LED点阵驱动电路设计
LED点阵显示电路的设计
LED 点阵显示电路的设计一、设计内容1.用四块8×8LED 点阵设计一个16×16点阵字符显示电路,动态扫描显示方式在显示技术中的应用。
2.掌握点阵显示的硬件接口及软件编程。
3.调用字库文件和SJ8002C 驱动函数,编写在LED 点阵上显示任意字符的程序。
二、8 × 8的LED 点阵显示器原理1.8 × 8的LED 点阵显示器结构 8 × 8的LED 点阵显示器,是由64个LED 组成, 内部电路如图12-4所示。
共阳极的8 × 8的LED 点阵显示器的典型连接方式是:每一行的阳极连在一起,由行扫描码锁存器和驱动器的一位控制,总共8行阳极连线由8位分别控制;每一列的8个阴极连在一起,由字形行码锁存器和驱动器的一位控制,总共8列阴极连线由8位分别控制。
1334106111516123456789148121725管脚管脚00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH00H 3FH 00H 00H 00H 01H 01H FFH 01H 01H 01H 01H 01H 01H 05H 02H 10H F8H 10H 20H 40H 80H 04H FEH 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H 00H图12-4 一个8×8LED 点阵块的电路连接 图12-5汉字“子”的字型点阵码图2.点阵字符的字型码在写点阵显示的驱动之前,应知道各显示字符的字形码。
上图12-5是四块8 × 8的LED 点阵拼成的一个16 × 16点阵(16列16行)作为1位字符显示的点阵码图。
(本实验也采用相同的显示方式显示一个字符)。
下面列出“电子”2个字符的点阵码。
“电”--- 02H 00H 、02H 00H 、02H 00H 、02H 10H 、7FH F8H 、42H 10H 、42H 10H 、7FH F0H 、42H 10H 、42H 10H 、7FH F0H 、42H 10H 、02H 04H 、02H 04H 、02H 04H 、01H FCH ;“子”--- 00H 10H 、3FH F8H 、00H 10H 、00H 20H 、00H 40H 、01H 80H 、01H 04H 、FFH FEH 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、01H 00H 、05H 00H 、02H 00H ;3.点阵字符的驱动点阵式LED 显示器采用逐行扫描式工作。
led点阵毕业设计
led点阵毕业设计LED点阵是一种常见的显示设备,它由许多小型的发光二极管组成,可以用来显示文字、图像和动画。
在现代科技的推动下,LED点阵的应用越来越广泛,尤其在毕业设计中,它成为了许多学生选择的研究方向。
一、LED点阵的原理和结构LED点阵的原理非常简单,它由许多发光二极管按照一定的排列方式组成。
每个发光二极管都有一个正极和一个负极,当正极接通电流时,发光二极管就会发光。
通过控制每个发光二极管的电流,可以实现不同的显示效果。
LED点阵的结构也很简单,一般由多行多列的发光二极管组成。
每行的发光二极管连接在一起,每列的发光二极管也连接在一起。
通过控制每行和每列的电流,可以选择性地点亮或熄灭每个发光二极管,从而实现显示效果。
二、LED点阵在毕业设计中的应用LED点阵在毕业设计中有许多应用,下面我们来介绍一些常见的应用案例。
1. 数字钟LED点阵可以用来制作数字钟,通过控制每个发光二极管的点亮和熄灭,可以显示出当前的时间。
这对于毕业设计来说,既有一定的技术难度,又能够实际应用于生活中,非常具有实用性。
2. 温度显示LED点阵还可以用来制作温度显示器,通过传感器获取当前的温度数值,并将其转化为LED点阵的显示。
这种设计不仅可以展示温度信息,还可以通过不同的颜色和图案来表示不同的温度区间,提高用户体验。
3. 文字信息显示LED点阵最常见的应用就是显示文字信息,比如在公共场所的广告牌、电子显示屏等。
在毕业设计中,可以通过编程控制LED点阵显示不同的文字信息,实现信息的传递和交流。
三、LED点阵毕业设计的挑战和解决方案LED点阵毕业设计虽然有许多应用案例,但也面临着一些挑战。
下面我们来讨论一些常见的挑战和解决方案。
1. 硬件设计LED点阵的硬件设计是一个关键的环节,需要考虑电路的稳定性、功耗和散热等问题。
在毕业设计中,可以通过合理的电路设计和选用高质量的元器件来解决这些问题。
2. 软件编程LED点阵的软件编程也是一个重要的挑战,需要熟悉编程语言和掌握相关的算法。
LED点阵显示系统设计毕业设计论文优秀论文附文献综述
摘要伴随当今高度发展的信息时代,涉及半导体技术光电器件、电子电路、集成电路、信息图像处理、信息传输、计算机网络以及电子产品制造和电子产品安装工程等相关技术的LED显示屏在信息领域显得尤为活跃,在各行业的应用及普及方面也取得了长足的进步。
从LED材料的不断更新,灰度控制技术的发展,真彩色图像的展现;到驱动电路的灵活、高效,控制系统技术的提高无不体现了LED行业技术的飞跃发展。
另外,随着计算机网络技术的发展,LED显示屏在网络环境下的使用情况越来越多,在多媒体、多种显示设备组成的信息显示系统中,采用智能化网络控制,联网控制多屏技术也在实际中得到应用。
现存显示屏的控制系统包括了输入接口电路、信号的控制、转换和数字化处理电路、输出接口电路等,涉及的具体技术很多,其中为关注并研究开发和应用的关键技术包括:串行传输与并行传输、动态扫描与静态锁存、输入接口技术、自动检测、远程控制技术等。
本文以4个8×8点阵显示器为例,单片机AT89C52作为控制器,探讨简单的汉字、数字显示技术。
硬件模块设计方面,主控制系统采用单片机控制方式,实现点阵 LED显示屏的驱动及信息的保存与显示。
具体包括:(1)LED显示点阵:主要由LED、固定板及其电路构成。
通过单片机的控制驱动电路,采用扫描方式进行显示时,每行有一个行驱动器,各行的同名列共用一个列驱动器,由行译码器给出的列选通信号,从第一列开始,按顺序依次对个行进行扫描,实现LED的发光功能。
(2)主控制系统:采用AT89C52单片机控制整个硬件模块的工作,系统可以和PC 机进行通信,实现数据刷新。
综上所述,基于系统的分析设计方案以及硬件设备的支持,对整个系统做了深入浅出的分析,本文以8×8LED点阵显示器为例,采用ATMEL公司的高性能8位单片机,探讨简单的汉字、数字显示技术,并为大型系统的研发和生产提供思路。
关键词:LED点阵显示器;单片机AT89C52; 74LS154 4-16线译码器; MAX232电平转换芯片;铁电存储器FM24C16ABSTRACTWith the high development of communication in our society,LED large screen include so many kinds of technique such as semiconductor technology, electrocircuit, integrate circuit,image manipulation, information transfers, computer network and electronic manufacture technology and engineering has become more and more active in the information field, and also make a great progress with application and populaziration in every walk of life.From the development of the material of LED, the technique of ash-degree control, the clearly multicolor image’s displaying to the active and high efficient drive electrocircuit, also the improving skill of control system are all incarnate the great progress of the LED-industry. In addition , with the development of network LED large screen is more and more in used ,intelligentize net control and net-join control technology are also bu used in practice under the multimedia and information display system composed with multi-device environment. Taking four 8 ×8 LED matrix with the controller of single-chip minicomputer AT89C52 as an example, we discuss the display technology of Chinese character, number.The hardware-model is under the single-chip’s control, achieve saving the information and driving the LED. Including :1.Led-field-array display: it is consist of LED, fixation and driving electrocircuit. At last through the control of single-chip accomplish the word and picture display.2. Center control system: under transfer data to the hardware system SMC, The system may carry on the communication with PC machine, realizes the data revolution. Information preservation in poss ferroelectric random access memory FM24C16 According to the analysis and design of the system, arithmetic, program and support of hardware device. This article take 8×8 the LED matrix as an example, uses ATMEL Corporation the high performance 8 monolithic integrated circuits, discusses the simple Chinese character, the digital demonstration technology, and provides the mentality for the large-scale system research and development and the production.Key words:LEDmatrix; Single-chip microcomputerAT89C52; 4-Line to 16-Line Decoder/Demultiplexer; Poss ferroelectric random access memory FM24C16;MAX232 level transformation chip目录绪论 (1)1.1 LED显示屏的研究背景及意义 (1)1.2 LED显示屏的技术现状及发展趋势 (2)1.3 论文主要研究内容及要考虑问题 (4)2.直流电源设计介绍 (5)2.1 桥式整流电路 (6)2.2 滤波电路 (6)2.3 三端集成稳压器 (7)3. PC机与单片机串口通信接口设 (8)3.1 串行通信接口标准RS-232C (8)3.2 RS-232C与TTL\COMS逻辑电平的比较和转换 (9)3.3 MAX232电平转换芯片 (9)3.4 PC机与单片机的串行通信接电路 (10)4. LED显示屏结构功能介绍 (11)4.1 屏体部分结构与功能 (11)4.2 控制器结构与功能 (12)4.2.1 单片机功能电路 (12)4.2.2 驱动电路 (13)5.硬件模块的设计与实现 (14)5.1 总体设计 (14)5.2 主要元件介绍 (15)5.2.1 单片AT89C52 (15)5.2.2 8*8点阵显示器 (17)5.2.3 4线-16线译玛器74LS154 (24)5.2.4 大功率2SC8050NPN三极管 (28)5.2.5 大功率2SC8550PNP三极管 (31)5.2.6 铁电存储器FM24C16及其应用 (31)5.3 LED点阵显示系统的硬件设计 (34)5.3.1 单片机的晶阵电路 (34)5.3.2 单片机的复位电路 (35)5.3.3 AT89C52的最小应用系统 (36)5.3.4 显示器及接口设计 (37)5.3.5 驱动电路的原理与设计 (38)总结与展望致谢参考文献附录绪论LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统。
16_32LED点阵设计PPT
• 图1 总体思路框图
1.2 硬件电路的介绍
1.电路组成。这里选择具有内部程序存储 器的AT89S52单片机作为控制电路,用8块 8*8点阵构成16*32点阵显示屏。以 74HC595和三个串联的三极管作为驱动电 路。硬件电路原理图如图2所示。
2.电路分析
LED点阵概述。本设计LED显示屏采用的是由8块8*8LED点阵构成 的16*32 的显示屏。图2 8×8单色LED模块内部电路。本设计LED 采用的是动态扫描。在实际应用中一般采用动态显示方式,动态显 示采用扫描的方式工作,由峰值较大的窄脉冲电压驱动,从上到下 逐次不断地对显示屏的各行进行选通,同时又向各列送出表示图形 或文字信息的列数据信号,反复循环以上操作,就可显示各种图形 或文字信息。
单片机软件设计
仿真图
单片机软件设计
程序: /************************************ uchar code table[][32]={ {0x00,0x00,0x01,0x00,0x53,0x9
*************/ #include<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /************************************ *************/ sbit hc595_ds=P2^1;//74HC595 数据输入 sbit hc595_shcp=P2^0;//提供 SHCP的上升沿信号 sbit hc595_stcp=P2^2;//74HC595时 钟信号 sbit hc595_oe=P2^3;//74HC595 使能端
LED点阵显示屏工作原理及驱动程序
LED点阵显示屏工作原理及驱动程序LED显示屏驱动程序几年前本人得到一块双色LED显示屏,因为没有控制器,所以对显示屏的工作原理进行了一番研究,利用手头上的元件,搭了一块电路板,编写了一段程序就放置一边了,这几天有时间,把原来的89C51汇编程序改了一下,改为AT89C2051和STC11F04E单片机能用的程序,放到博客上希望有兴趣的同行可以参考一下。
下面是显示效果图:下面是接口电路板图:下面是电路原理图:工作原理:这块显示屏是分为上下共32行LED点阵,水平有4块16*16点阵,所以能显示16*16点阵8个汉字。
工作原理是用74ls138做为行扫描,列用74ls595控制,当138扫描到某一行时,595决定哪一列该亮,就这样快速扫描,就形成了图像了。
参见下图:以单色单元板为例走线方式如下图:各信号走向如下:l JP1排针16脚信号A->74HC245的第2脚(信号放大)->74HC245的第18脚->74HC138的第1脚->JP2排针16脚l JP1排针15脚信号B->74HC245的第3脚(信号放大)->74HC245的第17脚->74HC138的第2脚->JP2排针15脚l JP1排针1脚信号OE->74HC245的第4脚(信号放大)->74HC245的第16脚->74HC04D的第1脚->74HC04D的2脚->①74HC138的第5脚->②74HC04D的3脚->74HC04D的4脚->JP2排针1脚l JP1排针11脚信号R->74HC245的第9脚(信号放大)->74HC245的第11脚->最左上角74HC595-1的第14脚->74HC595-1的9脚->74HC595-2的14脚->74HC595-2的9脚->最右下角74HC595-16的14脚->74HC595-16的9脚->JP2排针11脚我现在用的是双色板,JP1各端口含义如下:ABCD是显示屏电路板上的74LS138地址译码端,单片机寄存器R3控制行扫描,当R3从00000000到00010000增加时ABCD的变化给138译码,当R3=0FH 时正好扫描16行,当进位到10时扫描结束,OE是138的片选使能端,低电平有效。
LED点阵显示屏设计原理及制作
LED点阵显示屏设计原理及制作汉字显示屏到处可见,被广泛应用于与汽车报站器,广告屏等。
本文中的16*16LED显示屏是采用4块8*8LED合并而成的。
下图是4个8*8LED组成的显示屏。
(图1)这里我把点阵LED显示屏制作的电路原理分成两个部分来介绍即显示屏电路和显示屏驱动电路。
一、显示屏电路本人用的是共阴极的8*8点阵屏,在市场上是比较容易买到,下图是8*8点阵屏的实物图。
(图2)点阵屏有两个类型,一类为共阴极(左),另一类则为共阳极(右),下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。
(图3)LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序,一行一行地显示。
每一行的显示时间大约为4ms,由于人类的视觉暂留现象,将感觉到8行LED是在同时显示的。
若显示的时间太短,则亮度不够,若显示的时间太长,将会感觉到闪烁。
本文采用低电平逐行扫描,高电平输出显示信号。
即轮流给行信号输出低电平,在任意时刻只有一行发光二极管是处于可以被点亮的状态,其它行都处于熄灭状态。
为了方便调试本文把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。
Prot EL原理图如下:(图4)如图4 所示的原理图中的Si(i=1,2,3,...,16) 代表行扫描信号输出,Di(i=1,2,3, (16)代表列显示信号输出。
实物电路图的正反面如下:(图5)二、显示屏驱动电路显示屏驱动电路的原理图如下:显示屏驱动电路主要由主芯片控制电路、电源电路、控制信号放大电路等组成。
1、主芯片控制电路该部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。
单片机的P0和P2号控制显示信号的输出,P1号的低4位控制74LS154的译码输入,从而控制扫描信号的输出。
2、电源电路整个电路的供电由USB电源提供,利用我们的电脑主机USB接口可以输出+5V电压,方便我们在实验室调试3、控制信号放大电路为提供负载能力,在P0和P2口接16个常用9013的NPN三极管放大驱动信号。
单片机课程设计--+16x16点阵LED电子显示屏的设计
单片机课程设计-- 16x16点阵LED电子显示屏的设计第一章系统总体方案设计LED驱动显示采用动态扫描方法, 动态扫描方式是逐行轮流点亮, 这样扫描驱动电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动器。
以16×16点阵为例, 把所有同一行的发光管的阳极连在一起, 把所有同一列的发光管的阴极连在一起(共阳的接法), 先送出对应第1行发光管亮灭的数据并锁存, 然后选通第1行使其燃亮一定的时间, 然后熄灭;再送出第2行的数据并锁存, 然后选通第2行使其燃亮相同的时间, 然后熄灭;…第16行之后, 又重新燃亮第1行, 反复轮回。
当这样轮回的速度足够快(每秒24次以上), 由于人眼的视觉暂留现象, 就能看到显示屏上稳定的图形。
该方法能驱动较多的LED, 控制方式较灵活, 而且节省单片机的资源。
显示数据传输采用串行传输的方法, 控制电路可以只用一根信号线, 将列数据一位一位传往列驱动器, 在硬件方面无疑是十分经济的。
但串行传输过程较长, 数据按顺序一位一位地输出给列驱动器, 只有当一行的各列数据都已传输到位之后, 这一行的各列才能并行地进行显示。
对于串行传输方式来说, 列数据准备时间可能相当长, 在行扫描周期确定的情况下, 留给行显示的时间就太少了, 以致影响到LED的亮度。
采用串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾, 可以采用重叠处理的方法。
即在显示本行各列数据的同时, 传送下一行的列数据。
为了达到重叠处理的目的, 列数据的显示就需要有锁存功能。
对于列数据准备来说, 它应能实现串入并出的移位功能。
这样, 本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时, 串行移位寄存器就可以准备下一行的列数据, 而不会影响本行的显示。
系统框图如图一图一点阵显示器硬件系统框图第二章系统硬件电路的设计硬件电路大致上可以分为单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。
一. 单片机系统及外围电路单片机采用89C51或更高频率的晶振, 以获得较高的刷新频率, 使得显示更稳定。
LED点阵屏显示单元的设计与驱动控制
Absr t:I to u e a nv ra ED tie d s ly u i d sg i g p o e so .Th y tm s smir c n r l rt tac n r d c n u ie s lL Latc ip a n t e i n n r c si n e s se u e c o o tol o e d v nd c nr lt e d s ly unt i r e a o to h ip a i.Th o u e r ns t h aa fo S ra o mir c n rle a d t e mir e c mp tr ta mi t e d t r m e ilt c o o tol r n h co s
的控制系统 , 用于完成数据接收和控制 L D点阵屏。 E
2 1 L D点 阵屏接 口电路 . E
业广告 和信号 指示牌之 中。一定 尺寸 的 L D点 阵屏 E
都是 由多个显示单 元拼接构成 , 文详细介 绍 了一种 本 通用 的 L D点阵屏显示单 元的设计及其驱动控制 。 E
1 系统 整体 设 计 概 述
其 中的 L D的而控 制 6 E 4个 L D的亮灭 。图 2中所 E
列 1列 2列 3 列 4 列 5列 6列 7 列 8
以用来读取显示 的时 间, 外部 存期器 件用于存 储 L D E
点阵屏 的输出数据 , 在进行控制操作 时 , 片机 可直接 单 从此读取数 据 , 可脱机进 行显示 控制。通过按 键不需
W NGHa rn I ii A oa ,Q NGHubn
( colfEet nc I om t n H nzo ini n esy aghu3 0 1 ,C ia Sho o l r i n r ai , a gh uDa z U i rt,H nzo 10 8 hn ) co s f o v i
(完整版)16×16点阵LED电子显示屏的设计_毕业论文
16×16点阵LED电子显示屏的设计摘要LED点阵显示屏作为一种新兴的显示器件,是由多个独立的LED发光二极管封装而成. LED点阵显示屏可以显示数字或符号, 通常用来显示时间、速度、系统状态等。
本设计是1616××16点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL公司生产的40脚单片机AT89C51为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制一个行驱动器74LS154和两个列驱动器74L373来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像,采用4块8 x 8点阵LED显示模块来组成一个16x16点阵显示模式。
显示采用动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计,以及使用说明等。
关键词:AT89C51单片机 LED 点阵显示动态显示AbstractAs a popular display device component, LED dot-matrix display board consists of several independent LED (Light Emitting Diode).The LED dot-matrix display board can display the number or sign,and it is usually used to show time, speed, the state of system etc.This design is 1 16 ×16 lattice LED electron display monitor design.The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by the American ATMEL company at thecore, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver 74LS154 an two row driver 74L373 through thischip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters, four pieces of 8 x 8 dot-matrix LEDdisplay modules to form the 16x16 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the of the LEDdot matrix display, and the principle function of the various parts ofthe circuit, the corresponding software program design and the use of some such. Key words: AT89C51 Micro Controller U nitUnit; LED; LatticeDisplay;Dynamic Display目录第1章绪论1.1 选题背景LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,显示屏由几万……几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
LED点阵显示屏驱动方案
LED 点阵显示屏驱动方案王宏民【摘 要】 LE D 半导体发光器件的驱动问题的解决方案。
如何处理由于应用量大、高度密集排列而造成可应用空间有限的问题。
设计控制驱动单元时要考虑设计、生产和调试成本。
同时要考虑系统的级联和可扩充性。
【主题词】 LE D 显示屏 控制驱动1 引言目前以LE D 半导体发光器件为显示介质的大型显示屏已广泛地被应用。
其控制驱动方式各种各样,也各具特色。
在LE D 发光管的驱动设计上也有许多的方式。
由于大型的点阵显示屏是由上万个或几十万个LE D 发光象元组成,这也就需要大量的驱动电路来支持。
那末驱动电路设计的好坏就直接影响系统的生产制造成本和显示的效果及系统的运行性能。
设计一个即能满足控制驱动要求,同时使用器件少成本底的单元控制驱动方案是必要的。
下面我们就以LE D8×8点阵模块(共阳极)为显示器件的显示屏为例,来论述一下几个驱动方案并加以比较。
众所周知以LE D8×8点阵模块为显示器件的显示屏其工作方式是扫描式的(1/8),驱动电路可分为行和列。
每一行的模块(可以是四个、六个或更多)的行可以并联形成八条行线,显示点阵的列数为8×并联的模块数。
由于控制等方面的原因一般是将一个较大的显示系统分为几个标准化的小单元。
每个小单元是完全一样的,这将有利于灵活组屏和方便生产调试。
对于标准单元的设计应本着这样的原则:较少的输入引入;方便的级联;针对这样的驱动单元我们来看一下几个设计方案。
2 串行控制驱动方式所谓串行控制驱动方式就是显示的数据是通过串行方式送入点(列)驱动电路。
其特点是单元内的线路连接简单,这给印刷电路板的设计带来了方便。
同时也减少了印刷电路板的布线密度,从而为生产和调试带来了有利的一面。
当然,单元的可靠性也相应的提高了。
串行控制驱动方式可选用的芯片有:MC4094、74LS595、74HC595、6B595、9094等等。
其中MC4094、74HC595均为C MOS 芯片,应与功率芯片结合使用;例如使用2803驱动芯片。
小型单色点阵LED电子显示屏的设计(附程序和电路原理图)
小型单色点阵LED电子显示屏的设计(附程序和电路原理图)摘要本文是介绍一小型单色点阵LED电子显示屏的设计。
整机以美国ATMEL 公司生产的40脚单片机A T89C51为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制行驱动器74HC154和列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示...<p>摘 要<br />本文是介绍一小型单色点阵LED电子显示屏的设计。
<br />整机以美国ATMEL 公司生产的40脚单片机AT89C51为核心,介绍了以它为控制系统的LED点阵电子显示屏的动态设计和开发过程。
通过该芯片控制行驱动器74HC154和列驱动器74HC595来驱动显示屏显示。
该电子显示屏可以显示各种文字或单色图像,全屏采用288块8×8点阵LED显示模块来组成192x96点阵显示模式。
显示采用动态显示,使得图形或文字能够实现静止、移入移出等多种显示方式。
文中详细介绍了LED点阵显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应的程序设计,以及使用说明等。
软件部分采用单片机汇编语言,通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平,就可以有效的控制各显示点的亮灭。
所显示字符的点阵数据可以自行编写,也可从标准字库中提取。
<br />LED显示以其组构方式灵活、显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点在车站、证券所、运动场馆、交通干道及各种室内/外显示场合的信息发布,公益宣传,环境参数实时,重大活动倒计时等等得到广泛的应用。
<br />经实践证明,该系统显示误差小,性能稳定,结构合理,扩展能力强。
<br /><br />关键词:AT89C51单片机;LED;点阵显示;动态显示;汇编语言<br /> <br />Small monochrome dot-matrix design<br />Abstract<br />This design is a 192x96lattice LED electron display monitor design.<br />The whole equipment is with the 40-pin AT89C51 MCU (Micro Controller Unit) produced by theAmerican ATMEL company at the core, introduced take it as the control system LED lattice electron display monitor dynamic design and the development process. Controls good driver74HC154 and two row driver 74HC595 through this chip actuates the display monitor demonstration. The electronic screen can show all kinds of written or monochrome images, one full screen display Chinese characters,325 pieces of 8×8 dot-matrix LED display modules to form the 192x96 dot matrix display mode. Show dynamic show that makes static graphic or text can be achieved, shifted out of various formats. This paper describes the hardware design of the LED dot matrix display, and the principle function of the various parts of the circuit, the corresponding software program design and the use of some such. <p class='Sxl210'></p> <br />SCM process control system used for editing MCU assembly language, Programming control points indicated by the corresponding LED anode and overcast extreme level. We can effectively control the defense showed bright spots. The lattice data shows characters can prepare themselves (that is, direct lattice Painting), which can also be extracted from the standard font. <br />LED display with fabric means flexibility, stability, low power consumption, long life, mature technology, low-cost features at the station, securities, sports venues, transportation corridors and various indoor / dissemination of information on foreign shows occasions, good publicity,real-time environmental parameters, etc. countdown major activities are widely used.<br /> As the practice proves, the system possesses advantages in low shows errors, stable, rational structure and strong extensible abilities.<br /><br />Key words: AT89C51 Micro Controller Unit; LED;Lattice display; Dynamic display;Assembly language <br /> <br />需要实现的功能<br />设计一个室内用192x96点阵LED图文显示屏,要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足,可显示图形和文字,显示图形或文字应稳定、清晰无串扰。
16×16LED点阵屏原理图及驱动程序
16×16LED点阵屏原理图及驱动程序16×16LED点阵屏原理图及驱动程序这是我玩LED点阵屏的第一块电路板,也是学习单片机入门的第一个实验器材。
它由4片30mm×30mm的8×8红色高亮点阵模块与两片74HC595、两片74HC138、16只8550晶体管、一片74HC244集装在一块宽高65mm×210mm的双面PCB板上,它应该是一组级联安装的LED屏的一个单元模块,拿到它时,我正在学习《无线电》杂志2007/11期刊上杜洋的一组文章,刚刚做好了ISP下载线,只做了“一个发光二极管的控制实验”,面对这个既好玩又陌生的玩意,真是无从下手,通过上网学习,解析研究,前后弄了两个多月,最后在《无线电》杂志2005/12期的配文程序的帮助下,终于踏进了点阵控制的门槛,两年过去了,我又玩了许多单片机控制器件,但这块屏却一直摆在我的桌案上,每当遇到难题时,看看它那稳定清晰的显示,我都能找到许多灵感;最近、在摆弄一块并行驱动的16×64点阵屏时(前几篇文章介绍了)时,因为用的还是这段程序,就又想起了它,虽然程序已经详解过了,但是,为了留记一段经历、一段回忆,决定还是“貂续狗尾”写在这里,留着自己欣赏吧。
一.原理图:二.汉字左右移动驱动程序/**************************************** ***************************************** *****16×16LED点阵屏原理图及C源汉字左右移动显示驱动程序————wannenggong单片机:AT89S52出函数void loadoneline_L(void); //取字码数据函数//void loadoneline_R(void);void sendoneline_L(void); //生成显示数据函数//void sendoneline_R(void);/**************************************** ****************************关于595第13脚的问题:原附图中13脚是接GND的,是电路板的原始设计,调试过程中将IC 引脚与电路板隔离后经244引出做为OE引脚,其作用仅为配合延时适度的调整屏显亮度,若13脚接GND,则为全亮度显示,与其他控制并无干涉。
16×16 LED点阵设计-毕业设计要点
16×16 LED点阵设计学生:指导教师:内容摘要:LED点阵电子显示屏的发展越来越好广泛,它成为一个宣传信息的重要平台,已经得到了社会的普遍认同。
LED点阵显示屏是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。
它具有发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点。
该设计是一个16×16LED点阵电子显示屏显示数字的设计。
整块电子显示屏的控制核心是40引脚的单片机AT89S51,说明了LED点阵电子显示屏用AT89S51为控制系统的动态的设计和开发的具体过程。
通过该芯片控制两个列驱动器74HC595来驱动显示屏显示,本设计就是使用4块8×8点阵显示模块来组成16×16点阵显示屏,采用动态扫描显示,程序编写的实现是使用简单流通性强的C语言,该设计的结果证明,系统显示清晰,结构合理,误差小,扩展能力强,性能稳定。
关键词:AT89S51 LED点阵数字显示Design of 16*16 LED dot matrixAbstract:LED electronic display found the screen better and better.It has become an important platform of a promotional information,it has been widely accepted by the society,LED dot matrix display is the use of plane composition LED lattice module or pixel unit display screen ,It has the advantages of high light efficiency ,long.The designed is a digital design of a 16*16 LED dot matrix display ,control the core piece of electronic display is the 40 pin of the microcontroller AT89S51.Describes the specific process of the design and development of LED dot matrix display with AT89S51 as the control system dynamic.Through the control two columns drive chip 74HC595 are needed to drive the display shows that this design is to use 4 pieces of 8 x 8 dot matrix display module to form a 16 * 16 dot matrix display screen, a dynamic scans showed that the realization of the programming is simple to use strong liquidity of C language, and the design results show that the system shows clear, reasonable structure, little error and extension ability strong, stable performance.Keywords: AT89C51 dot matrix LED the digital display screen目录前言 (1)1 设计方案的论证与选择 (1)2 硬件电路设计 (3)2.1 系统的结构框图 (3)2.1.1 单片机控制模块 (3)2.1.2 时钟电路 (4)2.1.3 复位电路 (4)2.1.4 显示模块 (5)2.1.5 驱动模块 (7)2.2 单片机的最小系统图 (9)3 单片机系统 (10)3.1 8051引脚为40个的单片机芯片 (11)3.1.1 引脚为Vcc和Vss 的主电源 (11)3.1.2 外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 (11)3.2 I/O口线的引脚排列及管脚的说明 (11)3.3 RST键 (13)3.4 PEROM阵列和锁定位 (13)4 系统软件设计 (13)4.1 主程序的设计及流程图 (13)4.2 显示程序的设计 (14)5 硬件的制作与调试 (15)5.1 系统的组装 (15)5.2 程序的调试 (16)6 结束语 (17)附录 (18)附录1:程序清单 (18)附录2:仿真结果图 (22)附录3:Protel原理图 (23)附录4:4个8*8LED组成的显示屏 (24)附录5:PCB图 (25)参考文献 (26)16×16 LED点阵电子显示屏的设计前言LED点阵电子显示屏的制作简单,并且便于安装,被广泛的应用于各个公共场合,但是LED 电子显示屏也只能用于单一的图像数字汉字的显示,如果要改变显示的内容,必须要在上位机上进行实现。
LED灯矩阵驱动电路的设计
LED灯矩阵驱动电路的设计随着科技的发展和人们对生活品质的追求,LED灯矩阵已经广泛地应用于各种场合,如广告牌、车灯、电视墙等。
因此,设计一种高效、稳定的LED灯矩阵驱动电路显得尤为重要。
一、LED灯矩阵的基本原理LED灯矩阵就是由多个LED灯组成的一个阵列,如图所示。
为了实现LED灯的控制,需要使用细分器将阵列分为多行和多列。
例如,上图可以分为三行和五列,每一行和每一列均接有若干个LED灯。
通过控制每一列或每一行的信号,就可以实现对每一个LED灯的控制。
二、LED灯矩阵驱动电路的设计常见的LED灯矩阵驱动电路有两种:行列扫描式和点阵式。
行列扫描式通过对每一行和每一列的扫描,从而控制LED灯的亮灭;点阵式则直接控制每一个LED灯的亮灭。
下面以点阵式LED灯矩阵驱动电路为例,介绍具体的设计方案。
1.电源电压的确定LED灯矩阵驱动电路需要提供稳定的电源电压,通常使用5V 或12V的直流电源。
需要注意的是,电源电压要比LED灯的正向电压高出一定的值,以确保LED灯能够正常工作。
2.驱动芯片的选择常见的LED灯矩阵驱动芯片有MAX7219、74HC595等。
这些芯片可以用来控制每一个LED灯的亮度和状态,并且能够实现串联多个LED灯矩阵的控制。
在选择芯片时,需要考虑其支持的控制点数和亮度等级,以及接口类型和封装形式等因素。
3.引脚的分配LED灯矩阵通常需要占用不少于24个引脚,包括行控制引脚、列控制引脚和数据传输引脚等。
因此,在引脚分配时,需要充分考虑芯片类型和输入输出要求等因素,尽可能减少引脚的使用量。
4.模块化设计为了方便生产和维护,LED灯矩阵驱动电路常常采用模块化设计。
每个模块包含一个LED灯矩阵和一个驱动芯片,在输入输出和引脚分配等方面具有良好的封装性和可扩展性。
5.安全性和可靠性的考虑LED灯矩阵驱动电路需要考虑到其稳定性和安全性。
例如,需要合理地安置散热器,防止芯片过热而损坏;还需要添加保险丝等制度,防止电路短路或超载而损坏芯片或LED灯。
led点阵课程设计报告
led点阵课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生了解LED点阵的基本结构、工作原理及其在显示技术中的应用。
2. 使学生掌握LED点阵电路的连接方式,理解电路图的阅读与绘制。
3. 引导学生掌握LED点阵编程控制方法,了解相关编程语言及软件工具。
技能目标:1. 培养学生动手搭建LED点阵电路的能力,提高实践操作技能。
2. 培养学生运用编程语言对LED点阵进行控制,实现简单动画和文字显示的能力。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,提高团队协作和创新能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术和编程的兴趣,培养主动学习的态度。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯,提高安全意识。
3. 引导学生关注科技发展,认识创新对国家和社会的重要性,培养社会责任感。
课程性质分析:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识,强调动手实践,注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点分析:学生为初中年级学生,具备一定的物理知识和编程基础,对新鲜事物充满好奇心,动手能力强,喜欢团队协作。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用任务驱动、分组合作的教学方法,注重理论与实践相结合,提高学生的实践能力和创新精神。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. LED点阵基础知识:- LED点阵结构及工作原理- LED点阵的分类、性能参数及应用场景2. LED点阵电路连接:- 电路图阅读与绘制- LED点阵驱动电路的搭建与调试3. 编程控制LED点阵:- 常用编程语言及软件工具介绍- 编程实现LED点阵动画和文字显示4. 实践项目:- 设计并实现一个简单的LED点阵时钟- 创作一个LED点阵动画作品教学内容安排与进度:第一课时:LED点阵基础知识学习,介绍LED点阵的结构、工作原理及分类。
第二课时:LED点阵电路连接,学习电路图的阅读与绘制,动手搭建驱动电路。
点阵led灯课程设计
点阵led灯课程设计一、教学目标本课程旨在通过点阵LED灯的制作与编程,让学生掌握基本的电子电路知识、LED点阵的工作原理以及编程控制方法。
在知识目标方面,学生需要了解LED点阵的构造、驱动电路以及常见的编程接口。
技能目标方面,学生将学会使用基本的电子工具,如万用表、电烙铁等,进行点阵LED灯的组装与编程。
情感态度价值观目标方面,通过课程的学习,学生将培养动手实践的能力,增强对电子科技的兴趣和好奇心,并培养团队合作和解决问题的精神。
二、教学内容教学内容将围绕LED点阵的工作原理、电路设计、编程控制等方面展开。
首先,学生将学习LED点阵的基本结构和工作原理,包括LED的特性、点阵的排列方式等。
然后,学生将学习如何设计LED点阵的驱动电路,包括限流电阻的计算、电源的选择等。
接下来,学生将学习如何通过编程控制LED点阵的显示,包括常用的编程接口、编程语言等。
最后,学生将通过实验实践,组装和编程一个LED点阵灯。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法相结合的方式。
首先,将采用讲授法,为学生讲解LED点阵的基本原理和编程方法。
其次,将采用讨论法,引导学生进行小组讨论,分享彼此的学习心得和解决问题的方法。
然后,将采用案例分析法,通过分析具体的案例,让学生了解LED点阵在实际应用中的原理和技巧。
最后,将采用实验法,让学生亲自动手实践,组装和编程LED点阵灯,增强学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,将选用《电子电路基础》一书,作为学生学习LED点阵的理论基础。
参考书方面,将推荐《LED点阵设计与应用》一书,供学生深入了解LED点阵的原理和应用。
多媒体资料方面,将准备相关的教学视频和PPT,以直观地展示LED点阵的工作原理和编程方法。
实验设备方面,将准备LED点阵灯、编程控制器、万用表、电烙铁等设备,供学生进行实验实践。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的方式,以全面客观地评价学生的学习成果。
8X8LED点阵数字显示驱动电路设计
成绩评定表课程设计任务书摘要8X8LED点阵数字显示驱动电路就是简单地将要显示的信息进行编码后,输出相应的显示和扫描信号连接到点阵上显示。
本文详细介绍了如何用FPGA在8X8LED点阵显示方案设计的过程,并在此基础上将整体电路分为ROM、数据编码、选择显示、扫描产生等主要功能块。
整体过程采用Verilog HDL语言对电路进行功能模块的逻辑设计,然后在Modelsim 上进行功能仿真,接着在Quartus II进行逻辑综合与管脚锁定,最后适配下载到Altare 公司的Cyclone II芯片的EP2C5T144C8上进行验证。
在此过程中,顺利的建立了激励文件和测试平台,功能和时序的仿真,完成了对点阵显示的验证,从而保证了所设计电路的可行性和准确性。
关键词Verilog HDL;FPGA;仿真;综合;验证目录引言 (1)1 总体电路结构设计 (2)1.1 8X8点阵显示原理 (2)1.2关键功能电路设计 (3)1.3电路接口 (5)1.4电路功能框图 (5)1.5验证方案 (6)2 模块设计 (7)2.1ROM模块设计 (7)2.2数据编码模块设计 (8)2.3扫描产生模块设计 (10)2.4选择显示模块设计 (10)3 设计仿真与测试 (12)3.1仿真与测试的功能列表 (12)3.2仿真平台构建和仿真结果 (12)3.2.1 顶层仿真平台与激励 (12)3.2.2 电路功能仿真结果 (13)3.3测试环境的搭建与测试结果 (15)3.3.1 测试环境模拟 (15)3.3.2 电路测试结果 (16)4 电路约束与综合实现 (17)4.1时序约束 (17)4.2引脚锁定约束 (17)4.3电路综合报告 (18)4.4设计实现与下载 (18)结论 (19)参考文献 (20)引言FPGA是以硬件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至FPGA 上进行测试,是现代IC设计验证的技术主流。
LED点阵设计方案8乘8
LED点阵设计方案设计作品名称: LED电子点阵参与人员: 电气系电子信息1332班同学作品设想:以AT89S51单片机控制发光二极管,能够依次在点阵上显示“0-9”个字符。
所需元器件:8×8LED点阵(共阳)一块AT89S51晶振频率(f=12M Hz)单片机(附有底座)一个74HC573芯片两个瓷片电容30pf 两个电阻1000欧姆470欧姆各八个10,000欧姆2个电源插座一个显示原理概括:8×8LED点阵以发光二极管为像素,分为行控制跟列控制,通过单片机的两个管口的引脚输出高电平与低电平来控制二极管的发光来显示文字,注意控制延时来获得较好的视觉效果。
AT89S51单片机介绍:-- 新增加很多功能,性能有了较大提升,价格基本不变,甚至比89C51更低!-- ISP在线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。
是一个强大易用的功能。
-- 最高工作频率为33MHz,大家都知道89C51的极限工作频率是24M,就是说S51具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度。
-- 具有双工UART串行通道。
-- 内部集成看门狗计时器,不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
-- 双数据指示器。
-- 电源关闭标识。
-- 全新的加密算法,这使得对于89S51的**变为不可能,程序的保密性大大加强,这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
-- 兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列产品。
74HC573芯片介绍:74HC573 八进制 3 态非反转透明锁存器74HC573 高性能硅门CMOS 器件SL74HC573 跟LS/AL573 的管脚一样。
器件的锁存器。
输入是和标准CMOS 输出兼容的;加上拉电阻,他们能和LS/ALSTTL 输出兼容。
当锁存使能端LE为高时,这些器件的锁存对于数据是透明的(也就是说输出同步)。
当锁存使能变低时,符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。
微机课程设计-16x16led点阵设计.
广东药学院微机原理课程设计 2012级电子信息工程题目16x16点阵电子广告牌小组第二组组员吴耀龙·刘昌·潘搌鹏时间2014年 6 月18 日小组成员分工:组长:吴耀龙负责Protues画图与键盘代码,8255控制,闪烁显示组员:潘搌鹏:负责Protues图改进,流水显示广告与文字编码刘昌:课题选择与功能实现负责程序调试与改进成果:基本实现预期功能,但是复位功能未能实现,还有按键检测时序上的一点小缺陷摘要LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏,均由LED矩阵块组成。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境,具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
LED之所以受到广泛重视而得到迅速发展,是与它本身所具有的优点分不开的。
这些优点概括起来是:亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。
LED的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性,可靠性、全色化方向发展。
现代LED的发展很快,很多研究领域非常已经深刻,所以想利用自己学的微机知识简单的研究一下用微机驱动的LED显示汉字,以达到学以致用和实践相结合的目的,同时巩固加深自己的微机知识。
用点阵方式构成图形或文字,是非常灵活的,可以根据需要任意组合和变化,只要设计好合适的数据文件,就可以得到满意的显示效果。
因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息,是非常有效的。
点阵大小可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同规格,也有单色、双色、和多色几种,最常用的是单色图文屏。
单色屏多使用红色或橘红色或橙色LED点阵单元。
双色图文屏和多色图文屏,在LED点阵的每一个“点”上布置有两个或多个不同颜色的LED发光器件。
换句话说,对应于每种颜色都有自己的显示矩阵。
显示的时候,各颜色的显示点阵是分开控制的。
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电子技术基础课程设计说明书题目:8x8 LED点阵驱动电路设计学生姓名:王涉华学号: 201306050122院(系):理学院专业:电子科学与技术指导教师:戴庆瑜2015 年 12 月 28日目录1 选题背景 (1)1.1 基本设计任务 (1)1.2 发挥设计任务 (1)1.3 设计原理 (1)1.4 方案论证 (1)2 电路设计 (2)2.1 电路设计框图 (2)2.2 工作原理 (3)3 各主要电路及部件工作原理 (3)3.1 555多谐振荡电路 (3)3.2 74HC161引脚图及工作原理 (5)3.3 74HC138引脚图及工作原理 (6)3.4 74HC573引脚图及工作原理 (7)3.5 AT28C16引脚图及相关参数 (7)3.6 上电复位及开关手动复位电路设计 (8)3.7 8x8共阴点阵 (9)3.8 74HC04引脚图及功能 (10)4 原理总图 (12)5 元件清单 (13)6 调试过程及测试数据(采用分模块调试) (13)6.1 通电前检查 (13)6.2 复位电路及手动开关复位电路的调试 (13)6.3 NE55的调试 (14)6.4 AT28C16的调试 (14)6.5 结果观察调试 (15)7 电路实物 (15)7.1 整体实物电路展示 (15)7.2 电路功能部分展示 (16)8 小结 (19)9 设计体会及改进意见 (19)9.1 设计体会 (19)9.2 设计不足 (19)9.3 设计改进意见 (19)参考文献 (20)1 选题背景LED 点阵显示是利用发光二极管点阵模块或像素单元组成的平面式显示方式。
目前,由于成本及实用性的优势,以LED半导体发光器件为显示介质的大型显示屏在公共场合的广告宣传、通告发布等方面已得到广泛的应用,其驱动方式也随着技术的逐渐成熟而变得丰富多样,且各具特色。
一个大型LED显示屏由上万个甚至更多的LED单元构成,而如何控制这些单一的单元按照我们的预期呈现显示内容,即LED的单元驱动电路的设计便显得尤为重要。
如何设计一个既能满足显示要求又能尽量节省成本的LED驱动电路呢?在这里,我以8x8点阵为例进行研究。
1.1 基本设计任务(1)能够显示0~9、a~z或A~Z,显示字符数量不少于8个;(2)能手动或自动循环显示字符。
1.2 发挥设计任务可实现显示内容的左右移动。
1.3 设计原理通过控制555单稳态触发器输入脉冲频率信号,再通过计数器作为存储器的输入,以存储器和译码器作为高低电平的输入,进而控制加在点阵 LED灯两端的电压,这样就可以实现LED的亮灭控制。
1.4 方案论证方案一:以74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,纵向驱动由三态门74HC244控制存储器AT28C16的输出来进行调节,三态门控制存储器的八位输出只有一位有效,其它处于高阻状态,依次循环。
用两组8输出计数器74HC161作为AT28C16的地址输入,其中一组为另一组置位,每次可点亮一个灯,需要八分之一个字节,只需设置64个灯的总的点亮时间小于人眼的分辨时间(大概为0.02s),利用人眼的视觉暂留,64次循环后可点亮一屏画面,即显示一个完整画面,保持一段时间内显示不变,且在均等时间内亮起下个画面,即可实现所需的功能。
因为所用地址有11个,依照原理最多可显示256个画面,即可在实现基础内容的基础上实现拓展内容。
方案二:以3输出的74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,直接以AT28C16的输出作为纵向的驱动,以74HC138的输入计数器74HC161和另一片4输出的74HC161的输出作为AT28C16的地址输入,同时为防止纵向拉电流过小,横向灌电流过大,分别将横纵向输出接入一八进制非反转透明锁存器74HC573,并由它的输出分别驱动共阴管的横纵向。
每次点亮8个灯,点亮一屏画面需8个字节,只需设置8次点亮的总时间小于人眼的分辨时间,利用人眼视觉暂留,即可实现画面显示,保持一段时间内画面不变,继而显示下个画面。
因为存储器地址输入有7位,所以最多能显示16个画面。
可以完成基本任务,但拓展内容的实现还需对存储器地址进行拓展。
综合以上两种方案,方案一虽然可以显示较多画面且可直接实现拓展内容,但电路较为繁复,调试不易。
而方案二电路简单,但已能实现基本功能,且可以在拓展存储地址的情况下实现拓展功能。
故出于成本和时间的考虑,我选择了方案二。
2 电路设计2.1 电路设计框图图2-1 LED点阵驱动器总体原理2.2 工作原理以3输出的74HC161和74HC138构成顺序脉冲发生器,输出作为共阴8x8点阵的横向驱动,直接以AT28C16的输出作为纵向的驱动,以74HC138的输入计数器74HC161和另一片4输出的74HC161的输出作为AT28C16的地址输入,同时为防止纵向拉电流过小,横向灌电流过大,分别将横纵向输出接入一八进制非反转透明锁存器74HC573,并由它的输出分别驱动共阴管的横纵向。
每次点亮8个灯,点亮一屏画面需8个字节,只需设置8次点亮的总时间小于人眼的分辨时间,利用人眼视觉暂留,即可实现画面显示,保持一段时间内画面不变,继而显示下个画面。
因为存储器地址输入有7位,所以最多能显示16个画面。
可以完成基本任务,但拓展内容的实现还需对存储器地址进行拓展。
3 各主要电路及部件工作原理3.1 555多谐振荡电路图3-1 555多谐振荡电路工作原理:由555定时器构成的多谐振荡器如图3-1所示,R1,R2和C是外接定时元件,电路中将高低电平触发端(6脚)和低电平触发端(2脚)并接后接到R2和C的连接处,将放电端(7脚)接到R1,R2的连接处。
由于接通电源瞬间,电容C来不及充电,电容器两端电压uc为低电平,小于(1/3)Vcc,故高电平触发端与低电平触发端均为低电平,输出uo为高电平,放电管VT截止。
这时,电源经R1,R2对电容C充电,使电压uc按指数规律上升,当uc上升到(2/3)Vcc 时,输出uo为低电平,放电管VT导通,把uc从(1/3)Vcc 上升到(2/3)Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态,其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。
充电时间常数T充=(R1+R2)C。
由于放电管VT导通,电容C通过电阻R2和放电管放电,电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关,放电时间常数T放=R2C0随着C的放电,uc 下降,当uc下降到(1/3)Vcc时,输出uo。
为高电平,放电管VT截止,Vcc再次对电容c充电,电路又翻转到第一暂稳态。
不难理解,接通电源后,电路就在两个暂稳态之间来回翻转,则输出可得矩形波。
电路一旦起振后,uc电压总是在(1/3~2/3)Vcc 之间变化。
【注:此设计所用555振荡周期U1t=(20+2x20)KΩx1nfx0.693=41.58x10^(-6)sU2t=(47+53X2)KΩx10ufx0.693=1.06029s】3.2 74HC161引脚图及工作原理图3-2-1 74HC161引脚图表3-2-2 74HC161功能表工作原理:当清零端CR=“0”,计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。
当CR=“1”且LD=“0”时,在CP信号上升沿作用后,74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3,D2,D1,D0的状态一样,为同步置数功能。
而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后,计数器加1。
74LS161还有一个进位输出端CO,其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·CET。
合理应用计数器的清零功能和置数功能,一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。
3.3 74HC138引脚图及工作原理图3-3-1 74HC138引脚图表3-3-2 74HC138真值表工作原理:74HC138 按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从8 个输出端中译出一个低电平输出。
两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器,扩展成24 线译码器不需外接门;扩展成32 线译码器,只需要接一个外接倒相器。
在解调器应用中,赋能输入端可用作数据输入端。
3.4 74HC573引脚图及工作原理图3-4 74HC573引脚图工作原理:74HC573的八个锁存器都是透明的D 型锁存器,当使能(G)为高时,Q 输出将随数据(D)输入而变。
当使能为低时,输出将锁存在已建立的数据电平上。
输出控制不影响锁存器的内部工作,即老数据可以保持,甚至当输出被关闭时,新的数据也可以置入。
这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载,可以直接与系统总线接口并驱动总线,而不需要外接口。
特别适用于缓冲寄存器,I/O 通道,双向总线驱动器和工作寄存器。
3.5 AT28C16引脚图及相关参数图3-5-1 AT28C16引脚图表3-5-2 AT28C16引脚功能3.6 上电复位及开关手动复位电路设计图3-6上电复位及开关手动复位电路工作原理:(1)上电复位:通电时,电容相当于短路,Res的输出为低电平,随着电容的充电,Res 端电压逐渐增大,达到一定程度时,即为高电平,电路开始工作。
(2)手动开关复位:经过上电复位后,当按下按键时,电容会通过开关形成回路释放储存电荷,当按键松开时,又会重复进行上电复位过程进而对电路进行复位。
3.7 8x8共阴点阵图3-7-1 8x8共阴点阵内部电路测试及引脚评定:将万用表打至二极管通断测试档位。
1.定正负极:先用黑色探针(阴极)随意选择一个引脚,红色探针碰余下的引脚,看点阵有没发光,没发光就用黑色探针再选择一个引脚,红色探针碰余下的引脚,当点阵发光,则这时黑色探针接触的那个引脚为负极,红色探针碰到就发光的 8 个引脚为正极,剩下的 7 个引脚为负极。
2.引脚编号:先把器件的引脚正负分布情况记下来,正极(列)用数字表示,负极(行)用字母表示,先定负极引脚编号,红色探针选定一个正极引脚,黑色色点负极引脚,看是第几行的二极管发光,第一行就在引脚写 A,第二行就在引脚写 B,第三行......以此类推。
这样就点阵的一半引脚都编号了。
剩下的负极引脚用同样的方法,第一列亮的就在引脚标1,第二列就在引脚标2,第三列......我所测得此次所用的共阴的引脚如下图(器件编号那边面对自己)图3-7-2 8x8点阵引脚图3.8 74HC04引脚图及功能图3-8-1 74HC04引脚图表3-8-2 74HC04功能表4 原理总图图4-1 电路原理总图5 元件清单表5-1 元件清单6 调试过程及测试数据(采用分模块调试)6.1 通电前检查在通电前用万用表二极管通断档测量电路总电源正负极,查看是否有短路现象,若有,检查短路线路并修改,若没有,则继续进行电路通电测试。