基于单片机串行扩展的大屏幕LED显示接口电路

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路如图二所示。

图二单片机串行控制电路图２．１　主控电路

按照功能主要可分为存储器扩展电路、列信号处理电路、行地址译码及驱动、单片机控制器等几大部分组成。存储器扩展电路包括常见的程序存储器２７６４的扩展及数据存储器扩展。２７６４用来固化系统控制程序及图像或汉字代码表。６２６４用来作为显示数据缓冲区。

２．２列驱动电路

由于显示屏是按每行８个字，共计四大行的方式来组织ＬＥＤ象素的，因此，能够显示３２个１６ｘ１６点阵的显示屏有６４行、１２８列。它的工作原理如下：首先单片机从ＥＰＲＯＭ中依次取出第一行中的１６个数据（即每一行的１２８列数据分别存放在１６个字节中），在移位脉冲的作用下移入第一组７４ＬＳ１６４并进行锁存，同理，单片机从ＥＰＲＯＭ中依次取出二至四组的第一行的１６个数据分别送往二、四组的７４ＬＳ１６４并锁存，然后发出列控制信号同时输出。为增加列驱动能力，每列均用９０１４驱动。

２．３　行地址译码及驱动电路

行地址译码电路的基本工作方法是将Ｐ１．０－Ｐ１．３这四根线经４－１６线译码器７４ＬＳ１５４产生１６个行选信号，经达林顿管驱动输出行信号。每行字占１６个行信号，为提高扫描速度，我们将第一行至第四行字的相应行由一个行信号来控制，这样，整个显示屏在逻辑上只需要１６个行信号即可。它的工作原理如下：单片机向Ｐ１口送数据，经７４ＬＳ１５４译码后使第一行选通，于是同时点亮三组中的第一行，延时１．２ｍｓ后关闭行扫描信号，重复上述步骤，直至

将２－１６行全部显示完为止，当显示完１６行后，ＬＥＤ显示屏上就得到一副完整的图像。

３软件系统

ＬＥＤ显示屏整个控制程序主要有主程序、显示子程序、行扫描子程序组成。下面就上述程序的设计思想作一简单介绍。

主程序主要完成串行口的初始化及对各子程序模块进行有效的组织管理。程序流程如图三所示。程序在对串行口波特率进行合适的设定后，按图像的个数，依次调用显示子程序，将需要显示的图像以扫描的形式隔行扫描显示出来。

图三

主程序

显示子程序主要完成显示缓冲区的数据设置。无论是图像还是文字，都可以将其分解为点阵，然后按位将点阵输出。自行制作点阵库比较麻烦，只适用于少量字符和简单图像的显示。如果需要显示

的内容比较随意和复杂，就需要使用专门的点阵库

基于单片机串行扩展的大屏幕ＬＥＤ显示接口电路

９８图四

显示子程序

图五扫描子程序

芯片，或与上位机通讯。程序流程如图四所示。

扫描子程序主要负责将显示缓冲区的数据进行

扫描显示。扫描主要在行数据中进行。行坐标选定

后，将相关数据传送到显示屏即能显示当前行的部

分点阵。多次改变行坐标，就能使图案均匀分布在

显示屏上。程序流程如图五所示。

为了使系统更加稳定实用，避免程序运行时受

干扰造成系统程序飘飞，可以选择高性能的单片机，

在软件上设定看门狗或者用专用硬件狗。

４结束语

单片机串行扩展的大屏幕ＬＥＤ显示接口系统，采

用了动态显示的方法，使系统的功耗大幅度下降，

且简化了电路，使成本降低。这种串行扩展的大屏

幕ＬＥＤ适用于文字和图像的显示，在显示的内容较

为复杂时，则需要专用的点阵库，以便简化设计过

程。

本系统适用于公司、车站等需要公示信息的场

合。

参考文献

［１］李华．ＭＣＳ－５１系列单片机实用接口技术

［Ｍ］．北京航空航天大学出版社．１９９３

［２］余永权．单片机应用系统的功率接口技术

［Ｍ］．北京航空航天大学出版社．１９９２

［３］张艺．ＬＥＤ智能显示屏驱动显示电路［Ｊ］．电子

技术．１９９４，（３）

作者简介

肖静　（１９６９—），江西人，大学本科，实验师，

主要研究方向自动控制理论与电子应用技术。