单片机的LED显示屏控制电路设计方案

1、基于单片机的LED显示屏控制电路设计 时间：2018-10-12 07:50:57 来源：现代电子技术 作者：李秀忠 LED显示屏广泛应用于工矿企业、学校、商场、店铺、公共场所等进行图文显示，广 告宣传，信息发布。本文设计一种由4个16X16点阵LED模块组成的显示屏，由单片机 作控制器，平滑移动显示任意多个文字或图形符号，本电路可级联扩展实现由任意多个 16 X16点阵LED模块组成的显示屏。 1电路设计 控制电路由AT89C51单片机作控制器，显示屏由4个16 X16点阵LED模块组成，每个 16 X16点阵LED模块由4个8 X8点阵LED模块组成，用户可根据需要扩展增加任意多个 16

2、X16点阵LED模块。8X8点阵LED模块结构如图1所示，共8行8列，每个发光二极 管放置在行线和列线的交叉点上，共64个发光二极管。当某一列为高电平，某一行为低 电平时，则对应的发光二极管点亮。 单片机P3. 0引脚接串入并出移位寄存器 74LS164(U10的串行数据输入端，8个 74LS164(U10U17级联，P3 . 1引脚接8个74LS164的时钟脉冲输入端；8个74LS164 分别接8个锁存器74LS373(U18U25 , 8个锁存器的数据输出端接4个16X16点阵 LED模块的行线，每个16 X16点阵LED模块的行线是独立控制的。P1 . O接8个 74LS164(U2U9

3、的时钟脉冲输入端，P1 . 1接U2、U4、U6、U8的串行数据输入端， 每两个74LSl64(U2和U3 , U4和U5 , U6和U7 , U8和U9级联；U2U9的并行数据 输出端接4个16X16点阵LED模块的64条列线。P1. 2接所有74LS164的清0端， P1. 3接锁存器的锁存控制端。设计完成的电路如图2所示。 *亠/ 烬: 卜;打 彳-于. y % 卜y; IS Z LED墨示屏挫制电路 2工作原理 本电路利用串行通信口工作于方式0,同时利用P1. O和P1. 1模拟串行输出，来实现 LED显示屏字符平滑移动显示。由于 LED模块为16 X16点阵，所以字符点阵也为 16

4、X16 点阵，即每个字符由 32个字节即16个字数据组成，每个字数据决定了每列 LED点亮的情 况。16X16点阵字符数据由字符点阵提取软件获得。 首先单片机P1 . 1串行输出一位二进制位 “ 1,”经4组74LSI64给4个16 X16点阵LED 模块的第1列送入一高电平，接着由 P3. O串行输出4个16X16点阵LED模块的第1列 行数据，即Y1 , Y17, Y33 , Y49列的行数据，经 74LS373锁存后送LED显示屏的行线， 此时每个LED模块第1列对应的LED点亮。每列的行数据为1个字数据，4列共4个字 数据，每个字数据首字节在字符点阵数据表中的地址相差32，此时每个LE

5、D模块显示每 个字符的第1列。接着P1. 1串行输出一位二进制位“0”经4组74LS164移位后给4个 LED模块的第2列送入一高电平，再由 P3 . O串行输出4个16 X16点阵LED模块的第2 列行数据，即 Y2，Y18，Y34，Y50列的行数据，经 74LS373锁存后送LED显示屏的行 线，此时每个LED模块第2列对应的LED点亮，即显示每个字符的第2列。如此循环， 依次点亮每个LED模块每列对应的LED，直到点亮每个LED模块的第16列，即依次显 示每个字符的各列。只要每列交替显示的时间适当，利用人眼的视觉暂留特性，看上去16 列LED同时点亮，即看上去整个字符同时显示。然后再从第

6、1列依次扫描显示至16列， 如此循环多次，以确保显示出的字符具有足够的亮度。 为实现字符平滑移动显示的效果，在上面实现的4个字符静态显示一定时间后，再次扫 描显示时，每个LED模块的第1列从每个字符的第2列数据开始扫描显示，即第1个 LED模块显示第1个字符的第2列、第3列、第16列和第2个字符的第1列，第2 个LED模块显示第2个字符的第2列、第3列、第16列和第3个字符的第1列、 第2列、。当第三次扫描显示时，每个LED模块的第1列从每个字符的第 3列数据开 始扫描显示，即第 1个LED模块显示第1个字符的第3列、第4列、第16列和第2 个字符的第1列、第2列，第2个LED模块显示第2个字

7、符的第3列、第4列、第 16列和第3个字符的第1列、第2列、。如此实现了字符的平滑移动显示。 3程序设计 根据以上电路设计及工作原理，绘制出本电路的控制程序流程图如图3所示。按程序流 程图编写出控制程序，用 Wave或Keil软件调试通过后，产生目标代码文件。 禹4 LED显示屛平滑够动显示 4电路仿真 将目标代码文件加入用Proteus软件绘制的LED显示屏控制电路仿真图中的单片机中, 仿真运行，运行结果如图 4所示。 r R4MW RJt 初 OKM 査套胞出字苻点澤龜廉底由RXD站串右娅出，iwne DPTKW1 DPTRffiV 于 MJU 査衰槪出字符点障独1取反后由RXD制串荷笈送出.fllTlfe US初$ DPIM131 童議暇出字苻点阵越攔，収反后由RXDfTfttttb蒲T1包 DPTR1DI 可 査喪豔出半符点阵数攜+鑿揽焙由RXD4I率行她出i*W N EUM17J05? Y 視取出数JS芳结重科灵 焉时 IUMU 的苗 ifiDFTR JWTRtU 力*V3bS -g* 和减1为。苦？ N DPTRMJ2 omMM 47-5 图3 LED显示鼻控制程序流租图 5结语 该LED显示屏