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LED电子显示屏
苏雪松

摘要:本文介绍了LED电子显示屏的发展及分类、硬件电路两大方面的内容。最后,笔者提出了在之后的研究工作中,还需要做的三点工作。
关键词:LED电子显示屏;发展;分类;硬件电路

一、LED电子显示屏的发展及分类
第一阶段为1990年到1995年,主要是单色和16级双色图文屏。用于显示文字和简单图片,主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所。
第二阶段是1995年到1999年,出现了64级、256级灰度的双基色视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。
第三阶段从1999年开始,红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国,同时国内企业进行了深入的研发工作。
本次题目的要求是设计一个16*16的点阵LED电子显示屏,要求显示亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示稳定清晰,无串扰,显示方式要求有静止和移入移出两种显示方式。

LED点阵电子显示屏的设计一般有两种方案:方案一:采用可编程逻辑器件作为核心控制器产生LED点阵的行、列驱动信号。方案二:采用单片机系统来实现。
本设计硬件方面以单片机AT89C51为主控制器,采用4块8×8点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示模式,显示各种文字或单色图像。

LED点阵屏显示电路常用的显示驱动方式有两种:
方案一:串行控制驱动,这种方式的好处是单元内的线路连接简单,给印刷电路板的设计带来方便,减少了布线的密度,方便以后的制作与调试,而且相对提高了每个单元的可靠性。
方案二:并行控制驱动,将显示数据通过并行(一般为8位)方式送入驱动电路,这样的好处是:相对于串行控制而言,数据的刷新速度快,在处理同等数量的数据时,对处理速度要求可以大大降低,从而提高了系统的稳定性,但也正因为“并行”使单元内的数据线路的连接更加复杂,布线后的排错难度大大增加。
二、关于硬件电路

点阵式汉字显示屏的电路包含电源电路、复位电路、时钟电路、驱动电路、单片机控制电路和LED点阵屏显示电路等六大部分:(1)电源电路通过变压元件为整个电路提供5V的工作电位。(2)复位电路可在需要时为单片机手动复位清零,使整个电子显示屏初始化。(3)时钟电路是单片机的工作驱动电路;单片机内的程序控制着整个电路,其输出通过译码器SN74LS154译码作为点阵屏的驱动。(4)驱动电路,我们采用串行控制驱动方式。

系统所采用的硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。
(1)外围电路
电源电路通过变压元件为整个电路提供 5V的工作电位。
时钟电路由AT89C51的18,19脚的时钟端(XTAL1及XTAL2)以及12MHz晶振X1、电容C2,C3组成,采用片内振荡方式。
(2)列驱动电路
列驱动器由集成电路74HC595构成。
(3)行驱动电路:
单片机P1口低4位输出的行号经4/16线译码器74LS154译码后生成16条行选通信号线,再经过驱动器驱动对应的行线。一条行线上要带动16列的LED进行显示,按每一