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一種低廉的16x64點陣LED顯示屏的設計

作者: 時間:2011-11-22 來源:網(wǎng)絡 收藏
2.1 行掃描驅(qū)動

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/168790.htm

  由于顯示器有16行,為充分利用單片機的接口,本電路中加入了一個4-16線譯碼器74LS154,其輸入是一個16進制碼,解碼輸出為低態(tài)掃描信號,它們的管腳示意圖如圖4所示。把74LS154的G1和G2引腳接地,然后以A、B、C、D四腳為輸入端。就會形成16種不同的輸入狀態(tài),分別為0000~1111,然后使每種狀態(tài)只控制一路輸出,即會有16路輸出。

管腳示意圖

  如果一行64點全部點亮,則通過74LS154的電流將達640 mA,而實際上,74LS154譯碼器提供不了足夠的吸收電流來同時驅(qū)動64個同時點亮,因此,應在74LS154每一路輸出端與顯示器對應的每一行之間用一個三極管來將電流信號放大,本文選用的是達林頓三極管TIP127。這樣,74LS154某一輸出腳為低電平時,對應的三極管發(fā)射極為高電平,從而使點陣顯示器的對應行也為高電平。

  2.2 場掃描驅(qū)動

  本系統(tǒng)場掃描驅(qū)動電路的可用串入并出的通用集成電路74HC595來作為數(shù)據(jù)鎖存。74HC595是一個八位串行輸入三態(tài)并行輸出的移位寄存器,其管腳見圖4所示,其中SI是串行數(shù)據(jù)的輸入端,RCK是存儲寄存器的輸入時鐘,SCK是移位寄存器的輸入時鐘,Q'H是串人數(shù)據(jù)的輸出,G是對輸人數(shù)據(jù)的輸出使能控制,QA~QH為串入數(shù)據(jù)的并行輸出。從SI口輸入的數(shù)據(jù)可在移位寄存器的SCK腳上升沿的作用下輸入到74HC595中。并在RCK腳的上升沿作用下將輸入的數(shù)據(jù)鎖存在74HC595中,這樣,當G為低電平時,數(shù)據(jù)便可并行輸出。為了避免與PC機串口輸入的數(shù)據(jù)相互干擾,也可使用模擬串口P1.4~P1.7來分別輸出串行數(shù)據(jù)、移位時鐘SCK、存儲信號RCK和并行輸出的使能信號G。

  為了消除電源電壓的波動及行掃描管壓降(第一行點亮的點數(shù)不同,將引起管壓降的變化,從而影響通過管的電流)的變化對亮度的影響,時可采用列恒流驅(qū)動電路,可選用三極管8550和外圍元件構(gòu)成列恒流驅(qū)動電路,并通過調(diào)整100 kΩ可調(diào)電阻使三極管處于放大狀態(tài),同時將集電極電流調(diào)整為10 mA,從而使點亮對應點陣時通過LED的電流不變

  2.3 掃描顯示工作過程

  將8片74HC595進行級連,可共用一個移位時鐘SCK及數(shù)據(jù)鎖存信號RCK。這樣,當?shù)谝恍行枰@示的數(shù)據(jù)經(jīng)過8x8=64個SCK時鐘后便可將其全部移入74HC595中,此時還將產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)鎖存信號RCK將數(shù)據(jù)鎖存在74HC595中,并在使能信號G的作用下,使串入數(shù)據(jù)并行輸出,從而使與各輸出位對應的場驅(qū)動管處于放大或截止狀態(tài);同時由行掃描控制電路產(chǎn)生信號使第一行掃描管導通,相當于第一行LED的正端都接高,顯然,第一行LED管的亮滅就取決于74HC595中的鎖存信號;此外,在第一行LED管點亮的同時,再在74HC595中移入第二行需要顯示的數(shù)據(jù),隨后將其鎖存,同時由行掃描控制電路將第一行掃描管關(guān)閉而接通第二行,使第二行LED管點亮,以此類推,當?shù)谑袙呙柽^后再回到第一行,這樣,只要掃描速度足夠高,就可形成一幅完整的文字或圖像。

  3 軟件系統(tǒng)

  本系統(tǒng)的軟件設計流程圖如圖5所示,該顯示程序以常用的左移為例來進行設計。

本系統(tǒng)的軟件設計流程圖

  4 結(jié)束語

  經(jīng)過實際應用證明,本可以作為信息顯示裝置。用于公共場所來進行信息顯示,而且具有工作穩(wěn)定、字符清晰、亮度適中等特點。若所顯示的信息較為簡單,也可直接將信息代碼拷入單片機中,還可以通過外擴儲存器的方式來增加顯示的信息量。


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