LED點陣顯示屏

1、應用生活中，生活中，LED點陣顯示屏隨處可見。點陣顯示屏隨處可見。 銀行銀行公交車公交車戶外廣告牌戶外廣告牌目目 錄錄 1616 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 LED點陣顯示屏原理點陣顯示屏原理 大型大型LED點陣顯示屏點陣顯示屏 漢字點陣字模的提取漢字點陣字模的提取 標準化接口標準化接口 LED點陣顯示屏結(jié)構(gòu)88點陣實物圖點陣實物圖 1個發(fā)光二極管構(gòu)成一個個發(fā)光二極管構(gòu)成一個“點點”，64個發(fā)光二極管構(gòu)成個發(fā)光二極管構(gòu)成“88點點陣陣”，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。 LED點陣顯示屏結(jié)構(gòu) 1個發(fā)光二極管構(gòu)成一個個發(fā)光二極管構(gòu)成一個“點點”，

2、64個發(fā)光二極管構(gòu)成個發(fā)光二極管構(gòu)成“88點點陣陣”，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。 44矩陣鍵盤矩陣鍵盤 回憶學習按鍵時， IO口資源不夠 將鍵盤替換成發(fā) 光二極管 44點陣點陣 行列交叉處行列交叉處 row1 = 0， column1 = 1， 發(fā)光二極管亮 01LED點陣顯示屏結(jié)構(gòu)88點陣實物圖點陣實物圖注：注： 不同型號點陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能不同；不同型號點陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能不同；v 同一型號點陣在印制板上放置方向不同，同一型號點陣在印制板上放置方向不同， 控制方法也不同?？刂品椒ㄒ膊煌?。10 row = 1， column = 0， 發(fā)光二極

3、管亮電路設計 為節(jié)省為節(jié)省IO口，選用串轉(zhuǎn)并芯片口，選用串轉(zhuǎn)并芯片74HC595作為作為“列列”控制信號，控制信號，74HC138作為作為“行行”控制信號，控制信號，88點陣驅(qū)動電路原理圖如下圖點陣驅(qū)動電路原理圖如下圖所示。所示。 74HC59574HC138LNM-788BS輸出輸出8路互斥路互斥低有效低有效信號，更好控制行信號，更好控制行 電路制作 制作好的樣品效果圖如下圖所示，基于該電路板編寫制作好的樣品效果圖如下圖所示，基于該電路板編寫驅(qū)動程序。驅(qū)動程序。 驅(qū)動軟件顯示第顯示第1行行顯示第顯示第2行行顯示第顯示第3行行顯示第顯示第4行行顯示第顯示第5行行顯示第顯示第6行行顯示第顯示第7

4、行行顯示第顯示第8行行例如顯示例如顯示“9”，顯示過程如下圖所示。，顯示過程如下圖所示。 “行”信號的產(chǎn)生 前面的實驗已詳細介紹過前面的實驗已詳細介紹過74HC595，不再重復介紹其產(chǎn)生的，不再重復介紹其產(chǎn)生的“列列”信號，現(xiàn)重點介紹由信號，現(xiàn)重點介紹由74HC138產(chǎn)生的產(chǎn)生的“行行”信號。信號。 ABCY000001111真值表真值表Y7YnY1Y0低有效 “行”信號P1.0P1.1P1.28051ABCVCCGNDVCCGNDDSTRCP57913681024“行”信號傳送子程序 先將先將“行行”信息存于信息存于R7，再用程序處理成，再用程序處理成“ABC”控制信號控制信號發(fā)送給發(fā)送給7

5、4HC138，如，如R7 = 0000 0101（第（第5行），處理程序如下行），處理程序如下（其中（其中HC138_A = P1.0，HC138_B = P1.1，HC138C = P1.2）。）。 HC138_Send_Address:MOVA,R7RRCAMOVHC138_A,CMOVHC138_B,CRRCARRCAMOVHC138_C,CRET; A = 0000 0101;C = 1，A = 0000 0010;P1.0 = 1，HC138_A = 1;C = 0，A = 0000 0001;P1.1 = 0，HC138_B = 0 ;C= 1，A = 0000 0000;P1.2

6、 = 1，HC138_C = 1 先向先向74HC13874HC138發(fā)送完發(fā)送完“行行”信息，再調(diào)用信息，再調(diào)用74HC59574HC595送數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)（“列列”信息）子程序，點陣信息）子程序，點陣屏即可按要求顯示了。屏即可按要求顯示了。 延時程序 通常，顯示器的刷新頻率需要通常，顯示器的刷新頻率需要60Hz以上才不會出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象，即以上才不會出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象，即1s至少需要整屏刷新至少需要整屏刷新60次。次。 對于對于88點陣，共點陣，共8行，為達到行，為達到60Hz的刷新頻率，每秒鐘至少需顯示的刷新頻率，每秒鐘至少需顯示860 = 480行，則顯示一行完需延時行，則顯示一行完需延時1 480

7、 2.08ms，為了保證顯示亮，為了保證顯示亮度與屏不出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，顯示完一行約延時度與屏不出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，顯示完一行約延時0.5ms，延時函數(shù)如下。，延時函數(shù)如下。 延時程序MOVR6,#0 x03DJNZR5,.MOVR5,#0 x53DJNZR6,DelayDelay:延時時間：（延時時間：（R5 2 + 1 + 2 ）R6 + 1） 1.085us = 0.55ms 88點陣顯示“9”測試用例.ORG0 x0000.AREAHOME(ABS,CODE)HC138_A = P1.0HC138_B = P1.1HC138_C = P1.2PIN_DATA = P1.3PIN_CP = P1.

8、4PIN_STR = P1.5Start: CLRPIN_CP CLRPIN_STRREDISP: MOVR4,#0 x00 MOVDPTR,#TableLoop: CJNER4,#0 x08,Row_Scan AJMPREDISP定義單片機與88點陣的接口 ; R4保存“行”信息，從0行開始; DPTR保存“列”信息起始地址Table表存放“列”信息，即“9”的字模 ; 8行顯示是否結(jié)束？ 88點陣顯示“9”測試用例Row_Scan: MOV R7,#0 x00ACALLHC595_Serial_Change_ParallelMOVA,R4INCR4ACALLHC138_SendAddres

9、sCLRAMOVCA,A+DPTRINCDPTRMOVR7,AACALLHC595_Serial_Change_ParallelMOVR6,#0 x03Delay: MOV R5,#0 x53DJNZR5,.DJNZR6,DelayAJMPLoop發(fā)送空行 發(fā)送“行”信息 發(fā)送“列”信息 延時一段時間 Table:.DB 0 x00,0 x1C,0 x22,0 x22,0 x1E,0 x02,0 x04,0 x38“9”的點陣數(shù)據(jù)MOV A,R788點陣顯示“9”測試用例為什么兩次調(diào)用為什么兩次調(diào)用“列列”信息子程序信息子程序 程序流程：程序流程：初始化初始化 8行顯示完畢？行顯示完畢？發(fā)送列

10、信息發(fā)送列信息 發(fā)送行信息發(fā)送行信息 NY已確定已確定 “ “本行本行”，而上一行的，而上一行的“列列”信息信息未更新，在確定未更新，在確定 “ “本行本行”的的“列列”信息前信息前會暫時顯示會暫時顯示“上行上行”數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)，出現(xiàn)出現(xiàn)“拖影拖影” ” 加入調(diào)用加入調(diào)用“列列”信息子程序，發(fā)送信息子程序，發(fā)送空行空行，在確定在確定“本行本行”前，前，清空清空“上行上行”數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 消除消除“拖影拖影” 方案方案1，可行，但效率低，可行，但效率低 消除“拖影”方案2OE：Output EnableOE = 0，輸出有效OE = 1，輸出高阻態(tài)鎖存器輸出數(shù)據(jù)鎖存器輸出數(shù)據(jù)鎖存器不輸出數(shù)鎖存器不輸出數(shù)

11、據(jù)，據(jù)，點陣全部熄滅點陣全部熄滅 通過通過IO口控制口控制OE輸出輸出1來替換程序來替換程序發(fā)送發(fā)送“空行空行” 74HC59574HC138LNM-788BS改進后的電路：改進后的電路： 目目 錄錄 1616 LED點陣顯示屏點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理點陣顯示屏原理 大型大型LED點陣顯示屏點陣顯示屏漢字點陣字模的提取漢字點陣字模的提取 標準化接口標準化接口 標準化接口RS232接口USB接口網(wǎng)絡接口計算機常見接口計算機常見接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR1R2GNDGND1357911131524681012141608接口接口 ABCSCKLTBRGGNDEN

12、GNDGNDGNDGNDGNDGNDGND1357911131524681012141612接口接口 GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDLTBSCKRGENABGND1357911131524681012141604接口接口 點陣屏常見接口點陣屏常見接口 88點陣是構(gòu)成戶外大型點陣是構(gòu)成戶外大型LED屏的最小項，并且到目前為止，已屏的最小項，并且到目前為止，已經(jīng)完全實現(xiàn)了標準化與產(chǎn)業(yè)化，像計算機一樣，經(jīng)完全實現(xiàn)了標準化與產(chǎn)業(yè)化，像計算機一樣，LED顯示屏也定義了顯示屏也定義了一系列標準化接口進行數(shù)據(jù)傳輸。一系列標準化接口進行數(shù)據(jù)傳輸。 不同接口控制方法不同，不同接口控制方法不同，

13、LEDLED屏顯示效果不同，應用于不同場合屏顯示效果不同，應用于不同場合 08接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR1R2GNDGND1357911131524681012141608接口引腳圖接口引腳圖引腳名稱引腳名稱引腳功能引腳功能引腳編號引腳編號GND接地1、3、5、13、15A行選擇信號2B行選擇信號4C行選擇信號6EN使能信號7D行選擇信號8R1顯示數(shù)據(jù)9G1顯示數(shù)據(jù)10R2顯示數(shù)據(jù)11G2顯示數(shù)據(jù)12LTB鎖存信號14SCK時鐘信號1608接口引腳功能定義接口引腳功能定義 等同等同74HC59574HC595的的“STRSTR” ” 等同等同74HC59574HC

14、595的的“CPCP” ” 08接口引腳名稱引腳名稱引腳功能引腳功能引腳編號引腳編號GND接地1、3、5、13、15A行選擇信號2B行選擇信號4C行選擇信號6EN使能信號7D行選擇信號8R1顯示數(shù)據(jù)9G1顯示數(shù)據(jù)10R2顯示數(shù)據(jù)11G2顯示數(shù)據(jù)12LTB鎖存信號14SCK時鐘信號1608接口引腳功能定義接口引腳功能定義 12接口引腳名稱引腳名稱引腳功能引腳功能引腳編號引腳編號EN使能信號1A行選擇信號2GND接地3、5、7、9、11、13、15、16B行選擇信號4C行選擇信號6SCK時鐘信號8LTB鎖存信號10R顯示數(shù)據(jù)12G顯示數(shù)據(jù)1412接口引腳功能定義接口引腳功能定義 04接口引腳名稱引

15、腳名稱引腳功能引腳功能引腳編號引腳編號EN使能信號9A行選擇信號11GND接地2、4、6、8、10、12、14、15、16B行選擇信號4SCK時鐘信號3LTB鎖存信號1R顯示數(shù)據(jù)5G顯示數(shù)據(jù)704接口引腳功能定義接口引腳功能定義 標準化接口接口接口特點特點應用場合應用場合04接口常用于1/4掃描，掃描周期短，亮度高 室外08接口常用于1/16掃描，掃描周期長，亮度低 室內(nèi)12接口常用于1/4與1/8掃描，亮度介于04與08接口間 室內(nèi)或室外目目 錄錄 1616 LED點陣顯點陣顯 示屏示屏LED點陣顯示屏原理點陣顯示屏原理 大型大型LED點陣顯示屏點陣顯示屏 漢字點陣字模的提取漢字點陣字模的提

16、取 標準化接口標準化接口 1616 LED點陣顯示屏行與行相連 列與列相連1616LED點陣點陣01Row = 0，Column = 1，“點點”亮，原理同亮，原理同88點陣。點陣。 1616 LED點陣驅(qū)動電路 1616 LED需需16路路“行行”信號與信號與 “列列”信號，而一片信號，而一片74HC138只能產(chǎn)生只能產(chǎn)生8路路“行行”信號，一片信號，一片74HC595只能產(chǎn)生只能產(chǎn)生8路路“列列”信號。信號。 回憶ROM128中產(chǎn)生 16個地址的方法 A0A1A2A3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15 將2片74HC138級聯(lián) 產(chǎn)生16路“行”信號

17、 ABCDS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15輸入輸入4 4路路“行行”信號信號譯碼產(chǎn)生譯碼產(chǎn)生1616路路“行行”信號信號 回憶TinyHMI中控制 2個數(shù)碼管的方法 將2片74HC595級聯(lián) 產(chǎn)生16路“列”信號 1616 LED點陣驅(qū)動電路74HC59574HC59574HC13874HC1381616 LED點陣驅(qū)動程序HC138_Send_Address:MOVA,R7RRCAMOVHC138_A,CMOVHC138_B,CRRCARRCAMOVHC138_C,CRET 發(fā)送發(fā)送“行行”信息子程序。信息子程序。 RRCAMOVHC138_D,C

18、較88點陣多發(fā)送第4位“行”信號 1616 LED點陣驅(qū)動程序 發(fā)送發(fā)送“列列”信息子程序。信息子程序。PIN_DATA = P1.4PIN_CP = P1.5PIN_STR = P1.6PIN_OE = P1.7CLRACLRA,A+DPTRINCDPTRMOVR7,AACALLHC595_Serial_Change_ParallelCLRACLRA,A+DPTRINCDPTRMOVR7,AACALLHC595_Serial_Change_Parallel兩次調(diào)用發(fā)送8位“列”信息子程序，通過數(shù)據(jù)級聯(lián)及時鐘移位，巧妙產(chǎn)生16位“列”信息 目目 錄錄 1616 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 LE

19、D點陣顯示屏原理點陣顯示屏原理 大型大型LED點陣顯示屏點陣顯示屏 漢字點陣字模的提取漢字點陣字模的提取 標準化接口標準化接口 TKStudio配套字模軟件配套字模軟件 漢字點陣字模的提取 人工排列取字模工作量太大，可借助軟件對字模進行提取。人工排列取字模工作量太大，可借助軟件對字模進行提取。 查看幫助欄學習使用該軟件查看幫助欄學習使用該軟件 還有多種字模提取軟件，可通過網(wǎng)絡或其它途徑獲取。還有多種字模提取軟件，可通過網(wǎng)絡或其它途徑獲取。 目目 錄錄 1616 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 LED點陣顯示屏原理點陣顯示屏原理 大型大型LED點陣顯示屏點陣顯示屏 漢字點陣字模的提取漢字點陣字模的提取 標準化接口標準化接口 大型LED點陣顯示屏構(gòu)成16行行64列列LED點陣點陣74HC595495374HC13874HC245495374HC13874HC24508接口接口GNDGNDGNDENR1R2GNDGNDABCDG1G2RCKSCK行行列列行行 用用1616點陣屏來構(gòu)成大型顯示屏是很不