書寫式LED點(diǎn)陣顯示屏的設(shè)計(jì)

2 電路設(shè)計(jì)
基于上述原理分析，各部分電路設(shè)計(jì)如下。
2．1 微控制器單元設(shè)計(jì)
單片機(jī)應(yīng)用簡單，軟件編程靈活，因而采用單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制器，具體選用MCS-51系列AT89S52作為本系統(tǒng)的核心器件。AT89S52指令執(zhí)行速度達(dá)到1MIPS，平均指令執(zhí)行時(shí)間在1～2 μs，能夠滿足本系統(tǒng)的應(yīng)用需要。同時(shí)，該型號(hào)單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，采用Flash工藝制作，具有ISP線上編程功能，大大方便系統(tǒng)的調(diào)試，程序的存儲(chǔ)空間達(dá)8kB，I／O口均可按位尋址為設(shè)計(jì)任務(wù)打下基礎(chǔ)。微控制器單元包括單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。復(fù)位電路由RC充電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，選用10μF極性電容和1kΩ電阻，開機(jī)上電時(shí)在電容負(fù)極性端產(chǎn)生至少2
個(gè)機(jī)器周期的高電平輸入RST完成復(fù)位。為了定時(shí)準(zhǔn)確，晶振電路選12MHz，可產(chǎn)生精確到μs級(jí)的時(shí)隙，方便定時(shí)操作。另外，本系統(tǒng)通過I ／O口驅(qū)動(dòng)按鍵用于清屏操作。
2．2 X／Y軸掃描邏輯單元
通常LED點(diǎn)陣顯示屏采用74LS595進(jìn)行掃描驅(qū)動(dòng)，每片可驅(qū)動(dòng)8列，驅(qū)動(dòng)32列需要4片，同時(shí)每列數(shù)據(jù)串行輸入，邏輯電路移位造成速度過低。因此，本設(shè)計(jì)中采用4片74LS373鎖存器對LED點(diǎn)陣X軸方向進(jìn)行列掃描，將LED點(diǎn)陣顯示屏作為外部RAM驅(qū)動(dòng)，以MOVX指令對總線操作一次完成一列掃描，指令執(zhí)行占用2個(gè)機(jī)器周期，對于12MHz晶振，在2 μs刷新一次列掃描數(shù)據(jù)，可保證每點(diǎn)點(diǎn)亮48 μs，達(dá)到書寫流暢的要求。本設(shè)計(jì)中將74LS373的鎖存控制端EA和LE輪流鎖存來使各4個(gè)8位LED點(diǎn)亮或熄滅。
采用2片4-16譯碼器74LS154對LED點(diǎn)陣在Y軸方向進(jìn)行行掃描。對兩片74LS154輪流輸入控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對每一行的輪流顯示控制，可大大簡化控制難度，提高掃描速度。由于所選用的LED最大電流為10mA，而74LS154最大灌電流為14mA，正常工作下全屏顯示需要同時(shí)輸入32個(gè)LED的電流，因此設(shè)計(jì)中以74LS154控制三級(jí)管8550的通斷來泄流，三極管8550集電極電流可達(dá)到100mA，以其發(fā)射極接LED的陰極。