LED多功能遙控顯示屏設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 LED多功能遙控顯示屏設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 0 引言 隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)的微電子.光電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED顯示屏以其可靠性高.使用壽命長.環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng).性價(jià)比高的特點(diǎn)，迅速成長為平板顯示的主流產(chǎn)品. 目前大多數(shù)的LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)自帶字庫，顯示和動(dòng)態(tài)效果（主要是顯示內(nèi)容的滾動(dòng)）的實(shí)現(xiàn)依靠硬件掃描驅(qū)動(dòng)，該方法雖然比較方便，但顯示內(nèi)容不易及時(shí)更新，而且當(dāng)LED顯示屏安裝到戶外時(shí)，不能對其開展有效的控制.室內(nèi)顯示屏通過數(shù)據(jù)線控制，很不方便. 設(shè)計(jì)圍繞多功能LED 顯示屏開展，顯示方式有上下左右移動(dòng)，利用PC 機(jī)開展顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)控制更新.系統(tǒng)使用紅外發(fā)射.接收器構(gòu)成的遙控

2、電路，遙控接收器通過對紅外光接收并識別，判斷控制操作，來完成整個(gè)紅外遙控發(fā)射.接收過程，可以方便地更新顯示內(nèi)容，更換顯示方式，使設(shè)計(jì)更具實(shí)用性和操作控制的方便性. 1 總體設(shè)計(jì)方案 LED 顯示屏多采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式.掃描顯示的原理是基于人眼的視覺暫留現(xiàn)象，各顯示行（列）輪流顯示，只要刷新頻率不小于24 f/s,人眼感覺到的將是完整連續(xù)的圖像. 紅外遙控是以紅外線作為載體來傳送控制信息的，紅外線發(fā)射頭采用紅外發(fā)光二極管，這樣遙控發(fā)射器易于小型化且價(jià)格低廉.采用數(shù)字信號編碼和二次調(diào)制方式，不僅可以實(shí)現(xiàn)多路信息的控制，增加遙控功能，提高信號傳輸?shù)目垢蓴_性，減少誤動(dòng)作，而且功耗低，不會產(chǎn)生信號串?dāng)_

3、，反應(yīng)速度快，傳輸效率高，工作穩(wěn)定可靠等.單片機(jī)采用STC89C58RD+,儲存數(shù)據(jù)量比STC89C52大，晶振用22.1148 MHz,以提高刷新的頻率使顯示更穩(wěn)定.P0口輸出行信號經(jīng)74HC154譯碼后，產(chǎn)生行選通信號送入顯示屏的行開展輪流顯示.單片機(jī)P2口與8位移位存放器74HC595相連.系統(tǒng)總體構(gòu)造圖如圖1所示. 2 硬件電路設(shè)計(jì) 2.1 1664 LED點(diǎn)陣屏 系統(tǒng)顯示屏用16 行.64 列的高亮白5 mm LED 發(fā)紅光二極管搭建成.每行64個(gè)LED的陽極相連成行線并引出，16行16個(gè)接口作為共陽行線接口端，方便與行驅(qū)動(dòng)模塊連接，實(shí)現(xiàn)行的定位和掃描；每列16個(gè)LED的陰極相連并引

4、出，每8條列線組成一個(gè)接口，方便與列驅(qū)動(dòng)模塊相接，實(shí)現(xiàn)存放器數(shù)據(jù)的存儲與掃描，從而搭建成顯示屏系統(tǒng).部分點(diǎn)陣屏電路如圖2所示. 2.2 主控與掃描驅(qū)動(dòng)電路 主控電路以STC89C58RD+芯片為，外接復(fù)位電路.時(shí)鐘電路及串口線接口電路（RS 232 通信接口），用于LED 顯示系統(tǒng)和電腦的通信，通信方式為10 位的異步通信，在線便于程序更新，有利于系統(tǒng)的維護(hù). 掃描驅(qū)動(dòng)電路由行和列驅(qū)動(dòng)組成.LED 顯示屏一共16行，用一片74HC154對16行LED 開展譯碼選擇，經(jīng)過TIP127放大并轉(zhuǎn)換成高電平，從而選通行線. 列掃描驅(qū)動(dòng)采用并行數(shù)據(jù)串行傳輸?shù)姆桨?，?shù)據(jù)鎖存器用74HC595.64 列用8

5、 塊74HC595 芯片來驅(qū)動(dòng)，8 塊74HC595是首尾相連，前面一塊74HC595的移位輸出連接到下一塊74HC595 輸入，塊74HC595 的串行數(shù)據(jù)輸入端與單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出端相連接，其中前2塊74HC595連接如圖3所示. 2.3 紅外收發(fā)遙控電路 紅外發(fā)射接收原理是：發(fā)射端輸入信號經(jīng)放大后送入紅外發(fā)射管發(fā)射，在接收端，接收管收到紅外信號后，由放大器放大處理復(fù)原成控制信號.按下某一個(gè)按鍵，單片機(jī)識別出該按鍵，同時(shí)單片機(jī)向接有紅外發(fā)射管的端口發(fā)射一定頻率的脈沖.該脈沖與38 kHz左右的載波脈沖開展調(diào)制，然后將已調(diào)制的脈沖開展緩沖放大，激勵(lì)紅外發(fā)光二極管將電能轉(zhuǎn)化為光能，使得紅外發(fā)光二極

6、管發(fā)射出一定頻率的紅外線.當(dāng)接收控制系統(tǒng)接收到該紅外光后，由單片機(jī)內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器得到該紅外光的頻率，然后將該頻率送往CPU,由CPU對該信號開展解碼，識別出控制信號，從而對控制電路實(shí)施控制功能，完成整個(gè)遙控功能. 系統(tǒng)采用一體化紅外接收頭HS0038,如圖4所示，1 腳GND 接電源地，2 腳VCC 接+5 V,3 腳OUT 為數(shù)據(jù)輸出端（TTL 電平，反相輸出），可直接與單片機(jī)相連. SE303 是紅外發(fā)射二極管，當(dāng)P2.0=1時(shí)，三極管9013 導(dǎo)通，SE303 通電發(fā)射紅外線，實(shí)際上發(fā)射的是頻率為38 kHz的脈沖串.電路連接如圖4所示. 3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 總體程序流程設(shè)計(jì) 單片

7、機(jī)開外部中斷，不斷查詢是否有紅外信號發(fā)射過來，若沒有接收到信號，單片機(jī)按照原來的預(yù)編入內(nèi)容開展掃描，送給顯示屏顯示.否則，單片機(jī)接收數(shù)據(jù)，識別顯示方式，接收完畢后，更新顯示內(nèi)容.同理按照這種方式接收PC機(jī)的數(shù)據(jù)，開展更新顯示.總體程序如圖5所示. 3.2 串行通信程序 每當(dāng)向PC機(jī)客戶程序里輸入新顯示內(nèi)容并發(fā)送給單片機(jī)時(shí)，單片機(jī)就產(chǎn)生串行中斷，承受待顯示信息的機(jī)內(nèi)碼，然后再利用點(diǎn)陣字模信息提取程序得到點(diǎn)陣數(shù)據(jù)送到LED 顯示屏顯示.單片機(jī)承受數(shù)據(jù)采用中斷的方式.串行中斷程序流程圖如圖6所示. 3.3 LED顯示程序 LED 顯示屏的顯示方式有靜止.上下滾屏.左右滾屏等多種方式，其程序流程如圖7

8、所示.其中上下滾屏顯示程序類似，左右滾屏顯示程序類似，其他多花樣的顯示方式程序都是在此根底上開展改動(dòng)而來的. 3.4 PC機(jī)客戶程序 系統(tǒng)的PC 機(jī)客戶程序用Visual Basic 6.0開展開發(fā)，主要利用其串行通信控件MSComm,其主要流程圖見圖8所示. 3.5 紅外遙控程序 3.5.1 發(fā)射程序設(shè)計(jì) 因HS0038 的紅外接收頻率為38 kHz,所以載波信號采用38 kHz方波.載波信號由子程序產(chǎn)生，方波周期t=26 s.該程序基于字節(jié)傳輸?shù)募t外遙控?cái)?shù)據(jù)格式，在發(fā)送字節(jié)的開始先通過單片機(jī)發(fā)送20個(gè)脈沖寬度（每個(gè)脈沖周期26 s）的高電平作為傳輸開始，接著發(fā)送8 位數(shù)據(jù)（字節(jié)高位在前，低位在后），發(fā)送10 個(gè)脈沖寬度的低電平作為傳輸結(jié)束.其程序流程圖如圖9所示. 3.5.2 接收程序設(shè)計(jì) HS0038 輸出的信號是解調(diào)后的反向信號，所以接收到的信號解碼時(shí)也要經(jīng)過反向才能與發(fā)送信號編碼一致.當(dāng)接收到同步幀后，進(jìn)入解碼部分，接收完一幀后，處理收到的數(shù)據(jù)并進(jìn)入下接收.解碼采用軟件抽樣判決，以15個(gè)脈沖為判決門限，在門刻讀得低電平時(shí)，即可判定為編碼1;在門刻讀得高電平時(shí)，即可判定為編碼0.解碼一位后，需等到下一位的高電平到來，再計(jì)數(shù)15 個(gè)脈沖后，判斷讀得的電平是高還是低，開展解碼.程序流程如圖10所示. 4 結(jié)語 基于STC89C58RD+單片機(jī)控制的遙控L