发表时间：2014-09-30T09:38:00.013Z 来源：《中学课程辅导.教学研究》2014年第9期（中）供稿作者：苏雪松[导读] 该显示系统已能实现LED显示的基本功能，但由于作者水平和制作时间有限，距离一个完全实用的，能完全符合市场需求的显示系统还有一定的差距
苏雪松
摘要：本文介绍了LED电子显示屏的发展及分类、硬件电路两大方面的内容。最后，笔者提出了在之后的研究工作中，还需要做的三点工作。 关键词：LED电子显示屏；发展；分类；硬件电路
一、LED电子显示屏的发展及分类第一阶段为1990年到1995年，主要是单和16级双图文屏。用于显示文字和简单图片，主要用在车站、金融证券、银行、邮局等公共场所。
第二阶段是1995年到1999年，出现了64级、256级灰度的双基视频屏。视频控制技术、图像处理技术、光纤通信技术等的应用将LED显示屏提升到了一个新的台阶。第三阶段从1999年开始，红、纯绿、纯蓝LED管大量涌入中国，同时国内企业进行了深入的研发工作。本次题目的要求是设计一个16*16的点阵LED电子显示屏，要求显示亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示稳定清晰，无串扰，显示方式
要求有静止和移入移出两种显示方式。
1.LED点阵电子显示屏的设计方案LED点阵电子显示屏的设计一般有两种方案：方案一：采用可编程逻辑器件作为核心控制器产生LED点阵的行、列驱动信号。方案二：采用单片机系统来实现。 本设计硬件方面以单片机AT89C51为主控制器，采用4块8×8点阵LED显示模块来组成16×16点阵显示模式，显示各种文字或单图像。
2.LED点阵屏显示驱动方式比较 LED点阵屏显示电路常用的显示驱动方式有两种：方案一：串行控制驱动，这种方式的好处是单元内的线路连接简单，给印刷电路板的设计带来方便，减少了布线的密度，方便以后的制作与调试，而且相对提高了每个单元的可靠性。
方案二：并行控制驱动，将显示数据通过并行(一般为8位)方式送入驱动电路，这样的好处是：相对于串行控制而言，数据的刷新速度快，在处理同等数量的数据时，对处理速度要求可以大大降低，从而提高了系统的稳定性，但也正因为“并行”使单元内的数据线路的连接更加复杂，布线后的排错难度大大增加。
二、关于硬件电路
1.硬件电路设计基本思路点阵式汉字显示屏的电路包含电源电路、复位电路、时钟电路、驱动电路、
洗瓶单片机控制电路和LED点阵屏显示电路等六大部分：(1)电源电路通过变压元件为整个电路提供5V的工作电位。(2)复位电路可在需要时为单片机手动复位清零，使整个电子显示屏初始化。(3)时钟电路是单片机的工作驱动电路；单片机内的程序控制着整个电路，其输出通过译码器SN74LS154译码作为点阵屏的驱动。(4)驱动电路，我们采用串行控制驱动方式。
2.本系统所采用的硬件电路系统所采用的硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路、列驱动电路和行驱动电路三部分。
(1)外围电路
电源电路通过变压元件为整个电路提供 5V的工作电位。时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTAL1及XTAL2)以及12MHz晶振X1、电容C2，C3组成，采用片内振荡方式。
(2)列驱动电路道路交通事故现场图
模拟温度传感器
列驱动器由集成电路74HC595构成。
金刚石研磨膏(3)行驱动电路：
单片机P1口低4位输出的行号经4/16线译码器74LS154译码后生成16条行选通信号线，再经过驱动器
驱动对应的行线。一条行线上要带动16列的LED进行显示，按每一LED器件20mA电流计算，16个LED同时发光时，需要320mA电流，选用三极管TIP127作为驱动管可满足要求。 指纹认证3.硬件电路所需器件介绍 (1)ULN2803A达林顿管阵列达林顿管就是两个三极管接在一起，极性只认前面的三极管。具体接法如下：以两个相同极性的三极管为例，前面为三极管集电极跟后面三极管集电极相接，前面为三极管射极跟后面三极管基极相接，前面三极管功率一般比后面三极管小，前面三极管基极为达林顿管基极，后面三极管射极为达林顿管射极，用法跟三极管一样，放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。达林顿管又称复合管。它将二只三极管适当的连接在一起，以组成一只等效的新的三极管。这等于效三极管的放大倍数是二者之积。
(2)74HC595芯片简述
①74HC595概述
74HC595是硅结构的CMOS器件，兼容低电压TTL电路，遵守JEDEC标准。74HC595是具有8位移位寄存器和一个存储器，三态输出功能。移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SCHcp的上升沿输入，在STcp的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起，则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻关断状态
②74HC595 芯片驱动LED的特点
合欢椅
74HC595 芯片驱动LED有以下特点: 速度较快, 功耗较小,LED 的数目多少随意, 既可以控制共阴极的LED显示器, 也可以控制共阳极的LED 显示器, 可以软件控制LED 的亮度, 还可以在必要的时候关断显示(数据保留), 以减小功耗, 并可随时唤醒显示。
(3)关于软件
软件编程方面采用汇编语言编程，涉及了单片机的时钟、中断和复位的使用。
设计基本思路：①先对相关变量进行初始化。②循环扫描亮 16行 LED 称点亮一帧图象。③一帧图象扫描完毕后 ，列指针向右移动1位 ，再扫描下一帧图象。为了控制汉字共动的速度 ，有时候要对一帧图象扫描数次后才将列指针移位。依次类推 ，列指针共向右移动 16位。这样 ，主观上感觉到图象向左滚移动。④移动一个汉字列指针右移 16位后 ，字指针向下一个汉字。再重复 2～4过程。这样，我们就能在显示屏上看到持续不断的滚动汉字信息了。
三、总结
该显示系统已能实现LED显示的基本功能，但由于作者水平和制作时间有限，距离一个完全实用的，能完全符合市场需求的显示系统还有一定的差距。因此，在以后的研制过程中，还需要做大量的工作，比如：1.在系统抗干扰方面，都还必须在工作现场根据时间情况进行大量的实验、数据分析，才
能最终实现LED显示系统的可靠工作。2.在增强图文屏显示效果上，可使用双或多显示屏，以满足显示更加丰富多彩的图形和文字。3.可将显示屏接如网络，每一个LED显示器可作为一个网络节点，用一个主机来维护。
作者单位：辽宁省盘锦市盘山县高级中学：124100
