LED 点阵汉字显示屏

LED 点阵汉字显示屏

概述：

系统设计

一硬件电路

（1）系统组成：

主要硬件电路：LED 点阵条屏是由4个8*8 的LED 点阵块组成，形成16*16矩形点阵，以AT89S51为控制核心。显示屏的其他主要硬件有：

②带锁存输出的8位移位寄存器74HC595，作为LED的列线驱动

输入；

②四十六译码器74LS148，作为LED行线的译码选择（实际制作中考虑成本问题改为两个74HC138联合）；

③三极管9012，连接四十六译码器的十六个输出端，作为开关使用，驱动LED的行线。

图二AT89S52单片机最小系统

AT89S52相关器件连接的接脚如下：PA0-PA3连接4-16译码器的输入口A，B，C，D；PB0-PB3连接74HC595的输入口SI，SCK，RCK；PD6-PD7作串口通信使用连接RxD,TxD 两个三八译码器

74LS138组成的16个输出端连接16 个9012的三极管的基极B，发射极E 连接5V电源，集电极C连接到三个汉字点阵的16 个行线控制端。点阵的48 列数据线驱动由6 片74HC595 级联组成，前一片74HC595 的Q’H 引脚连接下一片的SI引脚，各片的SCK、RCK、SRCLR、G引脚分别并联。

（2）LED点阵块

图三LED点阵块

8*8的LED点阵为单色行共阴模块，单点的工作电压为正向（Vf)=1.8 v ,正向电流（IF）= 8-10 mA 。静态点亮器件时（64点全亮）总电流为640mA，总电压为 1.8 v，总功率为 1.15 W。动态时取决于扫描频率（1/8或1/16秒），单点瞬间电流可达80-160 mA。16*16点阵静态时16*16*10mA,动态时单点电流80-160mA。

实际测试：整机电流700 mA

（2）移位寄存器74HC595

图四74HC595内部逻辑图

74HC595是带锁存输出的8位移位寄存器，其管脚见下图，其中SI 是串行数据的输入端；VCC、GND分别为电源和地；RCK是存储寄存器的输入时钟，SCK是移位寄存器的输入时钟，SCLR是移位寄存器的输入清除，Q’H是串入数据的输出，G是对输入数据的输出使能控制，QA~QH串入数据的并行输出。从SI口输入的数据在移位寄存器的SCK脚上升沿的作用下输入到74HC595中，在RCK脚的上升沿作用下将输入的数据锁存在74HC595中，当G为低电平时时，数据并行输出。SCLR为移位寄存器的输入清除端。

（3）74HC138以及驱动电路

图五74HC138以及驱动电路实物图

4-16线译码器（用两块74HC138组成），其管脚如图所示，A，B，C，D为译码的输入端，值的区间从0000到1111，Y1~Y15是对应A，B，C，D四个输入引脚的输出脚，其中选中的线用输出低电平，没有选中的输出高电平，G1、G2是使能端，只有输入相应D低电平才能使译码器正常工作。

驱动三极管为16个9012，用万能板焊接。

二软件设计

单片机方的程序设计单片机在LED点阵汉字显示系统中主要负责

数据的接收、存储和扫描显示LED点阵屏三大主要功能。串行移动的子程序设计这是一个通用子程序，在显示子程序中都要被调用，功能是移位寄存器74HC595接收单片机发出的点阵行数据，逐位移动到对应位置后再进行锁存和输出工作，同时对四六译码器进行开关工作，控制屏幕的显示。

部分程序：初始化程序：

#include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int

#define SPEED 3

uchar col,disrow;

uint word;

uchar code HZ[];

uchar BUFF[6];

void loadoneline(void);

void sendoneline(void);

发送部分程序：

void sendoneline(void)

{

char s;uchar inc;

if(col<8)inc=0;else inc=1;

for(s=4+inc;s>=0+inc;s--)

{

SBUF=two_onebyte(BUFF[s],BUFF[s+1]); while(!TI);TI=0;

}

}

三调试

调试主要分为硬件调试和软件调试：

硬件调试：在焊接电路板的时候，应该从最基本的最小系统开始，分模块，逐个进行焊接测试。在对各个硬件模块进行测试时，要保证软件正确的情况下去测试硬件，要不然发生错误时，不知道到底是哪一方出错了。当然，在设计的过程中也存在着失误和不足。

软件调试：软件部分是先参考书上的例子，然后自己根据硬件电路写程序，由于以前所学是C语言，所以这个系统在编写程序过程中都采用C语言编写。刚刚开始，编写不会一次性通过，经过仔细分析修改最后编译成功。但是，在实际写如S51中，LED显示屏出现各种各样的乱码，通过再次认真仔细分析多次修改程序后，程序能够正常运行。

四总结

在LED点阵汉字显示屏的设计过程中，学到了很多东西，基本了解了整个嵌入式开发的流程。例如，在进行整个设计之前，应该先根据需求分析，对单片机进行选型，然后对各个硬件模块进行搭试。在画

PCB电路板的时候，要注意基本的布板原则。例如，在进行PCB布板的时候，滤波电容不够靠近芯片的电源脚和地脚。在进行搭试点阵块的时候，因为电压过高，导致点阵块损坏。这次第一届电子设计制作，本人受益非浅，在以后的电子设计制作过程中一定吸取教训。