LED点阵原理与制作论文.doc

单片机LED点阵屏的原理与制作
作者:龙刚
单位:四川仁寿职业教育中心
前言
随着各类信息广告业的发展,LED点阵显示屏到处可见。对于单片机爱好者而言设计一款简单而实用的LED显示屏是梦寐以求的想法。这里给大家介绍一款用单片机制作的LED点阵屏设计,对于初学单片机的爱好者有所帮助。LED显示屏是根据发光二极灯的发光原理,将n只的发光二极管按行列点阵的组合方式连接在一起,如图1所示。其内部结构一般定义为共阴和共阳两大类,其工作原理与数码管类似。一般市场出售的点阵屏模块有8行*8列、16行*16列等多种类。要显示出复杂的内容,像汉字、阿拉伯数字、或者其他一些特殊符号,还需要将这些模块按一定要求的行列组合才可以显示出更丰富的内容,像由多只模块组合后的16*32、16*24、16*48、24*32等显示屏就可以显示出十分丰富的内容。另外,LED显示屏的主要原理是单片机技术的应用,单片机的种类很多,这里以市场流行最广泛的AT89S52为例来介绍LED显示屏的原理和制作过程。所涉及到知识点包括4-16线译码器(74LS154)、门电路、Protues仿真软件、字模软件等。有兴趣的爱好者可以根据本文扩展出任意数量的行列点阵屏。
关键词:译码器;LED点阵屏;单片机
单个点阵屏原理
单个LED点阵屏是由16行*16列组成,当然也有8行*8列的,若是16行*16列的共有256个像素或者说是发光二极管组成。根据这些发光二极管的亮灭变化显示出任意汉字,也可以显示出在256像素范围内的任意图形符号等。以"龙"字显示为例来说明其原理。这里采用AT89S52 8位CPU的单片机来作为设计,要显示256像素范围内的字,需要将该字坼分为上下两部分,可由P0口完成上半部分扫描,P2口完成下半部分扫描,从左向右逐列扫描的方式。因此,对于16行*16列而言就要取每列的编码值,由于CPU为8位,需将每列分为上半列“p07…p00”和下半列“p27…p20”,将“龙”字最左边的列定意为第1列,共计16列。根据图3的“龙”的排列图形,亮用高电平“1”表示;灭用低电平“0”表示。
图2 市场上出售的点阵屏形状
图1 LED点阵屏内部结构
图3 “龙”字形状


“龙”的编码计算方法如下:
第1列码值为:上半列p07--p00(b)
下半列p27--p20(b)
第2列码值为:上半列p07--p00(b)
下半列p27--p20(b)
第3列码值为:上半列p07--p00(b)
下半列p27--p20(b)
………(共计16列)
依照这样的计算方法可以得出“龙”的编码值,即每列有2个编码值,共计16列,因此显示“龙”字共有32个编码值:
08H,01H,08H,02H,08H,04H,08H,18H,08H,60H,FFH,82H,08H,04H,08H,08H;
0FH,FCH,08H,22H,88H,42H,68H,82H,0BH,02H,08H,02H,08H,1EH,00H,00H;
输入要显示的内容可以多字输入
自动生成的编码值
图4 pctolcd2002界面
要得出不同汉字的编码值用手工计算的方法是很繁琐的,目前有很多关于字模软件可以运用,本人常用pctolcd2002这款字模软件,使用起来十分方便。详细的