基于单片机的电子显示屏设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

基于单片机的电子显示屏设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

起成为“箱体”，多用于大型的全彩屏。 室内屏单元板通常有 64x32（ 64 列 32 行、由 32 个模块组成）、 64x16(64列 16 行、由 16 个模块组成）等。 图 26 是一个 16x32 的单元板： 图 26 室内屏单元板反正面 6 图 27 16x8(2 红 )的室外屏模组 加了防水结构用于全户外， 如图 27， 我们可以看到塑料壳体，最右侧是它的整个结构刨图：显示板上插的是灯珠、背板上是显示驱动电路，这是分体结构的，也有的是将显示板和显示驱动电路做在一块电路板上的整体结构的，下面的两个图我们可以看到区别。 面板、后壳其实是一个塑料罩壳，面板上对应灯珠位置开有孔， 以使灯珠漏出头，后壳上有用于安装的螺丝孔或磁柱，使模块便于组装， 模块的前面灌有显示屏专用的防水胶。 将单元板 /模组 /箱体按一定方式拼接在一起，加上控制卡 /控制系统、电源和框架等就构成为 LED 显示屏。 图 28 是 LED 显示屏屏体。 图 28 室外屏：显示模组 +控制卡 +电源 点距 点距 就是 2 个像素点之间的距离。 主要是取决于观看者的距离。 通常 7 点距的概念用于室外屏，有 P 、 P P P1 P1 P20 等，以毫米 mm 为单位。 室外屏观看距离一般在 30 米内，采用不大于 P16（ 16mm）的模组。 点距越密，显示出来的字笔画越细腻，单位面积像素点越多，显示屏成本越贵。 扫描方式 扫描方式决定了模组之间连接的形式，扫描方式有 1/1 1/ 1/1/静态这 几种。 因为 LED 显示屏是逐行刷新显示的，扫描方式也就决定了显示刷新的方式，如 1/16 就是每次刷新 1 行， 16 行为一个扫描周期，需ABCD 四个信号控制； 1/8 就是每次刷新 1 行， 8 行为一个扫描周期，需 ABC三个信号控制；其它依次类推。 如果采用相同的 LED 灯， 1/16 扫的亮度要比 1/8 低，静态（ 1/1）的亮度是最高的。 户内的屏一般采用 1/16 扫，户外和半户外的一般采用 1/16 或者 1/8。 对于放置在屏经常受到猛烈阳光照射的环境，就最好用 1/4 扫描。 具体扫描方式如表 21 所示。 表 21 芯片的扫描方式 扫描 方式 走线描述 图示 1/16（十六分之一）扫描 ：直行走线， 一路数据带 16 行。 1/8（八分之一）扫描 ：直行走线， 一路数据带 8 行。 8 ：上蛇行， 一路数据带 16 行， 8 行折列。 ：下蛇行， 一路数据带 16 行， 8 行折列。 1/4（四分之一）扫描 ：直行走线， 一路数据带 4 行。 ：上蛇行， 一路数据带 16 行， 8 行折列。 ：下蛇行，一路数据带 16 行， 8行折列。 ：上蛇行，一路数据带 8 行， 8 行折列。 9 LED 显示屏显示原理 图 29 是以一个 8x8 的 点阵 LED 结构。 图 29 X8 的点阵 LED结构 从图上看， 8X8 点阵共需要 64 个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置高电平，某一列置低电平时，则相应的二极管就亮。 将许多这样的模块组合在一起，就是我们通常说的单元 板 /模组，而驱动其显示需要显示驱动电路和诸如单片机之类的智能控制芯片。 通常我们的单元板 /模组是带有显示驱动电路的，我们还需要带有单片机的控制卡才能将我们所需要显示的文字 /图形显示在屏幕上。 电路原理图示如 图 210所示： 图 210 显示屏电路图 无论文字 还是图形都是由点阵组成的，比如我们常用的汉字，完整的点阵由 16x1 32x32 等等，每个点就是一个像素点。 10 显示 原理如下 : 现以 “ 巴音 ” 为例，将红 点处（点亮的像素点）定义为 1，黑 点处（不亮的像素点）定义为 0，就可以编写成能在单片机中保存的字型格式： {0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0x02,0x00,0x00,}{0x13,0x1F,0x1F,0x18,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00}{0x22,0x21,0x20,0x28,0x23,0x2F,0x2F,0x28}{0x32,0x31,0x30,0x38,0x30,0x30,0x30,0x30}{0x42,0x41,0x40,0x48,0x40,0x40,0x40,0x48}{0x52,0x51,0x50,0x58,0x50,0x50,0x54,0x54,0x50,}{0x62,0x61,0x60,0x60,0x68,0x6F,0x6F,0x6F,0x6E}{0x72,0x7F,0x7F,0x78,0x70,0x70,0x70,0x70}„„ {0XB2,0xB0,0XB0,0XB2,0XB1,0xBF,0xBF,0xBF,0Xb0}{0xC2,0xC0,0xC1,0xC0,0xC1,0xC0,0xC1,0XCf}{0xE1,0xEF,0xEF,0xEE,0xE1,0xEF,0xEF,0xE0}{0xF0,0xF0,0xF0,0xF0,0xF1,0xF1,0xF1,0xF0}。 这是 16x32 的点阵汉字，每个汉字 32 个字节。 每个字节都是 8 位，这样一共送出了 8x8=64 位（列），送出这些位信号是通过 DI 信号端送出的（串行送出），在每送出 1 位时 CLK 信号端都要高低变换一次，称为串行移位，使得 64 位（列）的每一位都被移送到了 74HC595 的输入端口上。 送出锁存信号 STB，即 STB 信号高低变换一次，这样 74HC595 的输入端口上 64 位（列）数据就被送到 74HC595 的输出上，一行显示就出来了。 锁存信号也使得下一行数据串行移位送出不会影响到上一行的显示。 由单片机再通过 74LS138 变换 ABCD 的 组合，选出下一个显示行。 重复的过程，但送出的数据相应的向后移动。 行选择也是从第 1行到第 16行。 16行显示一遍称为一个显示刷新周期，无论 LED 显示屏的大小如何，一个显示刷新周期必须在 20 毫秒以内完成，否则会出现闪动，单片机速度很快， 32 行 200 列以内的显示通常是没有问题的。 但当 LED 显示屏更大时就要选择速度更快的单片机或 DSP 来完成了。 完成 LED 显示的功能是由控制卡来实现的，无论简单的单色屏还是复杂的全彩屏，显示原理都是一样的，很简单。 但如要实现诸如左右移动、飞入飞出、嵌色变换等特殊效果， 还需要在单片机或 DSP 上编写非常复杂 11 的算法程序，却不是一般人能做到的。 好在现在有上百家控制卡生产研发的厂家公司，他们推出有性能各异的控制卡可以供我们选择，我们一是要看他们的功能，还要看他们能支持的 LED 屏像素点，功能越多、支持的像素点越多，价格越贵。 单元板 /模组认识 室内屏、室外屏、全彩屏等其显示原理都是一样的，而最大的区别就在于显示板的不同，下面我们分别来认识不同的显示单元板 /模组。 (1) 室内单元板 （图 211） ： 图 211 室内单元板 (2) 半户外模组 （图 212） ： 图 212 半户外模 组 （ 3） 全户外模组 （ 213） ： 图 213 全户外模组 12 显示板 芯片简介 认识显示板元件工作原理也是对于组装和维修的基础 ， 驱动芯片主是 : 74HC245/244， 74HC595， 74HC138， 4953。 74HC245 74CH245(图 214)是 信号功率放大 器。 控制信号是比较弱的，在信号传递过程中需要将它的功率进行放大。 图 214 74HC245 的工作图 引脚说明： 第 1 脚 DIR，为输入输出端口转换用， DIR=“1” 高电平时信号由 “A”端输入 “B” 端输出， DIR=“0” 低电平时信号 由 “B” 端输入 “A” 端输出。 第 29 脚 “A” 信号输入输出端， A1=B1„„ A8=B8。