1、新编电类专业计算机基础,6.2 LED点阵显示屏,应用,生活中，LED点阵显示屏随处可见。,银行,公交车,户外广告牌,目 录,LED点阵显示屏结构,88点阵实物图,1个发光二极管构成一个“点”，64个发光二极管构成“88点阵”，若每个发光二极管由一根数据线控制较浪费。,LED点阵显示屏结构,1个发光二极管构成一个“点”，64个发光二极管构成“88点阵”，若每个发光二极管由一根数据线控制较浪费。,44矩阵键盘,回忆学习按键时，IO口资源不够,将键盘替换成发光二极管,44点阵,行列交叉处,row1 = 0，column1 = 1，发光二极管亮,0,1,LED点阵显示屏结构,88点阵实物图,注：,
2、不同型号点阵内部结构可能不同；,同一型号点阵在印制板上放置方向不同，控制方法也不同。,1,0,row = 1， column = 0，发光二极管亮,本书籍及配套的Altair-80C31 Small实验箱电路均采用前一结 构，即row = 0，coloumn =1， 对应的“点”亮,电路设计,为节省IO口，选用串转并芯片74HC595作为“列”控制信号， 74HC138作为“行”控制信号，88点阵驱动电路原理图如下图所示。,输出8路互斥低有效 信号，更好控制行,电路制作,制作好的样品效果图如下图所示，基于该电路板编写驱动程序。,驱动软件,例如显示“9”，显示过程如下图所示。,“行”信号的产生,
3、前面的实验已详细介绍过74HC595，不再重复介绍其产生的“列”信号，现重点介绍由74HC138产生的“行”信号。,低有效 “行”信号,“行”信号传送子程序,先将“行”信息存于R7，再用程序处理成“ABC”控制信号发送给74HC138，如R7 = 0000 0101（第5行），处理程序如下（其中HC138_A = P1.0，HC138_B = P1.1，HC138C = P1.2）。,先向74HC138发送完“行” 信息，再调用74HC595送数据 （“列”信息）子程序，点阵 屏即可按要求显示了。,延时程序,通常，显示器的刷新频率需要60Hz以上才不会出现闪屏现象，即1s 至少需要整屏刷新60
4、次。,对于88点阵，共8行，为达到60Hz的刷新频率，每秒钟至少需显示 860 = 480行，则显示一行完需延时1 480 2.08ms，为了保证显示亮 度与屏不出现抖动现象，显示完一行约延时0.5ms，延时函数如下。,延时程序,延时时间：（R5 2 + 1 + 2 ）R6 + 1） 1.085us = 0.55ms,88点阵显示“9”测试用例,.ORG 0x0000,.AREA HOME(ABS,CODE),HC138_A = P1.0,HC138_B = P1.1,HC138_C = P1.2,PIN_DATA = P1.3,PIN_CP = P1.4,PIN_STR = P1.5,Sta
5、rt: CLR PIN_CP,CLR PIN_STR,REDISP: MOV R4,#0x00,MOV DPTR,#Table,Loop: CJNE R4,#0x08,Row_Scan,AJMP REDISP,定义单片机与88点阵的接口,; R4保存“行”信息，从0行开始,; DPTR保存“列”信息起始地址,Table表存放“列”信息，即“9”的字模,; 8行显示是否结束？,88点阵显示“9”测试用例,Row_Scan: MOV R7,#0x00,ACALL HC595_Serial_Change_Parallel,MOV A,R4,INC R4,ACALL HC138_SendAddress
6、,CLR A,MOVC A,A+DPTR,INC DPTR,MOV R7,A,ACALL HC595_Serial_Change_Parallel,MOV R6,#0x03,Delay: MOV R5,#0x53,DJNZ R5,.,DJNZ R6,Delay,AJMP Loop,发送空行,发送“行”信息,发送“列”信息,延时一段时间,Table: .DB 0x00,0x1C,0x22,0x22,0x1E,0x02,0x04,0x38,“9”的点阵数据,MOV A,R7,88点阵显示“9”测试用例,为什么两次调用“列”信息子程序,程序流程：,Y,已确定 “本行”，而上一行的“列”信息 未更新，
7、在确定 “本行”的“列”信息前 会暂时显示“上行”数据，出现“拖影”,加入调用“列”信息子程序，发送空行， 在确定“本行”前，清空“上行”数据,消除“拖影” 方案1，可行，但效率低,消除“拖影”方案2,OE：Output Enable,OE = 0，输出有效,OE = 1，输出高阻态,改进后的电路：,目 录,标准化接口,88点阵是构成户外大型LED屏的最小项，并且到目前为止，已 经完全实现了标准化与产业化，像计算机一样，LED显示屏也定义了 一系列标准化接口进行数据传输。,不同接口控制方法不同，LED屏显示效果不同，应用于不同场合,08接口,08接口引脚功能定义,等同74HC595的“STR”
8、,等同74HC595的“CP”,08接口,08接口引脚功能定义,12接口,12接口引脚功能定义,04接口,04接口引脚功能定义,标准化接口,目 录,1616 LED点阵显示屏,行与行相连,列与列相连,1616LED点阵,0,1,Row = 0，Column = 1， “点”亮，原理同88 点阵。,1616 LED点阵驱动电路,1616 LED需16路“行”信号与 “列”信号，而一片74HC138 只能产生8路“行”信号，一片74HC595只能产生8路“列”信号。,回忆ROM128中产生16个地址的方法,将2片74HC138级联产生16路“行”信号,输入4路“行”信号,译码产生16路“行”信号,
9、回忆TinyHMI中控制2个数码管的方法,将2片74HC595级联产生16路“列”信号,1616 LED点阵驱动电路,1616 LED点阵驱动程序,HC138_Send_Address:,MOV A,R7,RRC A,MOV HC138_A,C,MOV HC138_B,C,RRC A,RRC A,MOV HC138_C,C,RET,发送“行”信息子程序。,RRC A,MOV HC138_D,C,较88点阵多发送第4位“行”信号,1616 LED点阵驱动程序,发送“列”信息子程序。,PIN_DATA = P1.4,PIN_CP = P1.5,PIN_STR = P1.6,PIN_OE = P1.
10、7,CLR A,CLR A,A+DPTR,INC DPTR,MOV R7,A,ACALL HC595_Serial_Change_Parallel,CLR A,CLR A,A+DPTR,INC DPTR,MOV R7,A,ACALL HC595_Serial_Change_Parallel,两次调用发送8位“列”信息子程序，通过数据级联及时钟移位，巧妙产生16位“列”信息,目 录,汉字点阵字模的提取,人工排列取字模工作量太大，可借助软件对字模进行提取。,查看帮助栏学习使用该软件,还有多种字模提取软件，可通过网络或其它途径获取。,目 录,大型LED点阵显示屏构成,用1616点阵屏来构成大型显示屏是很不经济的，改进后，用于 组装 LED屏的最小项功能框图如下所示。,LED屏最小项显示原理,08接口,GND,GND,GND,EN,R1,R2,GND,GND,A,B,C,D,G1,G2,GND,GND,16行64列 LED点阵,每行64个点，全部点亮消耗电流较大，74HC138驱动能力不够,行,行,74HC595,列, 先发送行信息，再发送列信息，完成一行数据显示, 循环上操作，完成整屏数据显示,随着级联长度的增加，数据和控制信号会减弱,商业化LED点阵屏,LED点阵屏成品图,配套控制卡,购买现成的控制卡与显示屏即可组装商业化LED点阵屏，是学习 与应用较好的选择,
