LED點陣電子顯示屏制作
摘要:LED大屏幕顯示系統(tǒng),以AT89S52單片機為核心,由鍵盤顯示、溫度采集、滾動屏幕顯示、LED順時90°旋轉大屏幕顯示等功能模塊組成?;陬}目基本要求,本系統(tǒng)對時間顯示和大屏幕顯示進行了重點設計。此外,擴展單片機外圍接口、溫度采集、滾動屏幕顯示、等功能。本系統(tǒng)大部分功能由軟件來實現(xiàn),吸收了硬件軟件化的思想,大部分功能通過軟件來實現(xiàn),使電路簡單明了,系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。本系統(tǒng)不僅成功的實現(xiàn)了要求的基本功能,發(fā)揮部分也得到完全的實現(xiàn),而且有一定的創(chuàng)新功能。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/167452.htm0引言
LED顯示屏是20世紀80年代后期在全球迅速發(fā)展起來的新型信息顯示媒體,它是利用發(fā)光二極管構成點陣模塊或者像素單元組成的平面式顯示屏幕,以可靠性高、環(huán)境適應能力強、使用壽命長、性價比高等特點,在短短的近20來年中,迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品,并越來越廣泛地應用到工業(yè)、金融、交通、醫(yī)院及信息廣告等各行業(yè)
1任務設計
1.1基本要求
設計并制作LED電子顯示屏和控制器。自制一臺簡易24行*24列點陣的直立式LED電子顯示屏和控制器,擴展鍵盤和相應的接口實現(xiàn)多功能顯示控制,能正常顯示字符和漢字,漢字點陣為12*12.顯示屏能顯示4組特定句子或短語,通過按鍵切換,選擇顯示內(nèi)容。顯示內(nèi)容可以平滑地向上滾屏,滾屏速度可3級鍵控。
1.2發(fā)揮部分
具有實時溫度檢測,在顯示屏中心處顯示溫度,顯示格式為XX℃,絕對誤差≤1℃。當直立屏順時針旋轉90o時,顯示文字不能相應側轉,保持直立。采用本機鍵盤可編輯短語(漢字字數(shù)不少于10字)。具有掉電保護功能。
1.3創(chuàng)新部分
上電后的最初顯示為一個臉型自動變化圖片,通過按鍵模塊的按鍵,添加了數(shù)碼管能夠顯示相應功能的標志。
2方案論證
2.1顯示部分
顯示部分是本次設計最核心的部分,對于LED24*24點陣采用動態(tài)顯示:動態(tài)顯示,對一幅畫面進行分割,對組成畫面的各部分分別顯示,是動態(tài)顯示方式。動態(tài)顯示方式,可以避免靜態(tài)顯示的問題。但設計上如果處理不當,易造成亮度低,閃爍問題。因此合理的設計既應保證驅動電路易實現(xiàn),又要保證圖像穩(wěn)定,無閃爍。動態(tài)顯示采用多路復用技術的動態(tài)掃描顯示方式, 復用的程度不是無限增加的, 因為利用動態(tài)掃描顯示使我們看到一幅穩(wěn)定畫面的實質(zhì)是利用了人眼的暫留效應和發(fā)光二極管發(fā)光時間的長短, 發(fā)光的亮度等因素。我們通過實驗發(fā)現(xiàn), 當掃描刷新頻率(發(fā)光二極管的停閃頻率)為50Hz, 發(fā)光二極管導通時間≥1ms時, 顯示亮度較好, 無閃爍感。
2.2溫度采集部分
能進行溫度測量是本設計的創(chuàng)新部分,由于現(xiàn)在用品追求多樣化,多功能化,所以我們決定給系統(tǒng)加上溫度測量顯示模塊,方便人們的生活,使該設計具有人性化。采用溫度傳感器DS18B20.DS18B20可以滿足從-55攝氏度到+125攝氏度測量范圍,且DS18B20測量精度高,增值量為0.5攝氏度,在一秒內(nèi)把溫度轉化成數(shù)字,測得的溫度值的存儲在兩個八位的RAM中,單片機直接從中讀出數(shù)據(jù)轉換成十進制就是溫度,使用方便。
2.3芯片的選擇
選取串口輸入,使用I/O口較少,所以我們選用串口輸入。串口輸入我們可以選用芯片有74HC595、74LS138.
2.4電源模塊
采用200W/5V直流穩(wěn)壓電源作為系統(tǒng)電源,不僅功率上可以滿足系統(tǒng)需要,不需要更換電源,并且比較輕便,使用更加安全可靠。
3總體方案
3.1工作原理
利用單片機AT89S52單片機作為本系統(tǒng)的中控模塊。單片機可把由DS18B20、DS1302讀來的數(shù)據(jù)利用軟件來進行處理,從而把數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊,實現(xiàn)溫度、日歷的顯示。點陣LED電子顯示屏顯示器為主要的顯示模塊,把單片機傳來的數(shù)據(jù)顯示出來,并且可以實現(xiàn)滾動顯示。利用光電傳感器來實現(xiàn)非接觸止鬧功能。在顯示電路中,主要靠按鍵來實現(xiàn)各種顯示要求的選擇與切換。
3.2總體設計
設計總體框圖,如圖1。
圖1 系統(tǒng)框圖
4系統(tǒng)硬件設計(單元電路設計及分析)
4.1AT89S52單片機最小系統(tǒng)
最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復位開關和電源部分。
圖2 AT89S52 單片機最小系統(tǒng)
4.2溫度測量模塊
溫度測量傳感器采用DALLAS公司DS18B20的單總線數(shù)字化溫度傳感器,測溫范圍為-55℃~125℃,可編程為9位~12位A/D轉換精度,測溫分辨率達到0.0625℃,采用寄生電源工作方式, CPU只需一根口線便能與DS18B20通信,占用CPU口線少,可節(jié)省大量引線和邏輯電路。接口電路如圖3所示。
圖3 DS18B20 測量電路
4.3鍵盤模塊
鍵盤、狀態(tài)顯示模塊:為了使軟件編程簡單,本設計利用可編程芯片8255.PA口接按鍵,PC口則用于控制狀態(tài)顯示所用LED點陣。每個按鍵都通過一個10K的上拉電阻接電源+Vcc,按鍵的另一端接地。當有鍵按下時,與該鍵相連的PA口的相應位變?yōu)榈碗娖?,單片機檢測到該變化后即轉到相應的鍵處理程序,同時在程序中點亮LED點陣。模塊電路如圖4。
圖4 鍵盤電路
4.4LED顯示模塊
點陣數(shù)據(jù)串行輸入, 器件為移位寄存器TPIC6B595595, 門控和掃描信號常以16 點陣為一行進行并行處理。在點陣顯示中以3×3個L ED 點陣構成一個LED顯示單元, 采用行共陽列共陰的編排方式。其驅動分為行列兩部分, 分別來自于行、列移位寄存器, 行數(shù)據(jù)是掃描數(shù)據(jù), 16行中每次只有一行被驅動, 采用逐行掃描方式, 列數(shù)據(jù)則為漢字的點陣碼對于字符和圖形顯示也可以用點陣處理, 其顯示原理和方法相同。
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