点阵电子显示屏制作讲解
点阵式汉字LED显示屏电路原理与制作(精)
点阵式汉字LED显示屏电路原理与制作引言随着现代科技的不断发展,点阵式汉字LED显示屏已经成为了人们常见的显示设备之一。
它的使用范围广泛,包括交通信号灯、信息传递广告牌、计数器以及各种显示屏幕等。
本文将介绍点阵式汉字LED显示屏的电路原理与制作方法。
电路原理点阵式汉字LED显示屏电路由LED点阵驱动、字符编码、汉字存储等部分组成,其中最重要的是LED点阵驱动电路。
LED点阵驱动电路的主要作用是将字符编码与点阵对应,控制LED点阵的纵横排列亮灭,从而完成汉字、数字和符号的显示。
LED点阵驱动原理一般的LED点阵由数个单色LED灯组成,每个LED灯都是一对正负极相接的二极管。
在LED点阵中,各个LED灯的安装形式分为共阳和共阴两种。
如果LED 点阵的共阳端和各LED灯的阳极相接,共阴端和各LED灯的阴极相连接,则属于共阳形式。
反之,如果LED点阵的共阴端和各LED灯的阴极相接,共阳端和各LED灯的阳极相连接,这种连接形式就属于共阴。
在LED点阵驱动电路中,常用的联系方式是行列驱动方式。
行驱动是指将某一行的LED灯全部亮起,列驱动则是指依次将某一列的LED灯全部亮起。
在LED点阵驱动电路中,使用逐行扫描和逐列扫描驱动方式。
逐行扫描方式就是将控制信号送到一个行选通器中,由行选通器依次将行选通信号输入到LED点阵中,显示出字符内容;逐列扫描方式就是将控制信号送到一个列选通器中,由列选通器依次将列选通信号输入到LED点阵中,显示出字符内容。
字符编码的原理汉字是由笔画组成的字符,每个汉字都有自己的字符编码。
在计算机内存中,每个汉字的编码都是由二进制数字组成的,这些数字被称为“汉字编码”。
汉字的编码方式有多种,常用的有GB2312、GB18030、Unicode、UTF-8等。
在LED点阵驱动电路中,需要将字符编码和LED点阵对应起来,完成LED点阵的控制。
汉字存储的原理汉字存储是指将字符编码和LED点阵对应的关系存储到EEPROM或Flash等芯片中。
led点阵显示屏工作原理
led点阵显示屏工作原理
LED点阵显示屏是一种使用LED灯珠组成像素点的显示设备,可以显示文字、图像和动态效果。
它是由许多个LED灯珠组
成的矩阵,每个LED灯珠充当一个像素点。
LED点阵显示屏的工作原理是通过控制每个LED灯珠的亮灭
状态来显示图像。
每个像素点都有一个控制器,控制器通过电信号控制LED灯珠的开关状态。
当需要显示某个像素点时,
相应的控制器发送控制信号,使对应的LED灯珠点亮,而其
他灯珠则保持熄灭状态。
通过不同的LED灯珠亮灭组合,可
以显示出不同的图案和文字。
LED点阵显示屏通常采用的是逐行扫描的方式进行显示。
当
需要显示一行像素点时,控制器按照预设的规律依次发送控制信号,点亮该行的LED灯珠。
然后快速切换到下一行,再次
发送控制信号。
通过不断重复这个过程,整个屏幕的像素点逐行点亮,最终形成完整的图案。
此外,LED点阵显示屏还需要外部的控制电路来生成控制信号。
通常使用的是微控制器或专门的驱动芯片,通过编程控制LED灯珠的亮灭状态。
控制信号可以通过串行通信或并行通
信的方式传输到控制器。
总的来说,LED点阵显示屏通过控制LED灯珠的亮灭状态来
显示图案和文字。
通过逐行扫描的方式进行显示,并使用控制电路生成相应的控制信号。
这样就能够实现LED点阵显示屏
的工作原理。
点阵电子显示屏制作
点阵电子显示屏制作点阵电子显示屏是一种常见的显示设备,用于在电子设备中显示文字、图像和视频等内容。
它由许多小的像素点组成,可以通过控制这些像素点的颜色和亮度来显示各种不同的内容。
在本文中,我们将讨论点阵电子显示屏的制作过程及其使用的技术。
第一步是设计点阵电子显示屏的像素布局。
像素布局是指将显示屏分成一系列小的像素点,在这些像素点中每一个都能够显示一种具体的颜色或者亮度水平。
设计像素布局时需要考虑到屏幕的大小、分辨率以及需要显示的内容。
通常情况下,像素布局会根据具体要求来进行选择。
第二步是选择合适的材料来制作点阵电子显示屏。
点阵电子显示屏的核心是LED(Light Emitting Diode,发光二极管)或者OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)等发光材料,这些材料可以发出红、绿、蓝等不同颜色的光,通过控制颜色和亮度来显示各种图像。
在选择材料时,需要考虑到发光材料的亮度、耗电量、寿命等因素。
第三步是将发光材料连接到控制电路上。
控制电路是控制显示屏中每个像素点的颜色和亮度的关键部分。
通常情况下,控制电路是基于微控制器或者FPGA等数字集成电路设计的。
在连接发光材料时,需要采用多道复杂的驱动电路,以克服不同像素的电涌和色差等问题。
第四步是在控制电路上添加合适的接口,以便于显示屏与其他设备进行连接。
显示屏上的接口通常是基于标准化的数字信号接口或者串行接口设计的。
这些接口可以使显示屏能被电脑、移动设备或者其他设备所识别和连接。
最后一步是编写软件程序来控制点阵电子显示屏。
使用编程语言如C、C++或者Python等编写软件程序来控制点阵电子显示屏是必不可少的。
程序需要控制显示屏中每个像素点的颜色和亮度,并完成驱动显示屏与其他设备的通信。
在制作点阵电子显示器时,需要注意一些问题。
首先,为了防止电容效应或者其他干扰,需要进行严格的屏蔽和接地处理。
其次,需要对显示屏中每个像素的电气特性和可靠性进行全面的测试和评估。
单片机课程设计之LED点阵电子显示屏设计
LED点阵电子显示屏的设计一、选用器材AT89C52单片机1个,74LS138型号3线-8线译码器1个,74LS373三态输出的八D透明锁存器型号,+5V电源1个,Led8*8点阵屏绿色5个,tPd PD5个,带公共端的8电阻排(排阻)1个,电容30pF3个,电阻10K欧1个,按钮6个,石英晶振1MHz1个二、设计方案1、实验功能本实验要实现的功能就是,显示时分秒,年月日,且可修改。
实现实时时间的显示,显示屏数字显示,时:分:秒;星期的显示;年月日的显示。
显示屏通过按键切换显示星期,年月日,时间。
2、总体方案(1)工作原理用单片机AT89S52控制,写入程序,将数据传输到显示模块,即点阵LED 电子显示屏显示器,实现日历的显示。
(2)总体设计电路图LED和52单片机配合实现时间显示功能。
显示模块为点阵LED电子显示屏显示器,把单片机中的数据显示出来。
该电路是通过按键来切换各种显示要求。
3、方案论证(1)显示部分:显示部分是本次设计最核心的部分,对于LED8*8点阵显示有以下两种方案:静态显示,即将每个二极管的状态分别用1和0表示,0则无电流,为暗,1则有电流,为亮。
若给每个二极管一个驱动电路,一个图像输入后,所有LED的状态保持到下一个图像。
对于静态显示方式,所需的译码驱动装置很多,引线多而负责,成本高,可靠性也低。
动态显示,即对每一个LED屏进行分割,对组成图像的各个部分分别显示,这样利用人眼的暂留效应和发光二极管发光时间的长短,也同样可以实现显示功能,这样就可以避免静态显示出现的问题。
但是,设计上如果处理不当,容易造成图像闪烁的问题,因此合理的涉及要保证驱动电路容易实现而且保证图像稳定补闪烁。
本实验采用软件实现数字时钟。
原理为:在单片机内部存储器分别存放时钟的年、月、日、时、分、秒、星期的信息。
利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则清零且相应的分值加1;若分值达到60,则清零且相应的时值加1;若相应的时值达到24,则清零且相应的日值加1;若相应的日值分别达到29,30,31时,根据判断来增加月值;若相应的月值达到12时,清零且年值加1。
课题研究点阵电子显示屏制作
课题研究:点阵电子显示屏制作引言点阵电子显示屏是一种常见的数字和图形显示装置,由许多小点(或像素)组成,可用于在各种设备和应用中显示文字、图像和动画。
本文将介绍如何制作一个基于点阵技术的电子显示屏,并提供详细的步骤和指导。
1.材料准备在制作点阵电子显示屏之前,我们需要准备以下材料:•LED点阵模块•控制电路板(Arduino或其他微控制器)•连接线(导线)•电阻•面包板•电源模块•适配器2.连接电路首先,将LED点阵模块连接到控制电路板上。
点阵模块通常具有16x16或32x32的点阵阵列,其中每个点都是一个独立的LED发光元素。
接下来,将控制电路板与面包板连接,以便进行电路连接。
使用导线和电阻将电路正确地连接到控制电路板上。
确保正负极正确连接,以避免损坏电路。
3.编程控制器使用编程软件(如Arduino IDE)为控制电路板编写程序。
根据你的需求,你可以编写不同的程序来控制点阵电子显示屏显示不同的文本、图像或动画。
在编写程序时,需要考虑以下内容:•熟悉控制电路板的编程语言和语法(如Arduino的C++编程语言)。
•学习如何使用LED点阵模块的库或API,以便能够正确控制和显示文本、图像或动画。
•考虑如何控制每个LED点,从而实现你想要的显示效果。
4.装配显示屏完成电路和程序的连接后,将所有组件装配到合适的外壳中。
确保所有连接线稳固可靠,并保证控制电路板和LED点阵模块处于安全的位置。
可以根据需要添加按钮、开关或旋钮来调整和控制显示屏的亮度、对比度和显示模式。
5.测试和调试在完成显示屏的装配之后,进行测试和调试。
确保所有电路连接正确无误,并检查程序是否可以实现你所期望的显示效果。
逐个测试每个LED点的亮度、颜色和位置,以确保它们与程序中的预期值相匹配。
如果发现任何问题,可以通过检查电路连接、重新编写程序或更换组件来解决。
6.使用和应用完成测试和调试后,你的点阵电子显示屏即可用于各种应用场景。
你可以在室内或室外的任何地方使用它,用于显示公告、广告、天气信息等。
LED点阵显示屏设计
LED点阵显示屏设计简介LED点阵显示屏广泛应用于室内和室外的广告牌、交通信号灯、数字时钟等场合。
它由多个LED灯组成的二维阵列,可以显示文字、图形、动画等内容。
本文将介绍LED点阵显示屏的设计原理、硬件组成和软件控制。
设计原理LED点阵显示屏的设计原理基于LED〔Light Emitting Diode〕发光二极管技术。
它通过控制LED灯的亮灭来实现信息的显示。
在LED点阵显示屏中,每个LED灯都是点阵的一个元素,通过适当的排列组成二维阵列。
每个LED灯可以分别控制其亮度和颜色,从而实现文字、图形和动画的显示。
硬件组成LED点阵显示屏的硬件组成主要包括LED灯、控制电路、电源和外壳。
LED灯LED点阵显示屏所使用的LED灯可以是单色LED或多色LED。
单色LED通常只能发出单一颜色的光,多色LED那么可以发出多种颜色的光。
在设计LED点阵显示屏时需要根据实际需求选择适合的LED灯。
控制电路控制电路是LED点阵显示屏的核心局部,它负责接收来自软件的控制信号,并通过对LED灯的控制来实现信息的显示。
常见的控制电路包括驱动芯片和控制模块。
驱动芯片负责将控制信号转化为对LED灯的驱动信号,控制模块那么负责提供控制信号。
电源LED点阵显示屏需要稳定的电源来正常工作。
电源可以使用交流电源或直流电源,需要根据实际情况选择适宜的电源类型。
同时,还需要考虑电源的容量和可靠性,以确保LED点阵显示屏能够正常工作。
外壳LED点阵显示屏通常需要在室内或室外使用,因此需要选择适宜的外壳来保护LED灯和控制电路不受环境影响。
外壳应具有防水、防尘、耐高温、抗冲击等特性,以确保LED点阵显示屏的正常工作。
软件控制LED点阵显示屏的软件控制主要包括显示内容的编辑和控制信号的发送两局部。
显示内容的编辑显示内容的编辑通常通过计算机或专用软件完成。
用户可以通过编写文本、图形和动画等内容来定义显示的内容,并将其转化为控制信号发送给LED点阵显示屏。
点阵式LCD液晶显示屏
点阵式LCD液晶显示屏点阵式LCD液晶显示屏(Liquid Crystal Display)是一种新型的显示技术,其优点是体积小、功耗低、显示效果好,因此在电子产品中被广泛采用。
本文将介绍点阵式LCD液晶显示屏的组成、工作原理、优点和应用等方面。
一、组成点阵式LCD液晶显示屏由多个液晶小点(或者叫像素)组成,每个小点的位置由行和列决定。
通常,这些小点都是黑白的。
颜色可以在其它方式中被添加,挂到每个小点的后面,成为液晶显示屏中的彩色小点。
点阵式LCD液晶显示屏的屏幕由一个透明的基板和一个带有透明导电性物质的玻璃基板组成。
导电性物质的整体覆盖在基板上,并且组成一个电极矩阵。
二、工作原理当外加电压施加到液晶分子上时,它会扭曲,改变其吸光性质。
具体地,液晶分子的扭曲程度由电压的大小决定,也可以通过正负电压来控制它的扭曲。
这种电场控制的扭曲液晶分子形成反射或透射光的棱镜,从而使整个液晶显示屏输入信号的像素变得明亮或暗淡。
三、优点1.体积小:点阵式LCD屏幕体积小巧,便于安装在各种手持设备和小型电子设备上。
2.耗电小:由于点阵式LCD屏幕的电流消耗非常低,因此几乎不会对电池寿命造成太大的影响。
在电子设备中,许多人选择的重要性能指标就是设备的电池寿命。
3.显示效果好:点阵式液晶显示屏不但可以显示清晰、锐利的图像,而且可以显示文本和数字,并且还可以显示动态图像和视频等内容。
它的显示效果比其他技术的显示效果要好得多。
四、应用1.移动电话:近年来,智能手机的普及速度非常快。
点阵式LCD屏幕是目前大多数智能手机和平板电脑中常用的技术之一。
它可以给用户带来高质量、高分辨率的显像。
2.嵌入式系统:嵌入式系统就是把计算机技术嵌入到了各种设备中。
例如汽车、家用电器、扫描仪、照相机、路由器等等。
其中LCD就是嵌入式系统中的关键技术之一。
3.笔记本电脑:LCD屏幕是笔记本电脑常用的显示技术之一。
它不仅可以让电脑的分辨率更高,而且还可以减少电脑的体积和重量,从而使它更轻便、更方便携带。
详解点阵LED显示屏的原理与制作过程
详解点阵LED显示屏的原理与制作过程
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。
Protel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) 。
lcd点阵显示屏原理
lcd点阵显示屏原理
lcd点阵显示屏原理:
液晶显示器的工作原理就是利用液晶的物理特性(即液晶分子的排列在电场作用下发生变化,通电时排列变得有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过),将液晶置于两片导电玻璃基板之间,靠两个透明电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应,在电源接通断开控制下影响其液晶单元的透光率或反射率,从而控制光源透射或遮蔽功能,依此原理控制每个像素,产生具有不同灰度层次及颜色的图像。
液晶电视屏幕由超过两百万个红、绿、蓝三色液晶显示单元组成,液晶显示单元在极低的电压驱动下被激活,此时位于液晶屏后的背光灯发出的光束从液晶屏通过,产生1024X768点阵(点距为
0.297mm)、分辨率极高的图像。
同时,先进的电子控制技术使液晶显示单元产生1677万种颜色变化(红256X绿256X蓝256),还原真实的亮度、色彩度,再现自然纯真的画面。
液晶显像从根本上改变了传统彩电以"行"为基础的模拟扫描方式,实现了以"点"为基础的数字显示技术。
LED点阵显示屏原理与设计
LED点阵显示屏原理与设计设计LED点阵显示屏,首先需要确定所需的显示区域大小和分辨率。
分辨率决定了显示屏能够显示的像素点数量,更高的分辨率意味着更多的像素点和更清晰的显示效果。
然后,根据分辨率确定LED灯的数量和排列方式,常见的有一行一列、两行两列、四行四列等。
每个LED灯由一个二极管组成,二极管具有单向导电性质,只有一个方向上可以传导电流。
通过控制LED灯两个端口的电压,可以控制LED灯的亮度。
正向电压可以使LED灯发光,而反向电压则会使LED灯熄灭。
LED点阵显示屏需要与控制电路连接,控制电路负责接收输入信号和控制LED灯的亮暗。
控制电路通常由一个或多个驱动芯片组成,驱动芯片具有控制LED点阵显示的功能。
通过传输指令和数据,控制电路可以将输入信号转化为LED点阵显示的图像和文字。
在传输图像和文字方面,LED点阵显示屏有两种常见的方式:静态显示和动态显示。
静态显示是指显示图像和文字时,LED点阵同时点亮所有像素点,静态显示效果稳定,但无法实现动画效果。
动态显示是指根据不同的输入信号,控制LED点阵不断地点亮和熄灭像素点,以实现图像和文字的变化和动画效果。
除了基本的显示功能,LED点阵显示屏还可以具备一些其他的特性,例如亮度调节、颜色显示、节能模式等。
亮度调节可以通过控制电路调整LED灯的亮度,以适应不同的环境要求。
颜色显示可以通过控制不同颜色的LED灯的亮暗组合实现。
节能模式可以通过控制LED点阵的亮暗时间来降低功耗。
总之,LED点阵显示屏利用LED灯的发光特性和控制电路的控制功能,可以实现文字、图像和动画的显示。
设计LED点阵显示屏需要确定分辨率和LED灯排列方式,并通过控制电路将输入信号转化为LED点阵显示的图像和文字。
除了基本的显示功能,LED点阵显示屏还可以具备亮度调节、颜色显示和节能模式等特性。
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点阵显示屏工作原理
led点阵显示屏工作原理
LED点阵显示屏工作原理:
1. LED点阵显示屏是通过许多小型LED灯组成的。
每个LED
灯都代表一个像素,并可以独立控制其亮度和颜色。
2. 在LED点阵显示屏的背后,有一个控制电路来控制LED灯
的工作。
这个控制电路接收来自输入源的信号,并将其转换为LED灯的亮度和颜色控制信号。
3. 控制电路会将输入信号转换为合适的电压和电流,使LED
灯发光。
LED灯发光的原理是当电流通过LED芯片时,电子
和空穴在PN结附近重新结合,释放出能量,产生可见光。
4. 控制电路会根据输入信号的要求,控制LED灯的亮度和颜色。
可以通过改变电流的大小来控制LED灯的亮度,而改变
三原色(红、绿、蓝)的电流比例来控制LED灯的颜色。
5. LED点阵显示屏的控制电路还可以通过行列扫描的方式控
制LED灯的亮灭。
具体地,控制电路会按照一定的顺序逐行
激活LED灯,使其发光,以形成显示内容。
6. 最终,LED点阵显示屏上的LED灯会相互组织,形成图形、文字或动画等显示效果。
这些效果是通过控制电路和输入信号产生的。
点阵式LED电子显示屏的制作
点阵式LED电子显示屏的制作点阵显示原理我们以中文宋体字库为例,每一个字由16行16列的点阵组成显示。
即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。
我们可以把每一个点理解为一个像素,而把每一个字的字形理解为一幅图像。
因而这个汉字屏不仅可以显示汉字,也可以显示在256像素范围内的任何图形字符。
以显示汉字“湖”为例,来说明其扫描原理:在UCDOS中文宋体字库中,每一个字由16行16列的点阵组成显示。
如果用8位的AT89S52单片机控制,由于单片机的总线为8位,一个字需要拆分为2个部分。
一般我们把它拆分为左部和右部,左部由8*16点阵组成,右部也由8*16点阵组成,如图2所示。
在本例中单片机首先显示的是左上角的第一行的左半部分,即第一行P0口。
方向为p00到p07,显示汉字“湖”时,p01和p06点亮,由右往左排列,即二进制01000010B,转换为16进制为42H。
左半部第一行完成后,继续扫描左半部的第二行,p01和p05点亮,为00100010B,即16进制2 2H.左半部的第二行。
也为00100010B,即16进制22H。
继续往下面的扫描。
扫描完16行,单片机转向右半部,为了接线的方便,我们仍设计成由右往左扫描,如图2所示,从上图可以看到,这一行全灭,即为00000000B,1 6进制则为00H。
再往下扫描第二行,p22,p23,p24,p25点亮,为二进制00111100b,即16进制3CH。
依照这个方法。
继续扫描完右16行,一共扫描32个8位,可以得出汉字“湖”的扫描代码为:DB 42H 22H 22H 02H 8FH 52H 12H 2FH 28H 28H C8H 48H 4FH 40H 40H41H;DB 00H3CH 24H24H BCH 24H 24H BCH A4H A4H A4H A4H C4H 44H 94H 08H:“湖”由这个原理可以看出,无论显示何种字体或图像,都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。
基于单片机的点阵LED显示屏的原理
基于单片机的点阵LED显示屏的原理一、介绍点阵LED显示屏点阵LED(Light Emitting Diode)显示屏是一种用于显示文字、图形和动画的设备。
它由许多小型LED灯组成,可以亮灭来显示不同的信息。
点阵LED显示屏通常是由多行多列的LED灯组成,每个LED灯代表一个像素点。
二、点阵LED显示屏的组成点阵LED显示屏主要由以下部分组成:1.LED灯:点阵LED显示屏的核心,每个LED灯代表一个像素点,可以控制亮灭状态。
2.驱动芯片:用于控制和驱动LED灯的芯片,常用的有常数电流驱动芯片、常数电压驱动芯片、串行驱动芯片等。
3.控制电路:用于接收外部信号,并通过驱动芯片控制LED灯的亮灭状态,常用的控制电路有单片机、独立逻辑门电路等。
4.单片机:也称为微控制器(MCU),主要用于对点阵LED显示屏进行编程控制。
5.电源:为点阵LED显示屏提供工作电压。
三、控制原理点阵LED显示屏的控制原理主要包括以下几个步骤:1.数据输入:通过外部设备(如计算机、传感器等)获取需要显示的数据,并发送给控制电路。
2.数据处理:控制电路接收到数据后,通过单片机进行处理。
单片机根据不同的编程算法,将数据转换为控制信号。
3.信号输出:单片机将控制信号发送给驱动芯片,驱动芯片根据控制信号来控制LED灯的亮灭状态。
4.显示效果:根据驱动芯片的控制,LED灯按照一定的规律亮灭,从而形成文字、图形或动画的显示效果。
四、编程控制编程控制是实现点阵LED显示屏的关键。
单片机通常通过IO口来控制LED灯的亮灭状态,具体控制流程如下:1.设置IO口模式:将单片机的IO口设置为输出模式,以便控制LED 灯的亮灭。
2.设置IO口电平:根据需要控制的LED灯的位置,设置对应IO口的电平,例如高电平表示LED灯亮,低电平表示LED灯灭。
3.控制时序:根据点阵LED显示屏的刷新频率和亮灭规律,通过适当延时控制LED灯的亮灭间隔和持续时间。
4.循环控制:通过循环语句,控制所有需要亮灭的LED灯按照指定的规律进行显示。
点阵显示屏工作原理
点阵显示屏工作原理
点阵显示屏的工作原理是将整个显示屏分成一个个小矩形点,这些小矩形点被排列成一个矩阵的形式。
每个小矩形点都可以显示一个像素点,通过控制每个像素点的亮灭状态,从而实现文字、图像等内容的显示。
点阵显示屏的工作原理可以分为两个部分,即点阵的生成和显示。
1. 点阵生成:点阵的生成通常使用IC(集成电路)驱动,IC驱动器内部包含了若干个晶体管和电容器,通过控制这些晶体管和电容器的导通和断开来控制每个像素点的亮灭状态。
2. 点阵显示:通过控制每个像素点的亮灭状态,从而实现文字、图像等内容的显示。
可以通过针对每个像素点进行逐行刷新或以当前屏幕为基准点同时刷新的方式进行显示。
具体的工作原理如下:
当需要将某个像素点点亮时,控制对应的晶体管导通,导通后,电容器会充电,将电压传递给像素点,点亮该像素点。
当需要将某个像素点熄灭时,控制对应的晶体管断开,断开后,电容器将不再充电,像素点就会灭掉。
点阵显示屏通常通过扫描行和列的方式来控制每个像素点的亮灭。
扫描行指的是扫描屏幕的水平行数,扫描列指的是扫描屏幕的垂直列数。
每行每列都与一个晶体管连接,通过选通相应的行和列,实现对对应像素点的控制。
总的来说,点阵显示屏工作原理是通过控制每个像素点的亮灭状态来实现文字、图像等内容的显示。
通过控制晶体管和电容器的导通和断开,来控制每个像素点的亮灭状态,并通过扫描行和列的方式对每个像素点进行控制。
点阵电子显示屏制作讲解
点阵电子显示屏制作潍坊学院巩志民唐勇王芳目录摘要 (3)1:方案论证与比较 (4)1.1 控制器部分 (4)1.2 数据存储器 (4)1.3 亮度连续可调 (5)1.4 显示屏驱动电路的选择 (5)1.5 键盘的选择 (6)1.6 串行口的选择 (6)2.系统的具体设计与实现. (6)2.1 系统总框图 (6)2.2 硬件部分 (7)2.2.1 采用16 个LED8*8 显示屏,构成16 行*64 列点阵显示 (7)2.2.2 LED 显示屏驱动电路 (8)2.2.3 亮度连续可调 (9)2.2.4 刷新频率的计算 (9)2.2.5 键盘 (9)2.3 软件方面 (10)2.3.1 主程序的流程图 (10)2.3.2 按键程序 (11)2.3.3 行列的扫描 (12)2.3.4 人机交互 (13)3.测试、结果及分析 (14)3.1 基本功能 (14)3.2 发挥功能部分 (14)3.3 其他发挥部分 (14)3.4 刷新频率的测试 (14)3.5 按键的结果测试 (15)4.总结 (15)参考资料: ............... 错误!未定义书签摘要本设计使用ARM2138开发板作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动16*64的点阵LED显示屏。
利用ARM本身强大的功能和大容量的内部存储,可以很方便的实现ARM与PC机和SD卡等外围存储设备的数据传输,并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化,另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所,所以本设计具有很强的现实应用性。
AbstractARM2138 used as a main controller design and use of simple external circuit to drive 16*64 the lattice LEDdisplay. ARMitself using powerful functions and capacity of internal storage, it is easy to realize the ARM and PC and S D card for external storage, data transmission equipment and the ability to use the software for the convenience of a variety of content changes, the other dot matrix display widely used in hospitals, airports, banks and other public places. Therefore, the design has a strong practical application.1、方案论证与比较1.1控制器部分方案一采用常用的89C51控制。
LED点阵显示屏原理和设计
LED点阵
1 控制 第五行显示接高 9 控制第一行显示接高 2 控制 第七行显示接高 10 控制第四列显示接低 3 控制 第二列显示接低 11 控制第六列显示接低 4 控制 第三列显示接低 12 控制第四行显示接高 5 控制 第八行显示接高 13 控制第一列显示接低 6 控制 第五列显示接低 14 控制第二行显示接高 7 控制 第六行显示接高 15 控制第七列显示接低 8 控制 第三行显示接高 16 控制第八列显示接低
(LED点阵一般不使用按列扫描的显示方式,因为此种方 式会使LED的亮度不够)
LED点阵电路设计
以扫描行线,列线输入数据,需要引脚众多,所 以采用移位寄存器74HC595(或74LS164)。(也 可用译码器74LS154)
16*16点阵,由4个8*8点阵组成,行相连。 发光二极管的限流电阻。 行驱动能力问题。达林顿管4148、4007、3904、
列输出数据,行选通扫描
第二种送数据的方法是字模信号送到行线 上再扫描列线也是同样的道理(行输出数 据,列选通扫描)。同样以“你”字来说 明,16行(9、14、8、12、1、7、2、5) 上送(0000000000000000,0x00, 0x00)而第一列(13脚)送、“0”。同理 扫描第二列。当行线上送了16次数据而列 线扫描了16次后一个“你”字也就显示出 来了。
利用FPGA实现对LED点阵的控制与显示。(参考P215)
(1) 利用16 × 16点阵汉字字库提取程序,获取所需显示字符的十六 进制数据,并将其存放在LPM_ROM模块中。
(2) 基于动态扫描原理,利用FPGA实现LED点阵的控制与显示。
FPGA的16位列数据输出引脚经两个74HC245锁存驱动后与LED点阵的16位 列数据端口直接相连接; FPGA的4位行选通输出引脚经4线-16线译码器74HC154N译码(低电平有效 )后连接LED点阵的16位行选通端口。
led点阵显示屏原理
LED点阵显示屏原理1. 概述LED点阵显示屏是一种常见的电子显示装置,由多个LED灯组成一个矩形点阵,可以显示文字、图像等信息。
本文将详细介绍LED点阵显示屏的原理及其工作过程。
2. LED基础知识在了解LED点阵显示屏之前,我们需要先了解LED的基本原理。
LED全称为”Light Emitting Diode”,即发光二极管。
它是一种能够将电能转化为光能的半导体材料。
2.1 LED的结构LED由P型半导体和N型半导体通过PN结结合而成。
当施加正向电压时,电子从N 型区域注入到P型区域,同时空穴也从P型区域注入到N型区域。
在P-N结的内部电场作用下,电子与空穴结合并发生能级跃迁,产生光能释放。
2.2 LED的特性LED具有以下一些特点:低电压驱动、高效能转换、长寿命、快速响应、小体积、抗震动等。
另外,LED的发光颜色取决于其半导体材料的禁带宽度,可以发出不同颜色的光。
3. LED点阵显示屏的基本构成LED点阵显示屏由多个LED灯组成,按照一定的规则排列形成一个矩形网格。
每个LED灯代表一个像素点,通过控制每个LED点的亮灭状态,可以显示出图像、文字等。
3.1 单色LED点阵显示屏单色LED点阵显示屏由单色LED灯组成,只能显示单色图像。
每个单色LED点阵灯由一个发光二极管和一个控制芯片组成,通过控制芯片来控制每个LED的亮灭状态。
单色LED点阵显示屏通常采用共阳或共阴的方式来接入电路。
3.2 多色LED点阵显示屏多色LED点阵显示屏由不同颜色的LED灯组成,可以显示彩色图像。
除了具有单色LED点阵显示屏的基本结构外,多色LED点阵显示屏还需要在每个像素点上增加不同颜色的LED灯。
3.3 矩阵扫描方式为了实现控制多个LED点的亮灭状态,LED点阵显示屏通常采用矩阵扫描方式。
矩阵扫描方式将各个LED灯按行列连接,行和列的交汇处即为一个像素点。
通过依次选中每行并同时控制相应列的亮灭状态,可以实现对每个像素点的控制。
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点阵电子显示屏制作潍坊学院巩志民唐勇王芳目录摘要 (3)1:方案论证与比较 (4)1.1控制器部分 (4)1.2 数据存储器 (4)1.3 亮度连续可调 (5)1.4 显示屏驱动电路的选择 (5)1.5 键盘的选择 (6)1.6 串行口的选择 (6)2.系统的具体设计与实现 (6)2.1系统总框图 (6)2.2 硬件部分 (7)2.2.1 采用16个LED8*8显示屏,构成16行*64列点阵显示 (7)2.2.2 LED显示屏驱动电路 (8)2.2.3亮度连续可调 (9)2.2.4 刷新频率的计算 (9)2.2.5 键盘 (9)2.3 软件方面 (10)2.3.1 主程序的流程图 (10)2.3.2 按键程序 (11)2.3.3 行列的扫描 (12)2.3.4 人机交互 (13)3.测试、结果及分析 (14)3.1基本功能 (14)3.2 发挥功能部分 (14)3.3 其他发挥部分 (14)3.4刷新频率的测试 (14)3.5 按键的结果测试 (15)4.总结 (15)参考资料:............................. 错误!未定义书签。
摘要本设计使用ARM2138开发板作为主控制模块,利用简单的外围电路来驱动16*64的点阵LED显示屏。
利用ARM本身强大的功能和大容量的内部存储,可以很方便的实现ARM与PC机和SD卡等外围存储设备的数据传输,并能利用软件方便的进行显示内容的多样变化,另一方面点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所,所以本设计具有很强的现实应用性。
AbstractARM2138 used as a main controller design and use of simple external circuit to drive 16*64 the lattice LED display. ARM itself using powerful functions and capacity of internal storage, it is easy to realize the ARM and PC and SD card for external storage, data transmission equipment and the ability to use the software for the convenience of a variety of content changes, the other dot matrix display widely used in hospitals, airports, banks and other public places. Therefore, the design has a strong practical application.1、方案论证与比较1.1控制器部分方案一采用常用的89C51控制。
技术比较熟练,应用广泛,现在的51系列技术硬件发展的也非常得快,也出现了许多功能非常强大的单片机,因此使用单片机可以实现要求的基本功能。
但是为了实现多组预存信息,必须外加具有掉电存储功能的EEPROM,这增加了系统的复杂程度。
而且在执行动态刷新的时候读取EEPROM的速度慢,刷新频率受到限制。
下面是简单的用单片机处理的框图(图1)。
图1方案二应用ARM,ARM是一种功耗很低的高性能处理器,技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
方便、安全、高效。
作为嵌入式领域中最为广泛使用的32位处理器结构体系,ARM已经成为多个应用领域的标准CPU。
ARM处理器技术正在成为多数嵌入式高端应用开发的首选。
ARM2138芯片具有高达32KB的内存作为数据的缓冲区,因此能够实现非常快的读取速度。
并具有丰富的I/O资源,而且其外围电路简单,在片内即可实现所有控制。
简化了整个系统的复杂程度.通过比较,我们选择方案二。
1.2 数据存储器方案一非易失性记忆体掉电后数据不丢失。
可是所有的非易失性记忆体均源自ROM技术。
只读记忆体的数据是不可能修改的。
所有以它为基础发展起来的非易失性记忆体都很难写入,而且写入速度慢,它们包括EPROM(现在基本已经淘汰),EEPROM和Flash,它们存在写入数据时需要的时间长,擦写次数低,写数据功耗大等缺点。
方案二选用SD卡,其利用记忆性半导体进行存储,具有大容量、高速度、非易失性、可在线擦写特性的存储器。
而且具有成熟的SPI协议来实现与ARM的连接.很容易实现与ARM的数据交互传递,而且使用SD卡可以实现脱机使用与存储.在更新显示信息的时候,只需要用SD卡传递.而不需要连机,更新信息方便快捷,更加有利于实际应用。
基于以上各种对比,我们选用方案二。
1.3 亮度连续可调方案一通过在软件中调节刷新频率。
刷新频率高的时候,连续点亮的时间短,显示屏亮度低,当刷新频率调低时,连续点亮的时间延长,显示屏变亮。
因此通过调节占空比来实现显示屏亮度的调整。
但是由于软件调节亮度变化不连续.不能实现连续的亮度调节。
并且会出现闪烁。
调节的效果不明显,故不采用此方案。
方案二通过调节电位器来改变电压,实现亮度的调节。
调节电位器实现线形电压调整,从而控制三极管使显示屏压降发生改变。
从而达到连续调节亮度的目的。
电位器的调节范围较大,因此用此方法来调节。
1.4 显示屏驱动电路的选择方案一在禁止使用专用的LED控制芯片的情况下采用通用芯片74LS595,其具有8位锁存、串—并移位寄存器和三态输出,可以用它的锁存功能实现硬件电路对数据的刷新。
但是需要更多的控制信号,而且芯片的级联不方便。
方案二由于ARM提供了足够的内存来做为数据缓冲区对显示数据进行存储,我们可以用移位寄存器74HC164和译码器74HC138来实现LED点阵显示的行列控制.其特点是控制信号简单,级联方便,芯片数量少。
综合考虑,我们采用方案二。
1.5 键盘的选择方案一采用专门的键盘芯片7289,其可用很少的接口来扩展更多的键盘,能够外接8个LED,64个按键。
但是在本系统中只是使用较少的按键,而且ARM 有丰富的I/O口资源,因此使用7289会浪费按键资源,增加成本。
方案二利用I/O口直接连接的独立式键盘,每键都有相应的I/O口对应,编程容易控制.实现方便.又因为ARM有足够的I/O口资源.可使用独立式键盘。
因此方案二为最佳方案。
1.6 串行口的选择方案一采用RS485来进行长距离(1200M)的传输,RS-485总线通信模式由于具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点而被广泛应用.但RS485总线存在自适应、自保护功能脆弱等缺点,如不注意一些细节的处理,常出现通信失败甚至系统瘫痪等故障而且总线本身存在许多的局限性,效率低,实时性差,通信的可靠性低,应用不灵活。
方案二采用RS232来进行串行的传输, 用串行通讯的好处是简单,抗干扰性强.由于本系统设有SD卡存储器,因此不需要远距离传输,因此RS232已经足够满足要求。
并且可直接和PC机接口,不用外加协议转换电路。
综上所述,方案二比较合理。
2、系统的具体设计与实现2.1系统总框图图2整个系统以ARM(LPC2138)为控制中心如上图2所示,系统主要通过SPI协议来外接入SD卡存储器,实现数据存储量的扩展。
通过ARM控制器发出的信号使LED矩阵驱动电路驱动LED点阵显示屏。
通过键盘电路控制ARM输出数据的变化。
通过RS232的串行口来实现ARM与PC上位机的通讯。
整个电路由+5V的电源模块供电。
2.2硬件部分2.2.1 采用16个LED8*8显示屏,构成16行*64列点阵显示点阵显示屏由16个8×8点阵LED显示模块。
16片8×8点阵LED显示模块利用总线形组成一个16×64的LED点阵,用于同时显示4个16×16点阵汉字或8个16×8点阵的字母﹑字符或数字。
单元显示屏可以接收来自控制器(主控制电路板)或上一级显示单元模块传输下来的数据信息和命令信息,并可将这些数据信息和命令信息不经任何变化地再传送到下一级显示模块单元中,因此显示板可扩展至更多的显示单元,用于显示更多的显示内容。
2.2.2 LED显示屏驱动电路采用74HC138三-八译码器和74HC164移位寄存器。
将从ARM里出来的列信号通过8个164级联而成的64位的信号输出端连接到16*64的点阵LED的输入端,作为点阵的行驱动信号。
通过164移位这64位的信号,来控制显示内容的变化。
再从ARM输出三个信号分别输入到2个级联的74HC138译码器,然后输出16位行信号,经过16个1K的电阻,再输入到16个PNP(8550)三极管的B极来进行对行信号的放大,其中所有的三极管的E极相连接+5V的电源,所有的C 极接16个470欧姆的电阻,得到的信号作为点阵LED 的行输入信号。
通过对138的三个输入信号进行控制,改变行信号。
由138和164的信号,控制二极管的亮、灭来显示出所要求的字符、汉字。
行驱动电路:每个LED管亮需要7mA的电流,那么64个同时亮就需要448mA 的电流,所以我们要对列进行驱动,我们采用晶体管8550对列信号进行放大,使LED点阵能够正常显示。
其驱动电路如下图3:图3列驱动电路:此电路是由集成电路74HC164构成的,它具有一个8位串入并出的移位寄存器,可以实现在显示本行各列数据的同时,传送下一行的列数据。
电路图如图4。
图42.2.3亮度连续可调用一个10K的电位器和KSB834的三极管组成,可以对LED的压降进行调节,以到达连续改变亮度。
此是作为对亮度的调节的方法。
2.2.4 刷新频率的计算根据人眼的视觉的暂留特性,50HZ是适宜的刷新频率,所以CPU的刷新频率一般不低于60HZ,但是刷新频率太高的话,会使显示屏的亮度降低,所以刷新频率有最高值要求,本设计最高刷新频率为600HZ。
2.2.5 键盘键盘是使用比较简单的独立式键盘,而且具有发光二极管指示功能模块电路图如图5:图5键盘各项功能如下:显示模式键:键可以模式选择五种模式,预存汉字、预存符号、SD卡信息、时钟和PC数据显示。
滚动模式键:可以控制二种滚动模式,在正常显示模式下实现左、右滚动。
循环模式键:可以控制定时循环模式。
时间调整键:即时间设定键,在时钟显示模式下,可配合加减键循环设置时、分、秒。
定时键:按下时,显示当前的循环间隔的时间,可利用加减键进行间隔控制调整。
刷新频率键:按下后,显示刷新频率,可利用加减键调整。
滚动速度键:按下后可以显示当前的速度,利用加减键调节滚动速度。
加、减键:配合其他键,在各种模式下,实现调整。
复位键:复位系统。
2.3软件方面本系统的显示处理采用动态扫描法,而键盘处理采用查询法并注意按键的消抖处理。