阵显示是否有存在的必要呢?它的技术能否跟上时代的步伐,它的应用前景如何,值得我们去思考。
国内外现状:一分类:1.按颜色基色可以分为单基色显示屏:单一颜色(红色或绿色)。
双基色显示屏:红和绿双基色,256级灰度、可以显示65536种颜色。
全彩色显示屏:红、绿、蓝三基色,256级灰度的全彩色显示屏可以显示一千六百多万种颜色。
全彩显示屏2.按显示器件分类LED数码显示屏:显示器件为7段码数码管,适于制作时钟屏、利率屏等,显示数字的电子显示屏。
LED点阵图文显示屏:显示器件是由许多均匀排列的发光二极管组成的点阵显示模块,适于播放文字、图像信息。
3.按使用场合分类室内显示屏:发光点较小,一般Φ3mm--Φ8mm,显示面积一般几至十几平方米。
室外显示屏:面积一般几十平方米至几百平方米,亮度高,可在阳光下工作,具有一定的防风、防雨、防水功能。
4.按发光点像素间距分类室内屏:P3mm、P3.75mm、P4mm 、P6mm、P7.62mm、P8mm、P10mm室外屏:P10mm、P12mm、P14mm、P16mm、P20mm、P25mm、P31.25mm、P36mm、室外屏发光的基本单元为发光筒,发光筒的原理是将一组红、绿、蓝发光二极管封在一个塑料筒内共同发光增强亮度。
二.应用场合:当前,LED显示屏的应用已涉及社会经济的许多领域。
主要包括:(1)证券交易、金融信息显示。
这一领域的LED显示屏占到了前几年国内LED显示屏需求量的50%以上,仍为LED显示屏的主要需求行业。
上海证券交易所、深圳证券交易所及全国上万家证券、金融营业机构广泛使用了LED显示屏。
(2)机场航班动态信息显示。
民航机场建设对信息显示的要求非常明确,LED显示屏是航班信息显示系统FIDS(Flight information Display system)的首选产品,首都机场、上海浦东国际机场、海口美兰机场、珠海机场、厦门高崎机场、深圳黄田机场、广州白云机场及全国数十家新建和改扩建机场都选用了国产的LED显示屏产品。
(3)港口、车站旅客引导信息显示。
以LED 显示屏为主体的信息系统和广播系统、列车到发揭示系统、票务信息系统等共同构成客运枢纽的自动化系统,北京站、北京西站、南昌站、大连港等国内重要火车站和港口都安装了国内厂家提供的产品和系统。
(4)体育场馆信息显示。
LED显示屏已取代了传统的灯泡及CRT 显示屏,四十三届世乒赛主场地天津体育中心首次采用了国产彩色视频LED显示屏,受到普遍好评,上海体育中心、大连体育场等许多国内重要体育场馆相继采用了LED显示屏作为信息显示的主要手段。
(5)道路交通信息显示。
智能交通系统(ITS)的兴起,在城市交通、高速公路等领域,LED显示屏作为可变情报板、限速标志等,替代国外同类产品,得到普遍采用。
(6)调度指挥中心信息显示。
电力调度、车辆动态跟踪、车辆调度管理等,也在逐步采用高密度的LED显示屏。
(7)邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。
遍布全国的服务领域均有国产LED显示屏在信息显示方面发挥作用。
(8)广告媒体新产品。
除单一大型户内、户外显示屏作为广告媒体外,国内一些城市出现了集群LED显示屏广告系统;列车LED显示屏广告发布系统也已在全国数十列旅客列车上得到采用并正在推广。
[1]由于LED显示屏价格较为昂贵,主要应用于比较高档的场所,一般集中在城市的繁华场所,作为多媒体广告的一部分。
单双色led电子显示屏主要应用于交通,高速公路,银行、证券交易等金融场所。
三.发展趋势LED电子显示屏采用了低电压扫描驱动,具有耗电省、使用寿命长、成本低、亮度高、视角大、可视距离远、防水、规格品种多等优点,可以满足各种不同应用场景的需求,发展前景非常广阔,被公认为最具增长潜力也是发展最快的的LED应用市场。
而在未来各项大型运动赛事等新增需求,都将促使LED显示屏的大规模发展。
此外,已架设的大型LED显示屏幕每10年将历经一次换机潮,随着人们生活水平的提高,户外led显示屏将逐渐应用于各个行业。
过去被用于LCD背光等的恒流式LED驱动器采取1个恒流电路对1个LED元件的结构方式,增加LED灯数就要增大芯片面积、增加成本,所以往往被敬而远之。
但是,近年来LED在高亮度化方面已取得进展,用较小的电流值也可使LED以足够的亮度进行亮灯,而恒流电路本身不增加。
LED的电源(正极)一侧内置了依次驱动的PMOS晶体管进行分时亮灯,从而可以分别控制数量更多的LED(图1)。
如图所示,传统的LED驱动器用6ch的恒流电路使6个LED亮灯,而点阵式驱动器用3ch的SW电路和3ch的恒流电路便可分别对9个LED元件进行亮灯控制。
在国外有一种技术可以用概率PWM调光通过消除弱电流减轻点阵式LED显示屏热电磁干扰,并使大型LED显示屏幕更清晰,另外,由于PWM只影响脉冲计时和峰值振幅,所以可以用高频的PWM实现高质量的LED显示屏。
下面就是经过处理的图像:In this paper, we propose a probability-based PWM (PPWM) generation method and PPWM-based LED tile control architecture suitable for a large-size LED display system. The proposed methods can efficiently alleviate the inrush current by probabilistic shifting of PWM. Experimental results on a commercial LED panel show that PPWM dimming can reduce the average peak value of the inrush current by up to 5% and the variation by up to 35%, with an affordable hardware cost. Therefore, it is expected that PPWM-based LED tile controllers will mitigate the EMI and thermal problems of large-size LED screens as well as reduce the design complexity of its power supply component. Moreover, because probabilistic PWM technique only influences the pulse timing and the peak amplitude of current consumed, it can be used for high-frequency PWM and becomes a key technique for implementing a high-classLED screen system.(2)三. 关键技术分析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。
用单片机实现点阵屏显示就是要用算法做到行与列的扫描,以做到动态的显示。
用单片机控制时,由于单片机的总线只有8位所以一个字只能拆分做两部分来完成即8*16与8*16,在扫描时先把一行的左边读出来,再读右边部分,读完一行再读另一行,在完成一个字的扫描过后,再进行另一个字的扫描。
但要实现动态显示就必须让数据的显示进行移位,所以就需要移位寄存器来实现。
在UCDOS中文宋体字库中,每一个字由16行16列的点阵组成显示,即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。
我们这次的点阵屏是32*64的较大显示屏,所以一个字就只是占了宽度的一半,这样我们就可以在上面实现更多的显示方式,做到既有多行显示,又有大个字体显示,不过这样做的技术难度也大大增加了。
对汉字的编码是个比较费时间的事,所以可以采用汉字点阵软件来完成汉字的编码,当然我们也可以自己设计一些图标使内容更丰富。
不过就我们现在来说,如何实现点阵的动态显示才是首要任务,首先要了解像74HC595这样的移位寄存器的使用方法,以及像74HC154这样的译码器的使用。
另外还必须掌握对单片机的电位操作。
四.结论LED从上个世纪1907年Herty josepy round在一块碳化硅上发现电致光发展至今,已经有100多年的历史了。
在80年到20世纪初被大量的应用起来,如今仍然存在于我们生活的各个角落里。
其中有很多它发展的理由。
第一,它的可塑性很高。
它不仅能用作照明,还可以作为显示屏,凭它的稳定性能可以用在各种场合。
第二,它的使用效果很好。
由于它是由发光二极管组成,所以它的响应速度很快,在拥有低功耗的同时又有较好的可视效果,即使隔很远也能看到,所以可以用作交通灯。
并且还具有很长的使用寿命,是一款节能又环保的产品。
虽然有很多比它更为亮丽的屏幕,但没有任何一种屏幕能像LED屏那样能在阳光的曝晒,雨水的冲洗,以及寒冷天气下仍然正常工作。
目前LED屏的的制作技术大多已经成熟了,能够应用于各种场合。
我们的设计是用单片机制作点阵屏,是一种比较基础的点阵屏应用,同时也是我们能力范围内的设计。
但一些关键部分仍然需要我们去学习,要求我们对单片机有一定的理解,在此基础上才能设计自己的算法,来实现屏幕的显示与变化。
参考文献:(1): LED显示屏百度百科(2):Implementation of an LED tile controller for high-quality image display Jin-Ho Ahn Eisevier Journal(3):基于Proteus 的单片机汉字点阵显示电路设计,杨延宁,刘立军,张志勇液晶与显示 2009年2月。