開關(guān)電源中LED顯示屏的設(shè)計(jì)與研究

研究概述

LED用開關(guān)電源屬于電網(wǎng)電源供電的、額定電壓不超過600V的單路輸出式交流-直流外部電源，而室外用的LED開關(guān)電源比室內(nèi)用的環(huán)境更嚴(yán)酷，所以選室外用的LED開關(guān)電源作為研究的重點(diǎn)，更具代表性。

LED顯示屏的研究采用屏幕為8×8的點(diǎn)陣顯示，側(cè)重于動(dòng)態(tài)處理方法，由于顯示屏幕的局限性，在此次的研究設(shè)計(jì)中只能顯示英文和數(shù)字。一個(gè)基本的LED屏幕由8行×8列點(diǎn)共64個(gè)LED組成，顯示屏有共陰和共陽兩種連接方式。

設(shè)計(jì)思路

對(duì)由8×8點(diǎn)陣構(gòu)成的LED顯示屏而言，一般數(shù)據(jù)端連接微處理器的8位并行數(shù)據(jù)口，而選通端則逐一使能(選通)，選擇需要點(diǎn)亮的某一列，通過分時(shí)復(fù)用方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示效果。選通方式一般有兩種：獨(dú)立選通和譯碼選通。

如果屏幕較小，處理器有足夠的I/O口可用，則可以每個(gè)I/O口連接一個(gè)選通端，如圖1所示;如果屏幕較大，或者處理器的I/O口不是非常豐富，則可以通過譯碼方式來選通，如圖2所示。例如當(dāng)8片8×8點(diǎn)陣的LED組成一個(gè)8×128點(diǎn)陣的LED屏幕時(shí)，直接選通方式需要64個(gè)I/O口，而譯碼選通方式只需要6個(gè)I/O口。

硬件電路

在LED顯示系統(tǒng)中，用到一個(gè)8×8的顯示屏，所以采用8個(gè)選通I/O口，選通方式采用獨(dú)立選通方式。通過軟件Atmega16的I/O口來提供給選通的信號(hào)。Atmega16不需附加其的驅(qū)動(dòng)線路，軟件atmega16具有直接驅(qū)動(dòng)的能力。顯示屏系統(tǒng)電路圖如圖2所示。

軟件設(shè)計(jì)

8×8點(diǎn)陣LED屏顯示的字符需要通過取模的方式轉(zhuǎn)換成實(shí)際的顯示數(shù)據(jù)，這個(gè)過程可以通過PctoLCD2002軟件來實(shí)現(xiàn)，如圖4所示，PctoLCD2002是一種LCD字模生成軟件，同樣適合于為點(diǎn)陣LED屏幕進(jìn)行字模生成。在這里選擇生成的英文字符的規(guī)格為8×8點(diǎn)陣，同時(shí)設(shè)置取模方式為陰極(點(diǎn)亮的位為1)、逐列式及順向(高位在前)。

總結(jié)

通過研究LED顯示屏的顯示系統(tǒng)，重點(diǎn)了解LED屏幕的顯示動(dòng)態(tài)的方法，分別使用了兩個(gè)定時(shí)器來控制顯示屏的亮度及顯示字符的動(dòng)態(tài)移位速度。LED屏幕顯示系統(tǒng)的原理圖在DXP2004下設(shè)計(jì)，顯示的字符可以通過PctoLCD2002軟件來取模，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)實(shí)際的LED屏幕類型及電路連接設(shè)置，選擇了適合的陰極取模方式。

利用LED開關(guān)電源，適用法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求，為評(píng)估和審查新開發(fā)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)安全、科學(xué)有效地監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量奠定了基礎(chǔ);對(duì)積極應(yīng)對(duì)技術(shù)貿(mào)易壁壘，幫助企業(yè)提高質(zhì)量管理水平、質(zhì)量控制能力以及破壁應(yīng)對(duì)能力，具有重大的指導(dǎo)意義。同時(shí)為今后國(guó)家局研究和制定“綠色電源”、“綠色電器”以及其他相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)措施和監(jiān)管措施提供了一個(gè)很好的第一手參考資料。