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LED点阵显示屏原理分析与程序设计
LED点阵显示屏原理分析与程序设计 随着社会文化的不断发展,人们的消费标准不断改变,户外灯箱广告更是扮演着越来越重要的宣传角色,不论是汽车站,火车站,股市交易市场,还是学校都离不开它,然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果、耗电量还是可修改性上都无法满足当前社会的需求,传统的霓虹灯广告亟待改进。 设计任务 设计一个室内用32*64点阵LED单色图文显示屏,要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀,充足,可显示图形和文字,显示图形或文字稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止和移入移出等显示方式。本文重点介绍了基于单片机系统的单色LED显示屏的控制电路、驱动电路的设计方法,并针对一个32x64屏的显示特点,对其软件实现的算法给出了具体的分析。 本电路能实现以下几个功能: 1.点亮某个I/O上接的LED灯,学习单片机端口的驱动方式。 2.一次全部点亮或熄灭P1口上8个LED,学习端口输出方式。 3.设计一个循环流动样式的流水灯效果。 4.增加1个按键,用于控制设计3中流水灯的速度。 5.增加1个按键,用于控制设计3中流动的样式。 数学模型 列1 列2 列3 列4 行1 0 0 0 0 行2 0 1 1 0 行3 0 1 1 0 行4 0 0 0 0 第一行选通时列信号为0000; 第二行选通时列信号为0110; 第三行选通时列信号为0110; 第四行选通时列信号为0000; 再选通第一行送列信号0000……如此循环下去,当刷新频率足够高时(大于24Hz),由于人眼的视觉暂留特性,便可观察到稳定的方框。 第1行全亮 ● ● ● ● ● ● ● ●|● ● ● ● ● ● ● ● 第2行不亮 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○|○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 第3行不亮 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○|○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 第4行不亮 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○|○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 第5行不亮 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○|○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 第6行不亮 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○|○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 第7行不亮 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○|○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 第8行不亮 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○|○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 综合上述可以看出整个点阵显示的实现电路结构应该如图所示: 系统软件设计 显示屏软件的主要功能是向显示屏提供显示数据,并产生各种控制信号,使屏幕按设计的要求显示。根据软件分层次设计的原理,可把显示屏的软件系统分成两大层:第一层是底层的显示驱动程序,第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向点阵屏传送特定组合的显示数据,并负责产生行扫描信号和其它控制信号,配合完成LED显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由显示子程序实现;系统环境设置(初始化)由系统初始化程序完成;显示效果处理等工作,则由主程序通过调用子程序来实现。 显示驱动程序查询当前燃亮的行号,从显示缓存区内读取下一行的显示数据,并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象,驱动程序先要关闭显示屏,即消隐,等数据发送完毕后输出74HC595的锁存信号,将显示数据打入输出锁存器并锁存,然后再输出新的行号,并打开显示。下图为显示驱动程序(显示屏扫描函数)流程图。 * * *
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