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未来显示技术论文 LED显示屏动态显示技术与实现 摘 要 文介绍了一种LED显示屏动态显示技术的设计方案，其原理是利用AT89C51单片机控制显示屏，使其具有动态显示功能，并能通过上位计算机向单片机输送控制信号及修改显示内容，控制显示屏的循环次数、显示方式。上位计算机还可通过标准的RS232/485转换模块以实现对显示系统的远程控制。 【关键词】单片机 LED显示屏 动态显示 远程控制 随着信息产业的高速发展，LED以其发光效率高、使用寿命长、组态灵活、色彩鲜艳以及对室 内外环境适应能力强等优点直观、准确传播信息，成为现代信息化社会 的一个闪亮标志。近年LED显示屏已广泛应用于工矿企业、学校、商场、店铺、公共场所等进行图文显示、广告宣传、信息发布等，成为平板显示的主流产品。 1 LED显示屏动态显示系统设计方案 在本设计系统中，上位机采用一台标配的计算机，下位机由AT89C51单片机及其外围辅助电路组成，其间通过RS-232C串行通信方式交换上位机下发的操作控制命令，并返回下位机的工作状态。为了实现串口控制LED显示屏动态显示，因RS-232信号电平与单片机的串口TTL电平不一样，所以PC机与单片机之间的通信接口电路必须经过电平转换。芯片MAX232正好可以完成这个功能。同时单片机要对接收到的控制信号进行检测，然后再通过驱动电路对点阵的行列进行驱动，继而控制点阵显示屏做出相应的显示。 2 显示系统方案框架图及可实现功能 显示系统方案框架图见图1。 控制命令由操作员通过计算机上的控制程序或软件发送，通过R232接口传达给单片机 AT89C51，由AT 89C51从字库里调出要显示的汉字或字符，再经驱动电路使对应的字符或汉字显示在 LED显示板上。 3 硬件设计 硬件设计的核心是单片机电路和动态显示电路。 3.1 单片机控制电路的设计 图2为AT89C51单片机基本电路。供应单片机+5V工作电压，接上12MHz石英振荡器作为时钟电路，RESET按钮提供系统重置电路。同时由于PC串行口是RS232形式的，与TTL电平的电气标准不同，因此PC机的信号必须经过MAX232电位转换芯片，该芯片接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成TTL/CMOS电平，发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。而对于一般的双向通信，只需使用串行输入RXD，串行输出TXD和地线GND，与89C51串行口连接，就可确保输出信号正确。 3.2 LED显示屏动态驱动电路的设计 3.2.1行动态驱动电路模块 行动态驱动电路如图3所示，由单片机的输入输出口生成数据信号，而51单片机的灌电流1.6mA左右和拉电流-10mA很小无法直接驱动二极管，所以必须经过驱动器才能驱动点阵二极管。由于系统是16*16点阵显示屏，因此刚好可以利用P0和P2口共16个输入输出口来生成数据信号，再经过16个驱动器三极管并列分别驱动16*16点阵显示屏的16行线。 3.3.2电路参数计算选择 一条行线上有16个LED，因采用的是动态扫描方式进行显示，每一个LED以7.5mA电流计算，那么瞬时流经电路的电流为16x7.5mA=120mA，驱动管选用9012可满足要求。由于VCC接+5V，而三极管处于开关状态下其集电极与发射极之间的压降约为0.3V，又发光二极管的压降为0.7V，从而集电极电阻的阻值选用5V-0.3V-0.7V/0.12A=33Ω。因51单片机灌电流约为1.6mA，同时为了使三极管工作在开关状态下，所以在此电路中I/O口输出必须接4.7K的限流电阻。 3.3.3列动态选通电路模块 列动态选通电路由集成电路74HC154构成，74HC154是4线-16线高性能存储器的译码器。当两个选通输入G1 和G2 为低时， 它可将4 个二进制编码的输入译成16 个互相独立的输出之一。本设计的行选通电路用51单片机P1口的P1.1-P1.4位输出的二进制编码经4/16线译码器74LS154译码后生成16条列选通信号线，再经过驱动对应的列线。 4 软件系统设计 4.1 动态显示处理系统软件设计思想 本设计的动态显示处理系统采用AT89C51单片机汇编语言编写。采用12M晶振，串行口定义为8 位异步串行通信口，波特率由定时器T1所确定，为9600。主程序部分主要进行T1定时器初值设置，还有串口中断控制字的设置和各个存储器的初始化等。子程序部分实现的功能是：接收计算机串口发送过来的数据;单片机对接收到的按键标志位进行扫描;单片机根据相应的按键情况转向相应的分支进行处理各个