点阵L ED (1．西安航空职工大学宝成工学院电子系， 应用科技
陈红丽陈朝峰2
陕西宝鸡721006；2．九江学院电子工程学院，江西九江332005)
B商耍]利用A T89S52作为主控制芯片，给出简单实用的外围电路来驱动16x16的点阵LED显示屏的设计方案，包括系统具体的硬件设计方案和各个外围电路部分的设计等方面。 p∈键词]A T89S52；设计；LE D
LE D显示屏是在20世纪80年代在全球迅速发展起来的一种新型的信息显示媒体，它利用发光二极管构成的点阵模块组成大面积显示屏幕，具有可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、价格性能比高、使用成本低等特点，迅速成长为平板显示的主流产品之一，在广告牌、公共显示屏等信息显示领域得到了广泛的应用。
1L E D及L E D显示屏
L E D f Li g ht E m i t t i n g D i ode)发光二极管是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。LE D核心是一个半导体的晶片，当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向其PN结的P区跟空穴复合，然后就以光子的形式发出能量，从使点壳LE D o
LE D显示屏(LED pa ne l)是一种由半导体发光二极管构成的点阵棱峡组成的显示屏幕，它是通过控制半导体发光二极管的亮灭情况来显示的方式，根据要显示的文字、图形、图像、动画、视频、录像信号等各种信息来选择相应的发光二极管的亮灭，从而实现显示各种信息的目的。LE D显示屏具有节能、发光效率高、使用寿命长、组态灵活等优点，在国内外得到了很大的推广，广泛应用于大型剧场、商城、酒店的出入口及洗手闻的标示牌等各种室内、户外显示屏。
2电子显示屏系统分析
能源与可持续发展通过对LE D主控电路、亮度连续可调电路、驱动电路、键盘电路等硬件电路做多方位的分析，选择出最佳方案，从而实现对16×16点阵显示屏的驱动，完成电子显示屏的电路{殳i十方案。
2．1LE D显示屏的显示
LE D显示屏不论显示图形还是文字，都是控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LE D器件发光。通常先把需要显示的图形文字转换成点阵图形，再按照显示控制的要求显示数据。对于只
控制通断的显示屏来说，每个LE D发光器件占据数据中的1b．t，在需要该LE D器件发光的数据中相应的位填1，否则填oo根据控制电路的设计，相反的定义同样是可以的。这样依照所需显示的图形文字，按显示屏的各行各列逐点填写显示数据，就可以构成一个显示数据文件。其中，文字的点阵格式比较规范，采用U CD O S中文宋体字库。
在U C D O S中文来体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。如果用8位的A T89S52单片机控制，由于单片机的总线为8位，—个字需要拆分为2个部分，即拆分为上部和下部，上部由8×16点阵组成，下部也由8。16点阵组成。在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第O列的pO口。方向为p00到pO．7。上半部第～列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p2]向p2．o方向扫描，然后单片机转向上半部第二列，这一列完成后继续进行下半部分的扫描。依次，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位，可以得出字模的扫描代码。
22LE D主控芯片选择
第一代8位单片机系统功能较差如I N TE L公司的M C S一48系列，它实际上是8位通用C P U单元电路和基本I／O接口电路、小容量存储器、中断控制系统的简单组合，没有串行通信功能，中断控制和管理能力也较藿。第二代8位机通用性强，但个性不突出，依然存在很多问题。而新一代8位单片机，其
特点是功能齐全，片内存储器容量大，带有可编程阵列，使用灵活，电磁兼容性好，能满足本设计的应用要求。因此本设计使用的单片机A T89S52。
23亮度可调案选择
对于LE D显示屏的亮度可以通过在软件中调节刷新频率。刷新频
率高的时候，连续点亮的时间短，显示屏亮度低。当刷新频率调低时，
连续点亮的时间延长．显示屏变亮，因此通过调节占空比来实现显示屏
亮度的调整。但是由于软件调节亮度变化不连续．不能实现连续的亮度
调节，并且会出现闪烁。调节的效果不明显。另外可通过调节电位器来
改变电压，实现亮度的调节。调节电位器实现线性电压调整，从而控制
三极管使显示孱压降发生改变，从而达到连续调节亮度的目的。电位器
的调节范围较大，因此用此方法来调节。
24驱动芯片的选择
在不使用专用的L E D控制芯片的情况下可以采用通用芯片
74LS595，这个芯片具有8位锁存，串—并移位寄存器和三态输出，
可以用它的锁存功能实现硬件电路对数据的刷新。但是需要更多的控制
信号，而且芯片的级联不方便。由于A T M EL公司对A T89S52提供了
足够的内存来做为数据缓冲区对显示数据进行存储，我{门可以用移位寄
存器74L Sl54实现LE D点阵显示的行列控制。
25磬：件程序设计的选择
PO，P2D送字模扫描代码到16X16点阵LED显示屏的阳极，美图天下
熊维江P1，P3口直接送扫描信号到显示屏的阴极。这样做直接有效，可是占
用了P3口，浪费了有限的I／O资源，无法接入控制键盘，完成不了设
计要求。Po，P2口送字模扫描代码到16×16点阵LE D显示屏的阳极，P1口通过两个74LSl54移位寄存
器扩展电路．送扫描信号到显示屏的阴极。而由于人眼的视觉停留效应，只要扫描频率足够高，从显示器就看不出闪烁现象。所以采用P1口送扫描信号到显示屏的阴极。
张承志
3电子显示屏系统组成
E bI-X上_的分析可得出，电子显示屏系统的由A T89S52单片机及相
联合作战关外围电路具体包括时钟电路、复位电路、键盘模块、显示控制电路和
电子显示屏等部分组破，具体如图1所示：
f荇j一
圭控制器叫驱卜4m
A T89S52刚一
图1系统包体眶图
4结语
本文主要讨论了电子显示屏系统设计的关键问题，并且对如何才能实现系统功能进行了论证，设计所采甩动态扫掐方案，通过字模来点
亮显示屏，达到显示所要求内容的目的。
中国分类号：TP36&1文献标识码：A
作者简介：陈红丽，1980年生，女，硕士研究生，西安航空职工大学宝戊工学院电子系教师。主要研究方向电路与系统、信号与信息处理，
规定水平力[参考文献]
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