LED点阵书写显示屏解读
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汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。
本文介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，没有使用8*8的点阵发光管模块，而是直接使用了256个高量度发光管，组成了16行16列的发光点阵。
同时为了降低制作难度，仅作了一个字的轮流显示，实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。
1汉字显示的原理：我们以UCDOS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。
事实上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。
用8位的AT89C51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上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。
在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。
方向为p 00到p07 ,显示汉字“大”时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0 灭，p0.1 灭, p0.2 灭p0.3 灭, p0.4 灭, p0.5 亮,p0.6 灭,p0.7 灭。
即二进制00000100，转换为16进制为 04h.。
上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮，即为00000000，16进制则为00h。
然后单片机转向上半部第二列，仍为p05点亮，为00000100，即16进制04h.这一列完成后继续进行下半部分的扫描，p21点亮，为二进制00000010，即16进制02h.依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“大”的扫描代码为：04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H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。
led点阵书写显示屏
LED点阵书写显示屏1. 简介LED点阵书写显示屏是一种特殊的显示设备，由许多LED 点阵模块组成。
它可以用于书写文字、图形等信息，并且可以自动滚动显示内容。
基于其灵活多样的显示方式和高亮度的特性，LED点阵书写显示屏在广告、商业展示、舞台演出等领域具有广阔的应用前景。
2. 工作原理LED点阵书写显示屏一般由许多小型LED灯组成，每个LED灯都是一个像素点。
这些LED灯按照一定的排列方式形成一个点阵模块，由许多个点阵模块组合而成。
每个点阵模块都有自己的控制器，用于控制LED灯的亮灭状态。
通常情况下，LED点阵书写显示屏通过与计算机或其他设备连接，接收来自外部的数据，然后将数据转化为LED点阵的控制信号。
控制信号通过控制器传递给每个LED灯，使其按照设定的显示内容进行亮灭。
3. 特点和优势LED点阵书写显示屏相比于传统的显示设备有着诸多独特的特点和优势：•高亮度：LED灯具有较高的亮度，即使在光线较强的环境下也能清晰可见。
这使得LED点阵书写显示屏在户外广告、室内展示等场景中都能够获得良好的表现效果。
•多样性：LED点阵书写显示屏可以显示文字、数字、图标、动画等各种形式的信息，具有极强的表现力和灵活性。
用户可以根据需要随时更改显示内容，实现信息的及时更新。
•高清晰度：由于点阵模块中每个LED灯都是一个像素点，所以LED点阵书写显示屏具有很高的分辨率和清晰度。
无论是文字还是图形，都能够呈现出细腻的细节和鲜艳的色彩。
•低功耗：LED点阵书写显示屏采用LED灯作为光源，LED灯具有低能耗的特性，相比于传统的荧光灯或白炽灯，LED点阵书写显示屏能够节约大量的电能。
•长寿命：LED点阵书写显示屏的LED灯寿命通常在万小时以上，远远超过传统的显示设备。
这意味着LED点阵书写显示屏具有更长的使用寿命和更稳定的性能。
4. 应用领域由于LED点阵书写显示屏的特点和优势，它在许多领域都得到了广泛的应用：4.1 广告与商业展示LED点阵书写显示屏可以用于户外广告牌、商场橱窗等场景中，用于展示各种广告信息。
点阵式汉字LED显示屏的原理与制作
点阵式汉字LED显示屏的原理与制作汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。
本文介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，没有使用8*8的点阵发光管模块，而是直接使用了256个高量度发光管，组成了16行16列的发光点阵。
同时为了降低制作难度，仅作了一个字的轮流显示，实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。
1汉字显示的原理：我们以UCDOS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。
事实上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。
们以显示汉字“大”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AT89C51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上部和下部，上部由8*16点阵组成，下部也由8*16点阵组成。
在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。
方向为p00到p07 ,显示汉字“大”时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0 灭，p0.1 灭, p0.2 灭p0.3 灭, p0.4 灭, p0.5 亮,p0.6 灭,p0.7 灭。
即二进制00000100，转换为16进制为 04h.。
上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮，即为00000000，16进制则为00h。
然后单片机转向上半部第二列，仍为p05点亮，为00000100，即16进制04h.这一列完成后继续进行下半部分的扫描，p21点亮，为二进制00000010，即16进制02h.依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出汉字“大”的扫描代码为：04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H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。
led点阵书写显示屏
LED点阵书写显示屏简介LED点阵书写显示屏是一种可以通过控制LED灯点阵来显示文字、图形或动画的设备。
它通常由多行多列的LED灯组成，可以通过驱动电路控制每个LED灯的亮暗状态，从而组成所需的显示内容。
LED点阵书写显示屏广泛应用于电子签名、室内广告、钟表显示、信息显示等领域。
工作原理LED点阵书写显示屏的工作原理是通过控制每个LED灯的点亮与关闭，来实现对文字、图形或动画的显示。
通常，LED 点阵书写显示屏会采用多行多列的LED灯排列方式，例如8行32列。
其中，每个LED点阵中的每一个发光元素都称为一个像素。
通过控制每个像素点的亮暗状态，可以显示出不同的图案或文字。
一般来说，LED点阵书写显示屏由控制电路和多个LED灯组成。
控制电路负责接收输入信号，并将信号转换为对应的控制信号，然后通过驱动电路控制每个LED灯的亮暗状态。
驱动电路通常通过行列扫描的方式来控制每个像素点，实现整个显示屏的点亮与关闭。
当需要显示文字或图案时，控制电路会将相应的数据发送给驱动电路。
驱动电路会按照预先定义好的显示模式，按行或按列的方式扫描每个像素点，并控制其亮暗状态，从而显示出所需的内容。
为了实现更复杂的显示效果，LED点阵书写显示屏通常会配备一些灰度调节电路，可以在不同的像素点上显示出不同的亮度。
优势和应用领域LED点阵书写显示屏的优势在于其高亮度、高对比度、低能耗和长寿命。
相比于传统的液晶显示屏，LED点阵书写显示屏具有更好的可视性和更广的视角范围。
同时，由于其灯珠式组件结构，可以实现更高的刷新率和更快的响应速度。
基于这些优势，LED点阵书写显示屏在许多领域都有广泛的应用。
例如，在室内广告中，LED点阵书写显示屏可以用于吸引顾客眼球，展示各种图像和文字信息。
在电子签名领域，LED点阵书写显示屏可以用于显示用户输入的电子签名，例如在银行柜台、快递柜等场景。
此外，LED点阵书写显示屏还可用于钟表显示、信息显示、舞台演出等行业。
88点阵LED显示屏的原理详解与汉字代码
首先我们看一下8*8led显示屏?的原理从图中可以看出，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；要实现显示图形或字体，只需考虑其显示方式。
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。
例如：要实现一根柱形的亮法，如图所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。
一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现下图是4个8*8LED组成的显示屏。
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。
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。
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：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：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。
88点阵LED显示屏的原理详解及汉字代码
首先我们看一下8*8led显示屏?的原理从图中可以看出，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；要实现显示图形或字体，只需考虑其显示方式。
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。
例如：要实现一根柱形的亮法，如图所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。
一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现下图是4个8*8LED组成的显示屏。
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。
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。
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：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：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。
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。
LED点阵书写显示屏(文稿最终)-11.21
LED点阵书写显示屏的设计摘要以ARM系列主流32位微处理器STM32为控制核心设计LED点阵书写显示屏系统。
系统主要包括主控模块、光笔模块、键盘输入模块、液晶显示模块、电源模块和32×32LED点阵屏。
系统通过键盘进行功能切换，光电三极管作为光笔的感应器件，在STM32的控制下进行信号采集，进而实现LED点阵屏的“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移、点阵屏亮度调节、超时休眠”等功能。
经测试，系统功能齐全，响应速度快，书写流畅，各项性能指标均达到了设计要求。
Abstract：Writing Dot Matrix LED Display System is designed,which control core is ARM-series of mainstream 32-bit microprocessor of STM32.Which mainly includes Control module,Light pen module,Keyboard input module,Liquid crystal display modules,Power modules,and 32 ×32LED dot-matrix display.Function Switch is conducted by keyboard keys,a light pen sensing devices is photoelectric transistor,Under the control of the STM32 signal acquisition,LED dot-matrix screen’s function are reslized of Light,zoned light,anti-evident,and the entire screen erase,stroke erase,write continuously-word,object drag,dot-matrix screen brightness adjustment,overtime sleep,and so on.Been tested,which fully functional,fast response,writing fluency,the performance indicators have reached the design requirement.一、方案的选择和论证根据题目要求，系统可以分为几个基本模块，各模块的实现方案如下：1、控制器模块方案一：采用89C51单片机，技术成熟，调试方便，价格便宜。
LED点阵书写显示屏
LED点阵书写显示屏
一、原理
本作品以AT89S52为核心部件结合按键、液晶显示、光电笔检测及16×16的LED点阵驱动显示等部分组成。
系统框图如图所示：
在单片机的管理下，当光电笔触及LED点阵模块表面轻轻按下时，光电笔电源接通，此时将会发出一个脉冲信号给单片机，启动扫描显示。
在由光笔检测触及位置处LED获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态。
光电笔一离开点阵表面就停止扫描显示。
光电笔采用光敏三极管，其工作原理与光敏二极管相似。
其灵敏度更高，响应时间快。
在一空的笔壳内，将光敏三极管放置在笔壳底端，光敏三极管的引脚从一个与其直径等宽的空管引出至空管的顶部，与电路板相接。
在空管的中间加上一个微动开关，这样，当笔管在点阵屏书写时，内部光电笔检测电路就能接通电源。
点阵驱动模块由四片片74LS138三-八译码器组成两个四-十六线译码器。
其中一个四-十六线译码器输入端口A、B、C、D与对应的单片机I/O 口连接。
另一个四-十六线译码器的输出端经过了74LS04非门输出，提高输出驱动电流。
软件流程图如下图所示：
功能
能够在点阵屏上实现“点亮定位、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除”五个书写显示功能。
操作说明
首先，接好电源与光电笔。
按下相应的按键，将光电笔垂直与点阵屏上轻轻用力即可实现书写。
为了更好书写，避免外部光线干扰，请一定要将光电笔垂直与点阵书写屏。
led点阵显示屏知识
LED点阵显示屏知识1. 概述LED点阵显示屏是一种常见的电子显示设备，由许多LED（发光二极管）组成的矩阵构成。
它可以用来显示数字、字符、图形等信息，被广泛应用于计算机、电子产品以及室内外广告等领域。
2. LED点阵显示原理LED点阵显示屏的原理非常简单。
它由多个LED组成，每个LED 可以独立控制亮灭状态。
通过控制不同LED的亮灭组合，可以显示出不同的字符、数字或图形。
LED点阵显示屏通常采用共阳极或共阴极的方式驱动。
对于共阳极显示屏，所有的阳极端都连接在一起，而对于共阴极显示屏，则是所有的阴极端连接在一起。
通过对某一行（或列）的LED点亮，可以选择显示的位置。
LED点阵显示屏根据LED的颜色和尺寸可以分为多种类型。
常见的LED点阵显示屏有七段式和十六段式。
3.1 七段式LED点阵显示屏七段式LED点阵显示屏一般用于显示数字。
它由7个LED组成，分别可以显示0-9的数字。
通过对不同的LED点亮或熄灭，可以显示不同的数字。
3.2 十六段式LED点阵显示屏十六段式LED点阵显示屏可以显示更加复杂的字符和图形。
它由16个LED组成，每个LED可以显示多种状态。
通过控制不同的LED 点亮组合，可以显示出字母、数字、符号等。
LED点阵显示屏的控制需要通过控制电流和电压来实现。
其中，电流大小决定LED的亮度，电压的正反决定LED的亮灭。
LED点阵显示屏通常通过控制芯片来实现。
常见的控制芯片有MAX7219、TM1637等，它们可以通过串行通信方式来控制多个LED 的状态。
5. LED点阵显示屏的应用LED点阵显示屏在电子产品中有着广泛的应用。
它可以用于显示时间、温度、湿度等数据，也可以用于显示滚动广告、跑马灯等。
此外，LED点阵显示屏还可以用于室内外广告牌、大屏幕显示、舞台演出等场合。
它具有亮度高、能耗低、寿命长、可靠性好等优点。
6. 总结LED点阵显示屏作为一种常见的电子显示设备，已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
点阵式LED滚动汉字显示屏原理及设计思路
点阵式LED滚动汉字显示屏原理及设计思路1.引言点阵式LED组成的汉字显示屏在公共场所应用非常广泛。
例如，车站发车时间提示、股票大厅中的股票价格显示板、商场的活动广告栏、候机厅的起飞时间表。
点阵显示器的特点是可以按照需要的大小、形状和颜色进行组合，用单片机控制实行各种文字或图型的变化，达到广告宣传和提示的目的。
Proteus是一款新颖的嵌入式系统软硬件设计仿真平台，特别适用于单片机仿真，能够在线、实时仿真多种类型的单片机，诸如MCS-51系列单片机、PIC 单片机、AVR单片机等，能够像硬件仿真器一样进行软硬件调试，而没必要花钱去购买和维护价格不菲的仿真器，对于初学单片机的人来说，既减少了学习成本，又达到了良好的学习效果。
2.硬件电路设计点阵式LED滚动汉字显示屏硬件电路设计框图如图1所示。
电路包括单片机、电源电路、时钟电路、复位电路、驱动电路和LED点阵电路等。
本设计的核心是利用单片机读取显示字型码，通过驱动电路对16×16 LED点阵进行动态列扫描，以实现汉字的滚动显示。
本设计选用的单片机为ATMEL公司的AT89C52，显示屏采用16×16 LED点阵。
电源电路通过变压整流元件为单片机和其他电路提供稳定的+5V工作电压。
时钟电路是单片机的驱动电路，复位电路可在需要时，手动使单片机程序计数器复位清零。
通过阳极驱动电路向16×16点阵送字型码，本设计采用74LS273。
通过阴极驱动电路对16×16点阵进行列扫描，本设计采用74HC138。
图1 硬件电路设计框图利用Proteus软件设计点阵式LED滚动汉字显示屏硬件电路原理图如图2所示。
在Proteus软件中，单片机模型本身包含了工作电源和可改变的工作频率，因此在仿真时无需设计电源电路和时钟电路。
需要说明的是在Proteus软件目前版本中还没有16×16点阵模块，本设计中采用Proteus软件中现有的8×8点阵模块组合成一个16×16点阵模块。
led点阵字符显示原理
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长寿命
LED灯的寿命长达数万小时，减少了 维护和更换的频率，降低了运营成本。
动态显示
LED点阵显示器支持动态显示效果， 能够实现多彩、流畅的视觉效果，吸 引观众眼球。
02
LED点阵显示原理
LED点阵的基本结构
LED点阵由多个LED灯珠排列组成， 每个LED灯珠可以独立控制亮灭。
LED点阵的每个LED灯珠都有一个固 定的位置，可以通过编程控制每个 LED灯珠的亮灭状态，实现字符或图 形的显示。
03
LED点阵显示字符的实现
字符的编码与存储
编码方式
将每个字符以二进制代码的形式 进行编码，每个字符由一串二进 制代码表示。常见的编码方式有 ASCII码、GB2312等。
存储方式
将编码后的字符存储在控制器中 ，控制器根据需要从存储器中读 取相应的字符编码，以驱动LED 点阵显示。
字符的生成与显示
室内装饰的应用
总结词
LED点阵显示技术也应用于室内装饰，能够营造出独特的氛围和视觉效果，提高室内装 饰的档次。
详细描述
LED点阵显示技术通过LED灯珠排列成各种形状和图案，实现室内装饰的点缀和美化。 这种技术能够提供高亮度和高清晰度的视觉效果，使得室内装饰更加具有艺术感和现代
感，提高了室内装饰的档次。
LED点阵字符显示原理
• LED点阵显示简介 • LED点阵显示原理 • LED点阵显示字符的实现 • LED点阵显示技术的发展趋势 • LED点阵显示的实际应用案例
01
LED点阵显示简介
LED点阵显示器的定义
01
LED点阵显示器是一种由多个LED 灯组成的矩阵式显示屏幕，通常 由行和列控制。
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。
LED点阵书写显示屏
LED点阵书写显示屏作者：何欣吴喆珺王宝辉杨智辉胡会涛来源：《中国科技博览》2016年第28期[摘 ;要]LED点阵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，它利用发光二极管点阵模块单元组成的平面式显示屏幕。
由于电子显示屏制作简单，安装方便而被广泛应用于各种公共场合，如广告牌、公告屏、舞台背景等等。
LED显示屏的功能实用性，以至于关于它的控制系统也如雨后春笋，层出不穷。
由于其控制系统均是基于嵌入式处理器开发，所以单片机在其中也占有一席之地。
LED点阵显示屏的构成型式有多重，其中典型的有两种。
一种把所需展示的广告信息烧写固化到EPROM芯片内，能进行固定内容的多幅汉字显示，称为单显示型;另一种在机内设置了字库、程序库，具有程序编制能力，能进行内容可变得多幅汉字显示，称为可编程序型。
用点阵方式构成图形或文字十分灵活，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十分有效的。
最简单的显示模式是静态显示。
与静态显示模式相对应的就是各种动态显示模式，其显示效果是图文在屏幕内运动。
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有点分不开的。
这些有点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、寿命长、耐冲击和性能稳定。
[关键词]单片机 ;LED点阵 ;光电三极管中图分类号：TN873 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0150-011.设计方案的比较和选择1.1 点阵模块的选择方案一：采用小型号的S241128K8X8点阵来组合成16*16书写显示屏方案二：采用CILE-HL 2088A＼B8X8点阵来组合成16*16书写显示屏方案一组成的点阵显示屏较小，而方案二的点阵显示屏相对方案一较大，为了避免光电笔在执行操作的过程中的出现误差，因而采用了方案二。
1.2 点阵驱动模块选择方案一：采用并行方式来驱动行列方案二：采用串行方式驱动行列。
led点阵显示屏知识
1、按应用环境分为户内，户外及半户外显示屏户内LED显示屏一般都不是很大，面积一般从不到1平米到十几平米,点密度较高，在非阳光直射或灯光照明环境使用，观看距离在几米以外，屏体不具备密封防水能力。
户内显示屏以点阵模块为主，因为在户内使用对显示屏亮度要求不高，采用点阵模块具有很高的性价比。
所以价格比较高。
户外LED显示屏可大可小，面积一般从几平米到几十甚至上百平米根据客户需求不同，点密度较稀(多为1000-4000点每平米)，发光亮度在3000-6000cd/平米(朝向不同，亮度要求不同)，可在阳光直射条件下使用，观看距离在几十米以外，屏体具有良好的防风抗雨及防雷能力。
半户外LED显示屏介于户外及户内两者之间，具有较高的发光亮度，可在非阳光直射户外下使用，屏体有一定的密封，一般在屋檐下或橱窗内。
2、按颜色分为单色显示屏，双色显示屏，三色也就是全彩LED显示屏单色是指显示屏只有一种颜色的发光材料，多为单红色。
双色屏一般由红色和黄绿色发光材料构成。
三色屏分为全彩色(full color)，由红色，绿色(波长570nm)，蓝色构成；及真彩色(nature color)，由红色，纯绿色(波长525nm)，蓝色构成。
3、按控制方式分同步和异步同步方式是指LED显示屏的工作方式基本等同于电脑的监视器，它以至少30场/秒的更新速率点点对应地实时映射电脑监视器上的图像，通常具有多灰度的颜色显示能力，可达到多媒体的宣传广告效果。
异步方式是指LED屏具有存储及自动播放的能力，在PC机上编辑好的文字及无灰度图片通过串口或其他网络接口传入LED屏，然后由LED屏脱机自动播放，一般没有多灰度显示能力，主要用于显示文字信息，可以多屏联网。
4、按点间距像素划分目前，常见的户内屏点阵屏有：P4，P5，P6，P7.62，P8，P10。
户内屏的像素直径基本上不会超过10mm。
主要原因是可视距离小及图像显示效果。
户外屏的像素直径及像素间距目前没有十分统一的标准，按每平米像素数量大约有2500点、3086点、3906点、5102点等。
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。
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LED电点阵书写屏设计LED点阵显示屏的设计陈宝华 20144053020摘要本设计是基于16 ×16 点阵 LED 电子显示屏的设计。
设计以STC15w4k32s4 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。
本设计主要模块组成：主控CPU模块、按键输入模块，光笔检测电路，LCD信息显示器，16 ×16 点阵 LED点阵显示与驱动模块。
设计中16 ×16 点阵 LED点阵显示与驱动模块中，CPU输出信号先经74HC245进行锁存，再输出信号经由38译码器74HC138译码选通APM4953驱动行，由移位寄存器74HC595作为列驱动，单片机控制系统程序采用C语言进行模块化编程，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。
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。
所显示字符的点阵数据可以自行编写（即直接点阵画图），也可从标准字库中提取。
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。
关键词： STC14w4k32s4单片机； LED ；点阵书写显示；动态显示； C语言。
第一章前言1.1系统背景1.1.1设计意义LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。
图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形；视频显示屏采用微型计算机进行控制，图文、图像并茂，以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息，还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。
LED显示屏显示画面色彩鲜艳，立体感强，静如油画，动如电影，广泛应用于车站、码头、机场、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场、拍卖行、工业企业管理和其它公共场所。
本设计基于LED点阵的普通显示效果加上光笔检测模块，实现自由书写显示功能。
它的优点：亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电路匹配、驱动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
1．1.2 功能实现（1）在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该点LED，并在控制器上同步显示该点LED的行列坐标值（左上角定为行列坐标原点）。
（2）在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度要求2s内能划过并点亮20点LED。
（3）在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示（即：字体笔画处不亮，无笔画处高亮）。
（4）在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
（5）自定义显示字符。
1．2 系统概述1.2.1 主控CPU的选择与比较1、STM 32(STM32F103VCT6)：具有多功能定时器，低功耗，速度高，256KHz嵌入式闪存寄存器，稳定性强等特点，具有最高72MHz的CPU工作频率和很强的控制和运算能力，能够实现点阵屏的高速扫描的一些复杂的控制和运算功能。
但相比于STC89C58其功能实现复杂。
2、CPLD(EPM240T100C5)：具有丰富的I/O口、内部逻辑和连线资源、运行速度快、能够显示大量的信息，但CPLD实现运算功能复杂，在该系统中，需要显示的信息量较少，但是控制和运算功能较多，用CPLD实现一些运算功能复杂。
3、STC15w1k32s4：CPU采用低成本、多功能的STC15W4K32S4单片机。
STC15W4K32S4是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，内含可调节晶振电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
该单片机性价比很高，且相对容易控制，基本能够实现所需功能。
经比较，选择STC15w4k32s4作为主控芯片。
1.2.2光笔检测的选择与比较1、光敏电阻：光谱响应范围宽，体积小，但灵敏度低，响应速度慢，受温度影响大，很难确定点亮点坐标。
2、光敏二极管（2CU2B）：光电流小，响应时间短，使用于要求光电流与照度成线性关系或要求工作频率高的电路，但其灵敏度较低，光电流较小，不易判断所在处LED在点阵屏中的坐标。
3、光敏三极管（3DU35C）：光电流大，响应时间短，且其灵敏度非常高，易判断所在处LED在点阵屏中的坐标。
经比较，选择光敏三极管作为光笔检测敏感器件。
1.2.3 LCD显示屏的选择考虑到有系统低功耗的要求，采用价格低廉的1602液晶作为显示。
LCD功耗比较低，不需要循环扫描，且信息量大，能灵活多变的显示多种信息。
1.2.4 键盘输入模块的选择键盘采用4×4标准矩阵键盘，用8个I/O口控制16个键，4个I/O 口接4行，另外4个接4列，通过行列扫描获得按键值。
1.2.5 16×16点阵屏模块的选择由4块8×8单色LED点阵(红色)模块组合成16×16的LED点阵屏。
用红外光电三极管自制光笔。
在检测时依次点亮红色LED，当点亮到某个LED时，如果此时光笔放在该LED时，这时红外光电三极管的阻值会发生变化，通过相应的检测电路可以得出一个高低电平的变化，单片机检测到信号变化时就可以判断光笔的当前位置。
该方案简单易行，对光笔位置判断的灵敏度较高，抗外界干扰能力强。
采用红色点阵和红外光电三极管能够有效地减少环境可见光对光笔中光电三极管的干扰。
第二章 硬件电路设计本设计主要模块组成：主控CPU 模块、按键输入模块，光笔检测电路，LCD 信息显示器，16 ×16 点阵 LED 点阵显示与驱动模块。
使用具有价廉易购的STC15W4K32S4单片机编程控制，通过修改程序可方便实现系统升级。
系统的框图结构如下：图1 系统原理框图系统主要部件包括8×8的LED 点阵屏、STC15W4K32S4单片机、方向可控的八路缓冲器74HC245、38译码器74HC138、P 沟道的增强型场效应管APM4953、移位寄存器74HC595、液晶显示器1602，双电压比较器LM393，光敏三极管3DU5C 。
辅助元件包括电阻、电容、晶振、电源、按键等。
2．1 系统各器件简介2.1.1 STC15W4K32S4单片机STC15W4K32S4单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。
LCD 信息显示器按键输入模块16×16点阵LED显示与驱动模块光笔检测电路主控CPU模块图STC15W4K32S4引脚图STC15W4K32S4引脚功能说明VCC（40引脚）：电源电压VSS（20引脚）：接地P0端口（P0.0～P0.7，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。
作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。
在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。
此时，P0口内部上拉电阻有效。
在Flash ROM编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。
验证时，要求外接上拉电阻。
P1端口（P1.0～P1.7，1～8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。
P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。
对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。
P1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流（错误!未找到引用源。
）。
P2端口（P2.0～P2.7，21～28引脚）：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P2的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。
对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。
P2作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（错误!未找到引用源。
）。
在对Flash ROM编程和程序校验期间，P2也接收高位地址和一些控制信号。
P3端口（P3.0～P3.7，10～17引脚）：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。
P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。
对端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。
P3做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流（错误!未找到引用源。
）。
在对Flash ROM编程或程序校验时，P3还接收一些控制信号。
P3口除作为一般I/O口外，还有其他一些复用功能，如下表所示： P3口引脚复用功能2.1.2 方向可控的八路缓冲器74HC245总线收发器，典型的CMOS型三态缓冲门电路。
由于单片机或CPU的数据/地址/控制总线端口都有一定的负载能力，如果负载超过其负载能力，一般应加驱动器。
主要用于实现数据总线的双向异步通信。
为了保护脆弱的主控芯片，通常在主控芯片的并行接口与外部受控设备的并行接口间添加缓冲器。
当主控芯片与受控设备之间需要实现双向异步通信时，自然就得选用双向的八路缓冲器了，245就是面向这种需求的。
常见于同并口液晶屏、并口打印机、并口传感器或通讯模块等设备的接口上。
图3 74HC245引脚图引脚定义：第1脚DIR，为输入输出端口转换用，DIR=“1”高电平时信号由“A”端输入“B”端输出，DIR=“0”低电平时信号由“B”端输入“A”端输出。
第2~9脚“A”信号输入输出端，A0=B0，A7=B7，A0与B0是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入B1输出，其它类同。
如果DIR=“0”OE=“0”则B1输入A1输出，其它类同。
第11~18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不再描述。
第19脚OE，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。
第10脚GND，电源地。
第20脚VCC，电源正极。
真值表控制输入运行G D I RL L B 数据到A 总线LHA 数据到B总线H X 隔开H=高电平 L=低电平×=不定2.1.3 38译码器74HC13874HC138是一款高速CMOS器件，74HC138引脚兼容低功耗肖特基TTL （LSTTL）系列。
可接受3位二进制加权地址输入（A0, A1和A2），并当使能时，提供8个互斥的低有效输出（Y0至Y7）。
74HC138特有3个使能输入端：两个低有效（E1和E2）和一个高有效（E3）。