LED显示屏设计

1、进度安排l 第1-2周 收集资料并整理设计思想 l 第3-4周 开始硬件部分设计，学习STC12C5A60S2单片机的应用 l 第5周 列驱动电路设计 l 第6周 行驱动电路设计 l 第7周 绘制PROTELL原理图 l 第8周 软件设计 l 第9周 软件设计显示驱动程序 l 第10周 软件设计系统主程序 l 第11周 调试并进行性能分析 l 第12-14周 整理文档 l1664点阵点阵LED电子显示屏设计电子显示屏设计l功能要求l方案预算l系统硬件电路的设计（包含单片机系统及外围电路、行驱动电路、列驱动电路）l系统程序的设计l显示驱动程序l系统主程序l调试及性能分析功能要求功能要求 设计一个

2、能显示设计一个能显示1664点阵图文点阵图文LED显示屏，要求显示屏，要求能显示图形或文字，显示图形或文字稳定、清晰，图能显示图形或文字，显示图形或文字稳定、清晰，图形或文字有静止、左移或右移等显示方式。形或文字有静止、左移或右移等显示方式。 单片机系统：STC12C5A60S2管脚说明管脚说明P0.0P0.7 P0：P0口既可以作为输入/输出口，也可以作为地址/数据复用总线使用。当P0口作为输入/输出口时，P0是一个8位准双向口，内部有弱上拉电阻，无需外接上拉电阻。当P0作为地址/数据复用总线使用时，是低8位地址线A0A7，数据线D0D7 P1.0/ADC0/CLKOUT2 标准IO口、AD

3、C输入通道0、独立波特率发生器的时钟输出P1.1/ADC1P1.2/ADC2/ECI/RxD2 标准IO口、ADC输入通道2、PCA计数器的外部脉冲输入脚，第二串口数据接收端P1.3/ADC3/CCP0/TxD2 外部信号捕获，高速脉冲输出及脉宽调制输出、第二串口数据发送端 P1.4/ADC4/CCP1/SS非 SPI同步串行接口的从机选择信号 P1.5/ADC5/MOSI SPI同步串行接口的主出从入(主器件的输入和从器件的输出) P1.6/ADC7/SCLK SPI同步串行接口的主入从出 P2.0P2.7 P2口内部有上拉电阻，既可作为输入输出口（8位准双向口），也可作为高8位地址总线使用

4、。 P3.0/RxD 标准IO口、串口1数据接收端 P3.1/INT0非 外部中断0，下降沿中断或低电平中断 P3.3/INT1 P3.4/T0/INT非/CLKOUT0 定时器计数器0外部输入、定时器0下降沿中断、定时计数器0的时钟输出 LED点阵点点 阵 屏 原 理v点阵结构及原理点阵结构及原理 点阵内部结构及外形如上，点阵内部结构及外形如上，8X8点阵共由点阵共由64个个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置和列线的交叉点上，当对应的某一行置1电平，某电平，某一列置一列置0电平，则相应的二极管就亮；如要将

5、第一电平，则相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，则个点点亮，则9脚接高电平脚接高电平13脚接低电平，则第一脚接低电平，则第一个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第个点就亮了；如果要将第一行点亮，则第9脚要接脚要接高电平，而（高电平，而（13、3、4、10、6、11、15、16）这）这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，则第一列点亮，则第13脚接低电平，而（脚接低电平，而（9、14、8、12、1、7、2、5）接高电平，那么第一列就会点亮。）接高电平，那么第一列就会点亮。 列驱动电路：移位锁存器74ls595表3-1 74HC595引脚

6、说明v移位后的各位信号出现在各移位寄存器的输出端，也就是输出锁存器的输入端。RCK是输出锁存器的打入信号，其上升沿将移位寄存器的输出打入输出锁存器。引脚G是输出三态门的开放信号，只有当其为低时锁存器的输出才开放，否则为高组态。SCLR信号是移位寄存器清零输入端，当其为低时移位寄存器的输出全部为零。由于SCK和RCK两个信号是互相独立的，所以能够做到输入串行移位与输出锁存互不干扰。芯片的输出端为QAQH，最高位QH可作为多片74HC595级联应用时，向上一级的级联输出。但因为QH受输出锁存器的打入控制，所以还从输出锁存器前引出QH，作为与移位寄存器完全同步的级联输出。 将8片74HC595进行级

7、连，可共用一个移位时钟SCK及数据锁存信号RCK。这样，当第一行需要显示的数据经过8x8=64个SCK时钟后便可将其全 部移入74HC595中，此时还将产生一个数据锁存信号RCK将数据锁存在74HC595中，并在使能信号G的作用下，使串入数据并行输出，从而使与各输 出位对应的场驱动管处于放大或截止状态；同时由行扫描控制电路产生信号使第一行扫描管导通，相当于第一行LED的正端都接高，显然，第一行LED管的亮灭 就取决于74HC595中的锁存信号；此外，在第一行LED管点亮的同时，再在74HC595中移入第二行需要显示的数据，随后将其锁存，同时由行扫描控 制电路将第一行扫描管关闭而接通第二行，使第

8、二行LED管点亮，以此类推，当第十六行扫描过后再回到第一行，这样，只要扫描速度足够高，就可形成一幅完整 的文字或图像。 列驱动电路行驱动电路0Y10Y11Y15Y1G2G , 由于4点阵显示器有16行，为充分利用单片机的接口，本电路中加入了一个4-16线译码器74LS154，其输入是一个16进制码，解码输出为低态扫描信号，它的结构如图3-4所示。 行驱动电路 v如图3-5所示的行驱动电路中,把74LS154的G1和G2引脚接地，然后以A、B、C、D四脚为输入端。就会形成16种不同的输入状态，分别为00001111，然后使每种状态只控制一路输出，即会有16路输出。如果一行64点全部点亮，则通过7

9、4LS154的电流将达640 mA，而实际上，74LS154译码器提供不了足够的吸收电流来同时驱动64个LED同时点亮，因此，应在74LS154每一路输出端与16x64点阵显 示器对应的每一行之间用一个三极管来将电流信号放大，本文选用的是三极管8550。这样，74LS154某一输出脚为低电平时，对应的三极管发 射极为高电平从而使点阵显示器的对应行也为高电平。 仿真图由仿真图画出总体电路图由总的电路图画出PCB图微处理器列驱动74HC59516*16点阵屏16*64点阵屏实物图实物图2效果影片总结v本设计用1664的点阵LED显示屏，能够在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示图形和文字，显示图形和文字应稳定、清晰无串扰。图形或文字显示有静止、移入移出等显示方式。本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。v在设计之初，我们小组成员就做好准备，查阅了有关于LED点阵屏的相关资料，在有了一定程度上的了解后就开始讨论起设计方案了。我们成员之间相互分工合作，有人负责确定元器件的购买、有人负责做板、有人负责焊板