情境四电子显示屏.PDF

情境四 电子显示屏 任务1 点阵显示器 任务1 点阵显示器 教学目的 知识能力：掌握点阵显示器的工作原理 技能能力：通过本次学习任务的实施，能够掌 握单片机的中断系统 社会能力：培养学生的自主学习能力和爱岗敬 业、吃苦耐劳、团队协作的精神 4.1 点阵显示器 汉字显示屏到处可见，被广泛应用于与汽车报站器，广告屏等。 大型的点阵显示屏是由基本点阵显示器组合而成，如16*16LED显示 屏是采用4块8*8LED合并而成的。 图中是4个8*8LED组成的显示屏 一、显示屏电路 点阵屏有两个类型，一类为共阴极（左），另一类则为共阳极 （右），下图给出了两种类型的内部电路原理及相应的管脚图。 LED阵列的显示方式是按显示编码的顺序， 一行一行地显示。每一行的显示时间大约为4ms, 由于人类的视觉暂留现象，将感觉到8行LED是 在同时显示的。若显示的时间太短，则亮度不 够，若显示的时间太长，将会感觉到闪烁。本 文采用低电平逐行扫描，高电平输出显示信号。 即轮流给行信号输出低电平，在任意时刻只有 一行发光二极管是处于可以被点亮的状态 ，其 它行都处于熄灭状态。 为了方便调试，下面把4块8*8组成的16*16的点阵屏的行信 号扫描输出管脚和列信号显示输出管脚分别引到显示屏的两边。 Protel原理图如下： 原理图中的 Si(i=1，2，3,…,16) 代表行扫描信号输 出，Di(i=1，2， 3,…,16)代表列显示 信号输出。 实 物 图 二、显示屏驱动电路 显示屏驱动电路主要由主芯片控制电路、电源电路、控制信号放大 电路等组成。 1、主芯片控制电路 该部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。单片机的P0和P2号控 制显示信号的输出，P1号的低4位控制74LS154的译码输入，从而控制扫描 信号的输出。 2、电源电路 整个电路的供电由USB电源提供，利用我们的电脑主机USB接口可以 输出+5V 电压，方便我们在实验室调试 3、控制信号放大电路 为提供负载能力，在P0和P2 口接16个常用9013的NPN三极管放大驱 动信号。电路中列方向由p0 口和p2 口完成扫描，由于p0 口没有上拉电阻， 因此接一个1k*8的排阻上拉。 行方向则由4—16译码器74LS154完成扫描，它由89C51的P1.0 P1.3控制。同样，驱动部分则是16个9015的三极管完成的。 显示屏驱动电路的原理图 三、程序与软件 在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵 组成显示，即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。 我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形 理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字， 也 可以显示在256像素范围内的任何图形。用8位的AT89S52单 片机控制， 由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个 部分如图9所示。本电路把它拆分为左部和右部，左部由16 （行）*8 （列）点阵组成， 下部也由16 （行）*8 （列）点阵 组成 。 便于理解点阵的扫描过程，在这我们以显示汉字“我”为例，说明其扫描原理： 单片机首先由P2 口输出显示数据 信号给右部分的第一行如下所 示，即第一行的P20P27 口。方 向为P20到P27 ,显示汉字“我”时， P21点亮,由左到右排，为P20灭， P21亮, P22灭，P23灭, P24灭, P25灭, P26灭, P27灭。即二进制 转换为16进制为 0x02 。 右部分的第一行完成后，继续扫描左半部的第一行，为了接线的方 便，我们仍设计成由左往右扫描，即从P00向P07方向扫描，从上图可以 看到，这一行只有P05、P06亮，其它灭， 即16进制则为 0x60 。然后单片