LED多功能遥控显示屏设计与实现

1、【Word版本下载可任意编辑】 LED多功能遥控显示屏设计与实现 0 引言 随着计算机及相关的微电子.光电子技术的迅猛发展，LED显示屏以其可靠性高.使用寿命长.环境适应能力强.性价比高的特点，迅速成长为平板显示的主流产品. 目前大多数的LED 点阵显示系统自带字库，显示和动态效果（主要是显示内容的滚动）的实现依靠硬件扫描驱动，该方法虽然比较方便，但显示内容不易及时更新，而且当LED显示屏安装到户外时，不能对其开展有效的控制.室内显示屏通过数据线控制，很不方便. 设计围绕多功能LED 显示屏开展，显示方式有上下左右移动，利用PC 机开展显示内容的实时控制更新.系统使用红外发射.接收器构成的遥控

2、电路，遥控接收器通过对红外光接收并识别，判断控制操作，来完成整个红外遥控发射.接收过程，可以方便地更新显示内容，更换显示方式，使设计更具实用性和操作控制的方便性. 1 总体设计方案 LED 显示屏多采用动态扫描显示方式.扫描显示的原理是基于人眼的视觉暂留现象，各显示行（列）轮流显示，只要刷新频率不小于24 f/s,人眼感觉到的将是完整连续的图像. 红外遥控是以红外线作为载体来传送控制信息的，红外线发射头采用红外发光二极管，这样遥控发射器易于小型化且价格低廉.采用数字信号编码和二次调制方式，不仅可以实现多路信息的控制，增加遥控功能，提高信号传输的抗干扰性，减少误动作，而且功耗低，不会产生信号串扰

3、，反应速度快，传输效率高，工作稳定可靠等.单片机采用STC89C58RD+,储存数据量比STC89C52大，晶振用22.1148 MHz,以提高刷新的频率使显示更稳定.P0口输出行信号经74HC154译码后，产生行选通信号送入显示屏的行开展轮流显示.单片机P2口与8位移位存放器74HC595相连.系统总体构造图如图1所示. 2 硬件电路设计 2.1 1664 LED点阵屏 系统显示屏用16 行.64 列的高亮白5 mm LED 发红光二极管搭建成.每行64个LED的阳极相连成行线并引出，16行16个接口作为共阳行线接口端，方便与行驱动模块连接，实现行的定位和扫描；每列16个LED的阴极相连并引

4、出，每8条列线组成一个接口，方便与列驱动模块相接，实现存放器数据的存储与扫描，从而搭建成显示屏系统.部分点阵屏电路如图2所示. 2.2 主控与扫描驱动电路 主控电路以STC89C58RD+芯片为，外接复位电路.时钟电路及串口线接口电路（RS 232 通信接口），用于LED 显示系统和电脑的通信，通信方式为10 位的异步通信，在线便于程序更新，有利于系统的维护. 扫描驱动电路由行和列驱动组成.LED 显示屏一共16行，用一片74HC154对16行LED 开展译码选择，经过TIP127放大并转换成高电平，从而选通行线. 列扫描驱动采用并行数据串行传输的方案，数据锁存器用74HC595.64 列用8

5、 块74HC595 芯片来驱动，8 块74HC595是首尾相连，前面一块74HC595的移位输出连接到下一块74HC595 输入，块74HC595 的串行数据输入端与单片机数据输出端相连接，其中前2块74HC595连接如图3所示. 2.3 红外收发遥控电路 红外发射接收原理是：发射端输入信号经放大后送入红外发射管发射，在接收端，接收管收到红外信号后，由放大器放大处理复原成控制信号.按下某一个按键，单片机识别出该按键，同时单片机向接有红外发射管的端口发射一定频率的脉冲.该脉冲与38 kHz左右的载波脉冲开展调制，然后将已调制的脉冲开展缓冲放大，激励红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极

6、管发射出一定频率的红外线.当接收控制系统接收到该红外光后，由单片机内定时/计数器得到该红外光的频率，然后将该频率送往CPU,由CPU对该信号开展解码，识别出控制信号，从而对控制电路实施控制功能，完成整个遥控功能. 系统采用一体化红外接收头HS0038,如图4所示，1 脚GND 接电源地，2 脚VCC 接+5 V,3 脚OUT 为数据输出端（TTL 电平，反相输出），可直接与单片机相连. SE303 是红外发射二极管，当P2.0=1时，三极管9013 导通，SE303 通电发射红外线，实际上发射的是频率为38 kHz的脉冲串.电路连接如图4所示. 3 软件系统设计 3.1 总体程序流程设计 单片

7、机开外部中断，不断查询是否有红外信号发射过来，若没有接收到信号，单片机按照原来的预编入内容开展扫描，送给显示屏显示.否则，单片机接收数据，识别显示方式，接收完毕后，更新显示内容.同理按照这种方式接收PC机的数据，开展更新显示.总体程序如图5所示. 3.2 串行通信程序 每当向PC机客户程序里输入新显示内容并发送给单片机时，单片机就产生串行中断，承受待显示信息的机内码，然后再利用点阵字模信息提取程序得到点阵数据送到LED 显示屏显示.单片机承受数据采用中断的方式.串行中断程序流程图如图6所示. 3.3 LED显示程序 LED 显示屏的显示方式有静止.上下滚屏.左右滚屏等多种方式，其程序流程如图7

8、所示.其中上下滚屏显示程序类似，左右滚屏显示程序类似，其他多花样的显示方式程序都是在此根底上开展改动而来的. 3.4 PC机客户程序 系统的PC 机客户程序用Visual Basic 6.0开展开发，主要利用其串行通信控件MSComm,其主要流程图见图8所示. 3.5 红外遥控程序 3.5.1 发射程序设计 因HS0038 的红外接收频率为38 kHz,所以载波信号采用38 kHz方波.载波信号由子程序产生，方波周期t=26 s.该程序基于字节传输的红外遥控数据格式，在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲宽度（每个脉冲周期26 s）的高电平作为传输开始，接着发送8 位数据（字节高位在前，低位在后），发送10 个脉冲宽度的低电平作为传输结束.其程序流程图如图9所示. 3.5.2 接收程序设计 HS0038 输出的信号是解调后的反向信号，所以接收到的信号解码时也要经过反向才能与发送信号编码一致.当接收到同步帧后，进入解码部分，接收完一帧后，处理收到的数据并进入下接收.解码采用软件抽样判决，以15个脉冲为判决门限，在门刻读得低电平时，即可判定为编码1;在门刻读得高电平时，即可判定为编码0.解码一位后，需等到下一位的高电平到来，再计数15 个脉冲后，判断读得的电平是高还是低，开展解码.程序流程如图10所示. 4 结语 基于STC89C58RD+单片机控制的遥控L