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LED点阵显示牌的设计分析
摘要:本文在给出LED点阵显示牌硬件设计的基础上,详细分析了LED点阵显示牌的软件控制方法,给出了实现动态移位显示控制的两种算法。
关键词:LED点阵;动态显示;算法
一、引言
LED点阵显示牌在公共汽车、银行、商店广告等地方有广泛的应用,用于显示汉字、字符及图象信息,本文所介绍的LED点阵显示牌用语显示汉字和字符,用单片机控制汉字与字符的静态与动态显示。
二、LED点阵显示牌的硬件设计
LED点阵显示牌由单片机控制部分和显示驱动部分组成。
单片机控制部分由ATMEL公司的89C52、数据存储器6264、锁存器74LS373及RS232接口芯片TC232C组成,硬件原理图见图1。
显示驱动部分组成:
1、8×8 LED点阵(28片)
2、行扫描信号移位寄存器74HC4094
3、4-16译码器74HC4514
4、行驱动器
5、列点阵数据移位寄存器74HC4094(14片)
6、锁存器74HC373
28片8×8 点阵LED模块行列相连组成一个16行×112列的LED点阵,用于同时显示7个16*16点阵汉字或14个16*8点阵ASCII字符,硬件原理图见附图1。
整个显示系统由微机和LED点阵显示牌组成,微机通过串行口传送显示内容,点阵显示牌接受微机传送的数据,并控制LED点阵显示牌的显示。由于89C51只有4K片内EEPROM,无法存储大量的汉字点阵字模,但足够存储ASCII码字符的点阵数据,因此,本文采用由微机传送汉字的点阵字模或字符的ASCII码的方式来控制显示牌的显示内容。微机传送的的汉字点阵字模(16*16点阵)直接按逐行扫描的顺序存入数据存储器6264的显示缓冲区,单片机接收到微机传送的字符ASCII码后,先到单片机片内EEPROM中取出该字符的点阵字模(16*8点阵),然后按逐行扫描顺序存入显示缓冲区。
数据接受正确并经处理存入显示缓冲区后,即控制显示牌的显示。显示方式采用逐行扫描的方式,单片机首先从显示缓冲区中取第一点行数据,,(1)的数据输入端D,通过74HC4094的串入并出的方式逐位在8位并行输出端Q1~Q8输出,同时74HC4094输出端Q8的数据也逐位移入串行输出端QS,并由QS输出到下一片74HC4094的并行输出端后,(只有低4位有效)(第一行为00000000,第二行为00000001,
……)到74HC4094(1),这样,74HC4094(1)输出的数据为8位行扫描信号,74HC4094(2)~74HC4094(15)输出的数据为一点行的点阵数据。然后由单片机通过P1。3发送数据锁存信号G1G2,行扫描信号锁存到4514的输出端S0-S15,要显示的一行点阵数据锁存到74HC373的输出端,从而点亮显示牌的一行LED,延时一段时间后,再依次点亮下一行,即实现显示牌的逐行扫描显示。在74HC4094进行数据移位输出其间,,使74HC4094移位输出有效。
三、单片机显示控制软件设计
本文设计的LED点阵显示牌可实现静态显示、闪烁显示、动态显示三种显示方式。