汉字显示模块

1.点阵式汉字显示屏的设计
由点阵LED组成的汉字显示屏在公告场所应用非常广泛。

例如，车站的发出时间提示、股票大厅中股票价格显示板、商场的活动广告栏、候机厅的起飞时间表等等。

点阵显示器不仅亮度高，而且可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，有单片机控制实现各种文字或图形的变化，达到广告宣传和提示的目的。

2.设计要求
设计要求
1、以AT89S52单片机为核心器件，组成一个点阵汉字显示屏幕；
2、显示屏由一块16×16点阵显示器组成，可以依次显示四个汉字。

验收标准
1、用protel99se软件画出系统硬件设计的原理图与PCB板图；
2、完成该课题的程序设计；
3、完成硬件与软件综合测试；
4、通过验收，提交课程设计报告。

3.硬件电路的设计
3.1 设计思路
根据设计要求，确定设计方案如下：
选择4片74LS273作为16×16点阵LED显示器的数据锁存器；
1#、2#锁存器分别控制上8行和下8行，3#、4#锁存器分别控制左8列和右8列；
P0口作为I/O口，输出行数据和控制信号；
P2口作为I/O口，与“写”控制信号配合，输出列控制信号；
通过编程依次显示汉字“欢迎光临”。

3.2硬件电路设计原理及框图
根据设计要求与设计思路，硬件电路设计框图如图3.1所示。

硬件电路结构由6个部分组成：时钟电路、复位电路、点阵显示器阳极驱动电路、阴极驱动电路和16×16点阵显示器电路。

4.2.1驱动芯片74LS273的应用
74LS273是一种高速的8位寄存器芯片。

芯片中有8个同时钟的D触发器和一个低电平复位端。

如图3.2为其管脚图，图3.3为其真值表。

当芯片的第一号引脚为低电平时，不论数据输入端为任何数据，输出全部为低电平。

所以，本设计将第一号引脚通过上拉电阻直接接高电平。

芯片的CP端通过或门芯片4071分别与单片机的P3.6和P2.7、P2.6、P2.5、P2.4相连接。

这样，当单片机“写信号”为低电平有效时，配合P2口，可以对各个74LS273的地址输出数据。

74LS273驱动对应的LED发光，显示出汉字。

3.2.2点阵LED显示器汉字显示的工作原理
16×16LED点阵显示器有两种接线形式，即共阴
极接法和共阳极接法。

共阳极接法每一行发光二极管
的阳极接在一起，有一个引出端H1，每一列发光二
极管的阴极接在一起，有一个引出端L1接低电平时，
（如图4.4所示）左上角的二极管点亮。

因此，对行
和列的电平进行行扫描控制时，可以实现显示不同汉
字的目的。

图3.4 LED引脚图
当采用单片机进行控制时，连接16×16点阵LED显示器需要接入4片74LS273锁存器。

在编程序控制时，将16×16点阵LED显示器分成上下两个部分，上半部分8行16列和下半部分8行16列。

1#、2#锁存器分别控制上8行和下8行，3#、4#锁存器分别控制左8列和
图3.5 LED显示器硬件电路原理图
右8列。

每一列由两个字节组成，数据分成两次输入，然后扫描一列，显示一个字需要扫描16次[9]。

4.3程序设计
4.3.1汉字“欢迎光临”的编码
“欢迎光临”显示汉字的点阵如图4.1所示，可以按照从左到右，先下后上的顺序写出编码。

则“欢”子的编码如下：
DB 00H,00H,00H,10H,34H,08H,44H,04H
DB 84H,03H,7CH,04H,06H,28H,38H,10H
DB 0FH, 0CH, 89H, 03H, 0F8H, 03H, 08H, 0CH
DB 28H,18H,1CH,30H,08H,20H,00H,00H
其余几个汉字均可按此方法写出相应的编码。

图4.1“欢”“迎”汉字显示点阵
4.3.2汉字显示的程序框图Array图4.1 程序框图
4.4基于汉字显示模块的扩展设计
4.4.1扩展设计一
按照目前的设计，此模块可以顺序显示“欢迎光临”四个汉字。

但是，某一时刻，仅仅能显示一个汉字。

希望可以通过修改程序，使显示的汉字可以从左侧或者右侧缓慢的移入，使效果变得更好。

4.4.2扩展设计二
通过更改硬件电路，采用多块16X16的LED共同组成点阵显示器汉字显示屏。

同时显示多个汉字，使汉字显示有连贯性。