led顯示原理及控制方法簡介

一: LED顯示器件的基礎(chǔ)
LED發(fā)光器件一般常用的有2類、數(shù)碼管和點陣
1:數(shù)碼管
a,數(shù)碼管常用的一般8字型,分為A B C D E F G P段,其中P位小數(shù)點
b,數(shù)碼管常用的有10根管腳(單位),每段一根管腳,另外兩根管腳為公共端,2根是通的
c,從尺寸上分的話種類很多, 常用的有0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 2.3 3.0 4.0 5.0 等等
d,一般小于1.0的為單管芯,(1.0有單有雙),1.2~~1.5為雙管芯,1.8以上為3個以上的管芯, 因而他們的供電電壓要求不同,
一般每個關(guān)芯的壓降為2.1v左右, 我的經(jīng)驗是0.8以下5v供電,1.0~2.3為12v,3.0以上更高
e,數(shù)碼管分共陰和共陽兩種

2:點陣
a,點陣常用的為8*8,以前還有5*8(現(xiàn)在不大用了)
b,點陣都是單管芯,分(行)共陰和(行)共陽,一般都用5v供電
c,8*8點陣為16根管腳(單色, 也有24根的, 可能是作廢的雙色點陣或者為了能在同一種線路板上實現(xiàn)單色雙色都可用而設(shè)計
的, 也比較常見)8根行8根綠,雙色為24根管腳, 8根行, 8根列紅, 8根列綠。

二: 顯示基本原理
分為靜態(tài)(只有數(shù)碼管能實現(xiàn))和動態(tài)
1:靜態(tài)的比較好實現(xiàn),在此不多講了

2:數(shù)碼管動態(tài)

a,硬件連接
數(shù)碼管一般為1/13 能掃描, 再高的話亮度損失比較大,在此假設(shè)為列為13列, 行為16行, 共陽管, 每行數(shù)碼管的各段連在
一起,每列數(shù)碼管的公共段連在一起. 列開關(guān)用tip127, 他可以直接用154驅(qū)動, 達林頓管5安培, 注意127輸出不要加電阻
行用595(164不建議)+2803或者2003+一個9013, 在2003的輸出要加上限流電阻,一般為56~330歐姆(如果是1.0的數(shù)碼管,
可以直接用595加電阻驅(qū)動)

b,軟件

采用89c51為cpu, 存儲器可采用24c系列, 或者28c系列, 注意他們的寫入速度都不是很快, 不過一般數(shù)碼管的輸入設(shè)備為
鍵盤或遙控器, 速度足夠了, 還有24c系列的讀出速度也比較慢, 我發(fā)現(xiàn)每次讀出的數(shù)據(jù)大概只有20以內(nèi)才不會影響更新顯
示顯示采用時鐘中斷1, 中斷時間不能超過1.5ms, 最好為1.2ms左右, 可以在中斷服務程序中讀24c02, 也可以在中斷的間
隙中讀取, 但必須保證能夠讀出所有的一列數(shù)據(jù)! 讀出的數(shù)據(jù)放到一塊顯示區(qū)中, (在內(nèi)存中定義一個數(shù)組buf[16]), 在中
斷子程序中把數(shù)據(jù)發(fā)送的595中即可, 最好采用串口發(fā)送, 編程最簡單.

發(fā)送完畢后,關(guān)掉控制行的154, 給595的RCLK(12腳)一個脈沖, 把數(shù)據(jù)從移位寄存器傳輸?shù)芥i存器, 而后打開154并輸入列
信號即可

3: 點陣

a,點陣一般采用1/16掃描,控制原理和數(shù)碼管差不多

b,硬件: 行用154+tip127,列用595加電阻(0~56歐姆)直接驅(qū)動

c,軟件: 方案比較多,見下面

三: 先說說信息的存儲
分為2種,
1:一種為固化的漢字, 漢字點陣信息存于27c256 中, 最多存1024個16*16 點陣漢字, 要修改只能重新寫27c256, 優(yōu)點是不丟
失, 一般我們?yōu)殂y行做的都是這種, 他很少修改顯示能容, 而且以后每次修改可以收費（哈哈~~~),缺點是不靈活

2: 另一種是可以用戶自己修改的, 修改方式又分為2種, 早期一般用鍵盤或者遙控器修改, 那樣必須在主辦上固化有漢字字
庫, 可用27c040固化ucdos的hzk16全角字庫和asc16半角字庫, 用戶輸入?yún)^(qū)位嗎進行修改, 用戶需要顯示的漢字以區(qū)位碼的
方式存到一片E2POM中, 顯示的時候程序根據(jù)區(qū)位嗎讀取點陣信息送到屏上顯示, 還有一種近年來常用的方式就是利用微機
串口進行修改,這里面還分為兩種
A,控制板上沒有字庫, 微機發(fā)送的是顯示的點陣信息, 控制板接受后把信息存到帶電池的RAM中(也可用E2PROM,但速度
很慢), 這種的缺點是掉電池的RAM不太可靠, 常常丟失信息
B,控制板上帶字庫, 微機發(fā)送漢字的機器碼(內(nèi)碼)即可, 其他同上

四: 顯示的控制

信息的發(fā)送可以有好多方式, 根據(jù)采用器件的不同而不同, 有的廠家采用374控制而不采用595, 那樣的話直接寫一個外部端口
即可, 374級連方式, (如果用1 排374 的話在傳輸中必須關(guān)掉顯示, 顯示字較多的話影響亮度, 用2 排374 不必關(guān)掉顯示但增加硬
件成本), 目前用得較少了，595的很常見。 發(fā)送可以用傳口, 很簡單, 也可以用別的口模擬串口發(fā)送 (因為傳口還有可能隨時接
受微機的信號), 也可以采用串口復用 (不過我不會,:)~~)
我采用的是用 374+165 向595 發(fā)送數(shù)據(jù), 硬件比較復雜, 但是在以后的顯示花樣中很好用! 特別是左右移位, 爽極了!
提示一下: 最近用雙龍的90S8515發(fā)現(xiàn)很好, 因為他還有一個SPI口, 用來送595信號更爽! 速度可到3M,(12M晶體), 強烈建議
大家用這種芯片(靠, 也不知到雙龍看到了會不會給點獎勵....)

五: 一些注意事項:

1: 顯示時間,每行1.5MS
2: 根據(jù)經(jīng)驗,89C51 12M晶體最大控制48個16*16點陣,再大的話可以提高晶體頻率和優(yōu)化程序,(就是發(fā)送程序的時間最短)
3: 在顯示的字比較多時, 一定要注意發(fā)送子程序的代碼效率, 因為發(fā)送是一個循環(huán), 所以循環(huán)體內(nèi)的處理越快越好, 大家現(xiàn)在
大都用C51, 更得注意, 我可是吃過虧的。

大家看下面的例子:
if(hangno==0x10)hangno=0; //hangno為顯示的行序號
for(i=0;i32;i++)
{
PORT1=*(addr+hangno*0x600+i); //我的漢字信息是0~600為第一行信息
//600~0c00為第二行信息...
PORT2=0x0ff;
}

每次發(fā)送32個字節(jié)(16個字), 程序編譯通過, 沒有問題, 可是當顯示64個漢字時(假設(shè))顯示就亂了, 后來改為

if(hangno==0x10)hangno=0; //hangno為顯示的行序號
w=hangno*0x600;
for(i=0;i128;i++)
{
PORT1=*(addr+w+i); //我的漢字信息是0~600為第一行信息
//600~0c00為第二行信息...
PORT2=0x0ff;
}

就沒有問題了, 大家自己看看, 就知道原因了, 對吧?


寫了這么多, 想到那些到那, 很不系統(tǒng), 不過好累呀, 我下兩盤軍旗放松放松, 大家多提提意見, 這只是講的小屏的控制方法(2m2), 大屏的完全不同,