大屏幕LED顯示屏控制系統(tǒng)設計

2．5 顯示屏電路
本設計顯示屏以顯示2行4列字符為例，每個字符由1個16×16 LED點陣模塊顯示，每行由4個16×16LED點陣模塊組成，共8個16×16 LED點陣模塊。擴展時，如每行需增加1個字符顯示，則每行增加1個16×16 LED點陣模塊；如需增加1行字符顯示，則增加1行N個16×16 LED點陣模塊；并與擴展的列驅(qū)動相應電路連接。2行4列字符顯示屏如圖6所示。

3 程序設計
整個系統(tǒng)程序主要由顯示程序和通信程序組成。顯示程序采用動態(tài)掃描方式，實現(xiàn)漢字、字符、數(shù)字、圖像等信息的控制及顯示功能。顯示程序設計方法：
(1)從P0．1輸出行掃描信號；
(2)從P0．6串行輸出第1行漢字16行LED中某行點陣數(shù)據(jù)，從P0．7串行輸出第2行漢字16行LED中某行點陣數(shù)據(jù)，從P0．3輸出移位脈沖，從P0．4輸出鎖存脈沖，點陣數(shù)據(jù)串行輸入74HC595，并經(jīng)串／并轉換后的并行數(shù)據(jù)鎖存于74HC595中；
(3)從P0．5輸出列數(shù)據(jù)輸出使能信號，顯示字符的點陣數(shù)據(jù)并行輸出到顯示屏各行字符16×16 LED點陣模塊的2×N×16列，形成列驅(qū)動信號，與行掃描信號一起點亮各行字符相應LED行的有關LED；
(4)延時1～2 ms，此時間受閃爍頻率的限制，不能太大，應保證掃描1行字符所有16行LED(即一幀數(shù)據(jù))所用時間之和在40 ms以內(nèi)；
(5)重復上述操作，輸出各行字符的下一行LED點陣數(shù)據(jù)，直到所有16行LED全部掃描顯示一次，即完成一幀數(shù)據(jù)的顯示；
(6)重新掃描顯示各行字符的第1行LED，開始下一幀數(shù)據(jù)的掃描顯示，如此不斷地循環(huán)，即可完成相應的畫面顯示；
(7)要更新畫面時，只須將新畫面的點陣數(shù)據(jù)由PC機串口送到單片機存儲在存儲器中即可；
(8)可實現(xiàn)上下、左右移動等多種顯示方式。
通信程序中的上位機軟件采用VB或VC編程，利用通信控件MSComm通過串口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)PC機與單片機間的串行通信。MSComm控件屏蔽了大部分串行通信的底層操作，使用非常方便，而且在VB，VC，Delphi等中均可使用。

4 系統(tǒng)仿真
用Proteus軟件繪制出大屏幕LED顯示屏控制電路原理圖，將系統(tǒng)控制程序目標代碼文件加入到單片機中，電路仿真運行，運行結果如圖7所示。

5 結語
本文設計的大屏幕LED顯示屏控制系統(tǒng)以AT89S51單片機為控制器，以I2C總線接口串行E2PROM AT24C1024為點陣顯示數(shù)據(jù)存儲器，通過串行口將PC機編輯并轉換得到的顯示信息點陣數(shù)據(jù)傳輸給單片機，可實現(xiàn)M行N列漢字、字符、數(shù)字及圖表的顯示，并可隨時更新顯示內(nèi)容。擴展容易，如屏幕每行需增加一個字符顯示，則在LED顯示屏每行增加一個16×16 LED點陣模塊，對應在每行字符的列驅(qū)動電路增加2塊74HC 595即可；如屏幕需增加一行字符顯示，則在LED顯示屏增加一行N個16×16 LED點陣模塊，對應增加一行字符的列驅(qū)動電路2×N塊74HC595即可。控制靈活，使用方便，可實現(xiàn)上下、左右移動等顯示方式。經(jīng)實際應用表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，效果良好。