Proteus的LED滾屏設計與仿真

Proteus的LED滾屏設計與仿真

本文以40×16的小屏幕為例來介紹滾動屏幕的制作方法。該設計基于英國Labcenter Electronics公司開發(fā)的仿真軟件Proteus，在產(chǎn)品開發(fā)的初期，使用這個軟件無疑是一種提高效率和降低成本的好辦法。

LED電子屏在日常生活中隨處可見，尺寸有大有小，屏幕顯示的內(nèi)容有靜態(tài)的和動態(tài)的，動態(tài)的大多采用滾動和閃爍等方式。無論是顯示數(shù)字的小屏幕還是顯示文字或圖像的幾平方米的大屏幕，其顯示原理都是類似的。

1 硬件電路設計

1.1 點陣式LED

本文設計的LED滾動屏幕由8×8點陣式LED模塊組成，因此40×16(16行40列)的屏幕共需要10片8×8的LED模塊。其組成形式如圖1所示。圖中8×8點陣式LED由8行8列共64個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極管放置在行線和列線的交叉點上．當對應的某一列置1電平，某一行置0電平時，其相應交叉點的二極管發(fā)光。


1.2 仿真軟件Proteus

Proteus的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實物仿真系統(tǒng)，它可仿真各種電路和IC，并支持單片機，且元件庫齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)單片機軟件仿真系統(tǒng)。目前Proteus軟件可支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。

1.3 電路設計

圖2是LED滾動屏幕的電路原理圖。該屏幕由10片8×8LED模塊組成，分兩排，每排5片。由于8×8LED模塊只能顯示數(shù)字，不能顯示漢字，且顯示一個漢字至少需要16×16點陣，所以，本設計采用4片8×8LED模塊，可以同時顯示2.5個漢字，圖1中屏幕顯示的是“動屏”兩個字和“幕”字的左半邊。滾動屏幕的顯示由AT89C51來控制，屏幕不停地向左滾動顯示“滾動屏幕設計”六個字。由于該屏幕有16行40列，其行和列引腳信號均由AT89C51控制，但AT89C51只有32個I／O口，所以，設計中使用了5片74LS138譯碼器來提供列控制信號，而行方向的16條引腳則接在AT89C51的P0口和P2口。74LS138的地址輸入端和片選輸入端由AT89C51的P1口控制。



2 軟件設計

本文設計的LED滾動屏幕是通過AT89C51來進行控制的，而可實現(xiàn)向左滾動顯示“滾動屏幕設計”六個文字的顯示，其程序使用匯編語言來編寫完成，流程圖如圖3所示。設計時先由控制器的P0口和P2口送1～16行掃描碼，由P1口來控制譯碼器送列控制碼。在顯示完第l列后，列控制碼加1，再顯示第2列，直到40列顯示完，即顯示完一屏。然后重新顯示1～40列，反復顯示10次，這樣可使文字顯示的時間更久些。當顯示完第1屏，取碼指針就加2(每一列是16位，兩個字節(jié))，接著顯示第2屏，即第2屏的第1列是第1屏的第2列，第3屏的第1列是第1屏的第3列，如此循環(huán)就出現(xiàn)了屏幕滾動顯示的效果。直到6個文字全部顯示完畢，再循環(huán)顯示。



3 仿真設計

本設計在Proteus ISIS中命名為40X16，匯編語言程序命名為40X16．a(chǎn)sm，點擊菜單Source的下拉菜單第一條Add／Remove Source Files，在彈出的對話框中點擊New，選擇40X16．a(chǎn)sm。然后在CodeGereration tool一欄的下拉框中選擇ASM51，點擊OK。這樣，菜單Source的下拉菜單中就多了個40X16．a(chǎn)sm。點擊菜單Source的下拉菜單BuildAll，如果編譯成功，會彈出BUILD LOG提示沒有錯誤，如果程序中有錯誤，則編譯失敗，BUILDLOG也會對錯誤進行提示。編譯完成后生成40X16．hex文件，在原理圖中右鍵點擊AT89C51，再點擊左鍵，會彈出Edit Component對話框中，如圖4所示，對其設置完后再點擊OK，就可以進行仿真了。


4結束語

本文利用Proteus ISIS完成了40×16點陣式LED滾動屏幕的設計，屏幕左向滾動顯示“滾動屏幕設計”六個字，仿真效果良好。本設計電路原理簡單易行，程序簡潔高效，因此對于大屏幕的制作有很好的參考價值。