LED點陣顯示屏課件

應用生活中，LED點陣顯示屏隨處可見。銀行公交車戶外廣告牌應用生活中，LED點陣顯示屏隨處可見。銀行公交車戶外廣告牌目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖1個發(fā)光二極管構成一個“點”，64個發(fā)光二極管構成“8×8點陣”，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖1個發(fā)光LED點陣顯示屏結構1個發(fā)光二極管構成一個“點”，64個發(fā)光二極管構成“8×8點陣”，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。4×4矩陣鍵盤回憶學習按鍵時，IO口資源不夠將鍵盤替換成發(fā)

光二極管4×4點陣行列交叉處

row1=0，column1=1，

發(fā)光二極管亮01LED點陣顯示屏結構1個發(fā)光二極管構成一個“LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖注：不同型號點陣內(nèi)部結構可能不同；同一型號點陣在印制板上放置方向不同，

控制方法也不同。10

row=1，column=0，

發(fā)光二極管亮LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖注：不同型號點陣內(nèi)電路設計

為節(jié)省IO口，選用串轉并芯片74HC595作為“列”控制信號，74HC138作為“行”控制信號，8×8點陣驅動電路原理圖如下圖所示。74HC59574HC138LNM-788BS輸出8路互斥低有效信號，更好控制行電路設計為節(jié)省IO口，選用串轉并芯片74HC電路制作

制作好的樣品效果圖如下圖所示，基于該電路板編寫驅動程序。電路制作制作好的樣品效果圖如下圖所示，基于該驅動軟件顯示第1行顯示第2行顯示第3行顯示第4行顯示第5行顯示第6行顯示第7行顯示第8行例如顯示“9”，顯示過程如下圖所示。驅動軟件顯示第1行顯示第2行顯示第3行顯示第4行顯示第5行顯“行”信號的產(chǎn)生

前面的實驗已詳細介紹過74HC595，不再重復介紹其產(chǎn)生的“列”信號，現(xiàn)重點介紹由74HC138產(chǎn)生的“行”信號。真值表Y7YnY1Y0低有效“行”信號P1.0P1.1P1.28051ABCVCCGNDVCCGNDDSTRCP57913681024“行”信號的產(chǎn)生前面的實驗已詳細介紹過74H“行”信號傳送子程序

先將“行”信息存于R7，再用程序處理成“ABC”控制信號發(fā)送給74HC138，如R7=00000101（第5行），處理程序如下（其中HC138_A=P1.0，HC138_B=P1.1，HC138C=P1.2）。HC138_Send_Address:MOV A,R7RRC AMOV HC138_A,CMOV HC138_B,CRRC ARRC AMOV HC138_C,CRET;

A=00000101;C=1，A=00000010;P1.0=1，HC138_A=1;C=0，A=00000001;P1.1=0，HC138_B=0;C=1，A=00000000;P1.2=1，HC138_C=1先向74HC138發(fā)送完“行”信息，再調(diào)用74HC595送數(shù)據(jù)（“列”信息）子程序，點陣屏即可按要求顯示了。“行”信號傳送子程序先將“行”信息存于R7，延時程序通常，顯示器的刷新頻率需要60Hz以上才不會出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象，即1s至少需要整屏刷新60次。對于8×8點陣，共8行，為達到60Hz的刷新頻率，每秒鐘至少需顯示8×60=480行，則顯示一行完需延時1÷480≈2.08ms，為了保證顯示亮度與屏不出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，顯示完一行約延時0.5ms，延時函數(shù)如下。延時程序通常，顯示器的刷新頻率需要60Hz以延時程序MOV R6,#0x03 DJNZ R5,. MOV R5,#0x53 DJNZ R6,Delay Delay:延時時間：（（R5×2+1+2）×R6+1）×1.085us=0.55ms延時程序MOV R6,#0x03 DJNZ R5,. MOV8×8點陣顯示“9”測試用例.ORG 0x0000 .AREA HOME(ABS,CODE) HC138_A=P1.0HC138_B=P1.1HC138_C=P1.2PIN_DATA=P1.3PIN_CP=P1.4PIN_STR=P1.5Start: CLR PIN_CPCLR PIN_STRREDISP: MOV R4,#0x00MOV DPTR,#TableLoop: CJNE R4,#0x08,Row_ScanAJMP REDISP定義單片機與8×8點陣的接口;

R4保存“行”信息，從0行開始;

DPTR保存“列”信息起始地址Table表存放“列”信息，即“9”的字模;

8行顯示是否結束？8×8點陣顯示“9”測試用例.ORG 0x0000 .ARE8×8點陣顯示“9”測試用例Row_Scan:MOV R7,#0x00ACALL HC595_Serial_Change_ParallelMOV A,R4INC R4ACALL HC138_SendAddressCLR AMOVC A,@A+DPTRINC DPTRMOV R7,AACALL HC595_Serial_Change_ParallelMOV R6,#0x03Delay:MOVR5,#0x53 DJNZ R5,.DJNZ R6,DelayAJMP Loop發(fā)送空行發(fā)送“行”信息發(fā)送“列”信息延時一段時間Table: .DB0x00,0x1C,0x22,0x22,0x1E,0x02,0x04,0x38“9”的點陣數(shù)據(jù)MOVA,R78×8點陣顯示“9”測試用例Row_Scan:MOV 8×8點陣顯示“9”測試用例為什么兩次調(diào)用“列”信息子程序程序流程：初始化8行顯示完畢？發(fā)送列信息發(fā)送行信息NY已確定“本行”，而上一行的“列”信息未更新，在確定“本行”的“列”信息前會暫時顯示“上行”數(shù)據(jù)，出現(xiàn)“拖影”加入調(diào)用“列”信息子程序，發(fā)送空行，在確定“本行”前，清空“上行”數(shù)據(jù)消除“拖影”方案1，可行，但效率低8×8點陣顯示“9”測試用例為什么兩次調(diào)用“列”信息子程序消除“拖影”方案2OE：OutputEnableOE=0，輸出有效OE=1，輸出高阻態(tài)鎖存器輸出數(shù)據(jù)鎖存器不輸出數(shù)據(jù)，點陣全部熄滅通過IO口控制OE輸出1來替換程序發(fā)送“空行”74HC59574HC138LNM-788BS改進后的電路：消除“拖影”方案2OE：OutputEnableOE=目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原標準化接口RS232接口USB接口網(wǎng)絡接口計算機常見接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR1R2GNDGND1357911131524681012141608接口ABCSCKLTBRGGNDENGNDGNDGNDGNDGNDGNDGND1357911131524681012141612接口GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDLTBSCKRGENABGND1357911131524681012141604接口點陣屏常見接口8×8點陣是構成戶外大型LED屏的最小項，并且到目前為止，已經(jīng)完全實現(xiàn)了標準化與產(chǎn)業(yè)化，像計算機一樣，LED顯示屏也定義了一系列標準化接口進行數(shù)據(jù)傳輸。不同接口控制方法不同，LED屏顯示效果不同，應用于不同場合標準化接口RS232接口USB接口網(wǎng)絡接口計算機常見接口AB08接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR1R2GNDGND1357911131524681012141608接口引腳圖08接口引腳功能定義等同74HC595的“STR”等同74HC595的“CP”08接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR08接口08接口引腳功能定義08接口08接口引腳功能定義12接口12接口引腳功能定義12接口12接口引腳功能定義04接口04接口引腳功能定義04接口04接口引腳功能定義標準化接口標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏16×16LED點陣顯示屏行與行相連列與列相連16×16LED點陣01Row=0，Column=1，“點”亮，原理同8×8點陣。16×16LED點陣顯示屏行與行相連列與列相連16×1616×16LED點陣驅動電路16×16LED需16路“行”信號與

“列”信號，而一片74HC138只能產(chǎn)生8路“行”信號，一片74HC595只能產(chǎn)生8路“列”信號。回憶ROM128中產(chǎn)生16個地址的方法A0A1A2A3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15

將2片74HC138級聯(lián)

產(chǎn)生16路“行”信號ABCDS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15輸入4路“行”信號譯碼產(chǎn)生16路“行”信號回憶TinyHMI中控制2個數(shù)碼管的方法

將2片74HC595級聯(lián)

產(chǎn)生16路“列”信號16×16LED點陣驅動電路16×16L16×16LED點陣驅動電路74HC59574HC59574HC13874HC13816×16LED點陣驅動電路74HC59574HC595716×16LED點陣驅動程序HC138_Send_Address:MOV A,R7RRC AMOV HC138_A,CMOV HC138_B,CRRC ARRC AMOV HC138_C,CRET

發(fā)送“行”信息子程序。RRC AMOV HC138_D,C較8×8點陣多發(fā)送第4位“行”信號16×16LED點陣驅動程序HC138_Send_Addr16×16LED點陣驅動程序

發(fā)送“列”信息子程序。PIN_DATA=P1.4PIN_CP=P1.5PIN_STR=P1.6PIN_OE=P1.7CLR ACLR A,@A+DPTRINC DPTRMOV R7,AACALL HC595_Serial_Change_ParallelCLR ACLR A,@A+DPTRINC DPTRMOV R7,AACALL HC595_Serial_Change_Parallel兩次調(diào)用發(fā)送8位“列”信息子程序，通過數(shù)據(jù)級聯(lián)及時鐘移位，巧妙產(chǎn)生16位“列”信息16×16LED點陣驅動程序發(fā)送“列”信息目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏TKStudio配套字模軟件漢字點陣字模的提取

人工排列取字模工作量太大，可借助軟件對字模進行提取。查看幫助欄學習使用該軟件還有多種字模提取軟件，可通過網(wǎng)絡或其它途徑獲取。TKStudio配套字模軟件漢字點陣字模的提取目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏大型LED點陣顯示屏構成16行64列LED點陣74HC595495374HC13874HC245495374HC13874HC24508接口GNDGNDGNDENR1R2GNDGNDABCDG1G2RCKSCK行列行

用16×16點陣屏來構成大型顯示屏是很不經(jīng)濟的，改進后，用于組裝LED屏的最小項功能框圖如下所示。08接口行掃描列顯示LED點陣顯示區(qū)大型LED點陣顯示屏構成16行64列74HC59549537LED屏最小項顯示原理08接口GNDGNDGNDENR1R2GNDGNDABCDG1G2GNDGND16行64列LED點陣74HC13874HC138通過接口將數(shù)據(jù)和信息送入點陣每行64個點，全部點亮消耗電流較大，74HC138驅動能力不夠49534953行行行驅動管，增強驅動能力74HC595列8片74HC595級聯(lián)產(chǎn)生64列控制信號2片74HC138譯碼得到16行控制信號先發(fā)送行信息，再發(fā)送列信息，完成一行數(shù)據(jù)顯示循環(huán)上操作，完成整屏數(shù)據(jù)顯示08接口GNDGNDGNDENR1R2GNDGNDABCDG1G2GNDGND增加接口以實現(xiàn)多個最小項的級聯(lián)隨著級聯(lián)長度的增加，數(shù)據(jù)和控制信號會減弱74HC24574HC245增加74HC245以提高驅動能力LED屏最小項顯示原理08接口GNDGNDGNDENR1R2商業(yè)化LED點陣屏LED點陣屏成品圖配套控制卡購買現(xiàn)成的控制卡與顯示屏即可組裝商業(yè)化LED點陣屏，是學習與應用較好的選擇商業(yè)化LED點陣屏LED點陣屏成品圖配套控制卡購買現(xiàn)成的控應用生活中，LED點陣顯示屏隨處可見。銀行公交車戶外廣告牌應用生活中，LED點陣顯示屏隨處可見。銀行公交車戶外廣告牌目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖1個發(fā)光二極管構成一個“點”，64個發(fā)光二極管構成“8×8點陣”，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖1個發(fā)光LED點陣顯示屏結構1個發(fā)光二極管構成一個“點”，64個發(fā)光二極管構成“8×8點陣”，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。4×4矩陣鍵盤回憶學習按鍵時，IO口資源不夠將鍵盤替換成發(fā)

光二極管4×4點陣行列交叉處

row1=0，column1=1，

發(fā)光二極管亮01LED點陣顯示屏結構1個發(fā)光二極管構成一個“LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖注：不同型號點陣內(nèi)部結構可能不同；同一型號點陣在印制板上放置方向不同，

控制方法也不同。10

row=1，column=0，

發(fā)光二極管亮LED點陣顯示屏結構8×8點陣實物圖注：不同型號點陣內(nèi)電路設計

為節(jié)省IO口，選用串轉并芯片74HC595作為“列”控制信號，74HC138作為“行”控制信號，8×8點陣驅動電路原理圖如下圖所示。74HC59574HC138LNM-788BS輸出8路互斥低有效信號，更好控制行電路設計為節(jié)省IO口，選用串轉并芯片74HC電路制作

制作好的樣品效果圖如下圖所示，基于該電路板編寫驅動程序。電路制作制作好的樣品效果圖如下圖所示，基于該驅動軟件顯示第1行顯示第2行顯示第3行顯示第4行顯示第5行顯示第6行顯示第7行顯示第8行例如顯示“9”，顯示過程如下圖所示。驅動軟件顯示第1行顯示第2行顯示第3行顯示第4行顯示第5行顯“行”信號的產(chǎn)生

前面的實驗已詳細介紹過74HC595，不再重復介紹其產(chǎn)生的“列”信號，現(xiàn)重點介紹由74HC138產(chǎn)生的“行”信號。真值表Y7YnY1Y0低有效“行”信號P1.0P1.1P1.28051ABCVCCGNDVCCGNDDSTRCP57913681024“行”信號的產(chǎn)生前面的實驗已詳細介紹過74H“行”信號傳送子程序

先將“行”信息存于R7，再用程序處理成“ABC”控制信號發(fā)送給74HC138，如R7=00000101（第5行），處理程序如下（其中HC138_A=P1.0，HC138_B=P1.1，HC138C=P1.2）。HC138_Send_Address:MOV A,R7RRC AMOV HC138_A,CMOV HC138_B,CRRC ARRC AMOV HC138_C,CRET;

A=00000101;C=1，A=00000010;P1.0=1，HC138_A=1;C=0，A=00000001;P1.1=0，HC138_B=0;C=1，A=00000000;P1.2=1，HC138_C=1先向74HC138發(fā)送完“行”信息，再調(diào)用74HC595送數(shù)據(jù)（“列”信息）子程序，點陣屏即可按要求顯示了?！靶小毙盘杺魉妥映绦蛳葘ⅰ靶小毙畔⒋嬗赗7，延時程序通常，顯示器的刷新頻率需要60Hz以上才不會出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象，即1s至少需要整屏刷新60次。對于8×8點陣，共8行，為達到60Hz的刷新頻率，每秒鐘至少需顯示8×60=480行，則顯示一行完需延時1÷480≈2.08ms，為了保證顯示亮度與屏不出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，顯示完一行約延時0.5ms，延時函數(shù)如下。延時程序通常，顯示器的刷新頻率需要60Hz以延時程序MOV R6,#0x03 DJNZ R5,. MOV R5,#0x53 DJNZ R6,Delay Delay:延時時間：（（R5×2+1+2）×R6+1）×1.085us=0.55ms延時程序MOV R6,#0x03 DJNZ R5,. MOV8×8點陣顯示“9”測試用例.ORG 0x0000 .AREA HOME(ABS,CODE) HC138_A=P1.0HC138_B=P1.1HC138_C=P1.2PIN_DATA=P1.3PIN_CP=P1.4PIN_STR=P1.5Start: CLR PIN_CPCLR PIN_STRREDISP: MOV R4,#0x00MOV DPTR,#TableLoop: CJNE R4,#0x08,Row_ScanAJMP REDISP定義單片機與8×8點陣的接口;

R4保存“行”信息，從0行開始;

DPTR保存“列”信息起始地址Table表存放“列”信息，即“9”的字模;

8行顯示是否結束？8×8點陣顯示“9”測試用例.ORG 0x0000 .ARE8×8點陣顯示“9”測試用例Row_Scan:MOV R7,#0x00ACALL HC595_Serial_Change_ParallelMOV A,R4INC R4ACALL HC138_SendAddressCLR AMOVC A,@A+DPTRINC DPTRMOV R7,AACALL HC595_Serial_Change_ParallelMOV R6,#0x03Delay:MOVR5,#0x53 DJNZ R5,.DJNZ R6,DelayAJMP Loop發(fā)送空行發(fā)送“行”信息發(fā)送“列”信息延時一段時間Table: .DB0x00,0x1C,0x22,0x22,0x1E,0x02,0x04,0x38“9”的點陣數(shù)據(jù)MOVA,R78×8點陣顯示“9”測試用例Row_Scan:MOV 8×8點陣顯示“9”測試用例為什么兩次調(diào)用“列”信息子程序程序流程：初始化8行顯示完畢？發(fā)送列信息發(fā)送行信息NY已確定“本行”，而上一行的“列”信息未更新，在確定“本行”的“列”信息前會暫時顯示“上行”數(shù)據(jù)，出現(xiàn)“拖影”加入調(diào)用“列”信息子程序，發(fā)送空行，在確定“本行”前，清空“上行”數(shù)據(jù)消除“拖影”方案1，可行，但效率低8×8點陣顯示“9”測試用例為什么兩次調(diào)用“列”信息子程序消除“拖影”方案2OE：OutputEnableOE=0，輸出有效OE=1，輸出高阻態(tài)鎖存器輸出數(shù)據(jù)鎖存器不輸出數(shù)據(jù)，點陣全部熄滅通過IO口控制OE輸出1來替換程序發(fā)送“空行”74HC59574HC138LNM-788BS改進后的電路：消除“拖影”方案2OE：OutputEnableOE=目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原標準化接口RS232接口USB接口網(wǎng)絡接口計算機常見接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR1R2GNDGND1357911131524681012141608接口ABCSCKLTBRGGNDENGNDGNDGNDGNDGNDGNDGND1357911131524681012141612接口GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDLTBSCKRGENABGND1357911131524681012141604接口點陣屏常見接口8×8點陣是構成戶外大型LED屏的最小項，并且到目前為止，已經(jīng)完全實現(xiàn)了標準化與產(chǎn)業(yè)化，像計算機一樣，LED顯示屏也定義了一系列標準化接口進行數(shù)據(jù)傳輸。不同接口控制方法不同，LED屏顯示效果不同，應用于不同場合標準化接口RS232接口USB接口網(wǎng)絡接口計算機常見接口AB08接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR1R2GNDGND1357911131524681012141608接口引腳圖08接口引腳功能定義等同74HC595的“STR”等同74HC595的“CP”08接口ABCDG1G2LTBSCKGNDGNDGNDENR08接口08接口引腳功能定義08接口08接口引腳功能定義12接口12接口引腳功能定義12接口12接口引腳功能定義04接口04接口引腳功能定義04接口04接口引腳功能定義標準化接口標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏原理大型LED點陣顯示屏漢字點陣字模的提取標準化接口目錄16×16LED點陣顯示屏LED點陣顯示屏16×16LED點陣顯示屏行與行相連列與列相連16×16LED點陣01Row=0，Column=1，“點”亮，原理同8×8點陣。16×16LED點陣顯示屏行與行相連列與列相連16×1616×16LED點陣驅動電路16×16LED需16路“行”信號與

“列”信號，而一片74HC138只能產(chǎn)生8路“行”信號，一片74HC595只能產(chǎn)生8路“列”信號?；貞汻OM128中產(chǎn)生16個地址的方法A0A1A2A3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15

將2片74HC138級聯(lián)

產(chǎn)生16路“行”信號ABCDS0S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15輸入4路“行”信號譯碼產(chǎn)生16路“行”信號回憶TinyHMI中控制2個數(shù)碼管的方法

將2片74HC595級聯(lián)

產(chǎn)生16路“列”信號16×16LED點陣驅動電路16×16L16×16LED點陣驅動電路74HC59574HC59574HC13874HC13816×16LED點陣驅動電路74HC59574HC595716×16LED點陣驅動程序HC138_Send_Address:MOV A,R7RRC AMOV HC138_A,CMOV HC138_B,CRRC ARRC AMOV HC138_C,CRET

發(fā)送“行”信息子程序。RRC AMOV HC138_D,C較8×8點陣多發(fā)送第4位“行”信號16×16LED點陣驅動程序HC138_Send_Addr16×16LED點陣驅動程序

發(fā)送“列”信息子程序。PIN_DATA=P1.4PIN_CP=P1.5PIN_STR=P1.6PIN_OE=P1.7CLR ACLR A,@A+DPTRINC DPTRMOV R7,AACALL HC595_Serial_Change_ParallelCLR ACLR