1、点阵式汉字 LED显示屏的原理与制作 石学军注： 本文版权属 51单片机学习网所有如需要转载请著名出处！汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。本文介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，没有使用 8*8的点阵发光管模块， 而是直接使用了 256个高量度发光管，组成了 16行 16列的发光点阵。同时为了降低制作难度， 仅作了一个字的轮流显示，实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。 1汉字显示的原理： 我们以 UCDOS中文宋体字库为例，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
2、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。hex格式文件下载（点右键，目标另存为 hex即可直接烧写） 我们以显示汉字“ 大” 为例，来说明其扫描原理： 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。如果用8位的 AT89C51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。一般我们把它拆分为上部和下部，上部由 8*16点阵组成， 下部也由 8*16点阵组成。在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第 0列的 p00-p07口。方向为 p00到 p07 ,显示汉字“大” 时
3、，p05 点亮,由上往下排列，为 p0.0 灭，p0.1 灭, p0.2 灭 p0.3 灭, p0.4 灭, p0.5 亮,p0.6 灭,p0.7 灭。即二进制 00000100，转换为 16进制为 04h.。上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从 p27向 p20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮， 即为00000000，16 进制则为 00h。 然后单片机转向上半部第二列，仍为 p05点亮，为 00000100，即 16进制 04h.这一列完成后继续进行下半部分的扫描，p21 点亮，为二进制 00000010，即 16进制 02h
4、.依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描 32个 8位， 可以得出汉字“大”的扫描代码为：04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H由这个原理可以看出， 无论显示何种字体或图像， 都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。不过现在有很多现成的汉字字模生成软件， 我们就不必自己去画表格算代码了。软件打开后输入汉字，点“检取”，十六进制数据的汉字代码即可自动生成，把我们所需要
5、的竖排数据复制到我们的程序中即可。我们把行列总线接在单片机的 i0口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线， 就可以得到显示的汉字了。 在这个例子里，由于一共用到 16行，16 列， 如果将其全部接入89c51单片机， 一共使用 32条 io口，这样造成了 io资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。 实际应用中我们使用 4-16线译码器 74ls154来完成列方向的显示。 而行方向 16条线则接在p0口和 p2口。程序清单：ORG 00HLOOP: MOV A,#0FFH ；开机初始化，清除画面MOV P0,A ；清除 P0口ANL P2,#00 ；清除 P2口MOV R2,#200 D100MS:
6、 MOV R3,#250 ；延时 100毫秒DJNZ R3,$DJNZ R2,D100MSMOV 20H,#00H ；取码指针的初值l100: MOV R1,#100 ；每个字的停留时间L16: MOV R6,#16 ；每个字 16个码MOV R4,#00H ；扫描指针清零MOV R0,20H ；取码指针存入 R0L3: MOV A,R4 ；扫描指针存入 AMOV P1,A ；扫描输出INC R4 ；扫描指针加 1，扫描下一个MOV A,R0 ； 取码指针存入 AMOV DPTR,#TABLE ；取数据表的上半部分的代码MOVC A,A+DPTRMOV P0,A ； 输出到 P0INC R0
7、；取码指针加 1，取下一个码。MOV A,R0MOV DPTR,#TABLE ；取数据表下半部份的代码MOVC A,A+DPTRMOV P2,A ；输出到 P2口INC R0MOV R3,#02 ；扫描 1毫秒DELAY2: MOV R5,#248 ；DJNZ R5,$DJNZ R3,DELAY2MOV A,#00H ；清除屏幕MOV P0,AANL P2,#00H DJNZ R6,L3 ；一个字 16个码是否完成？DJNZ R1,L16 ；每个字的停留时间是否到了？MOV 20H,R0 ；取码指针存入 20HCJNE R0,#0FFH,L100 ；8 个字 256个码是否完成？JMP LOO
8、P ；反复循环TABLE :；汉字“倚”的代码db 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFHdb 0E2H,00H,22H,00H,22H,0FCH,26H,88Hdb 2AH,88H,0F2H,88H,2AH,0FAH,26H,01Hdb 63H,0FEH,26H,00H,02H,00H,00H,00H；以下分别输入天，一，出， 宝，刀，屠，龙，的代码，略。end电路中行方向由 p0口和 p2口完成扫描，由于 p0口没有上拉电阻，因此接一个4.7k*8的排阻上拉。 如没有排阻，也可用 8个普通的 4.7k 1/8w电阻。为提供负载能力，接 16个 2n5551的 NP
9、N三极管驱动。列方向则由 416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 2N5401的三极管完成的。电路的供电为一片 LM7805三端稳压器，耗电电流为 100Ma左右。 采用一块 12*20cm的万能电路板，应当选用质量好些的发光管，（否则有坏点现象， 更换起来较麻烦）首先将 256个发光管插入电路板，注意插入方向，同时使高度一致，行方向直接焊接起来， 列方向则搭桥架空焊接，完成后用万用表测试一下如有不亮的更换掉。然后找一个电脑硬盘的数据线， 截取所需的长度，分别将行，列线引出至电路的相关管脚即可。原理图为了简洁，故只画出了示意
10、图，行列方向只画出了 2个三极管，屏幕只画出 4个发光管， 实际上发光管为 256只，三极管行列方向各 16只，一共 32只。焊接过程认真仔细一天时间即可完成全部制作。将程序编译后烧写入 89c51, 插入 40pin Ic座，即可看到屏幕轮流显示：“倚天一出宝刀屠龙” 。当然，你可将程序的汉字代码部分更换为您所需要的代码即可显示你所需要的汉字。上图为实物的照片，对本文感兴趣的读者可在本期无线电杂志的配套光盘中找到他的完成程序，或者到作者网站 下载。元件清单：名称 数量 规格47k 1/8w 32 电阻4.7k*8排阻 1 2n5551 16 小功率 NPN三极管2n5401 16 小功率 PNP三极管led 256 3mm白发红高亮度22P 2 瓷片电容10uf/50v 1 电解电容100uf/25v 2 电解电容AT89C51 1 或 AT89S5140pin Ic座 1 插 89c51用12M 1 晶体74LS154 1 或 74HC154LM7805 1 稳压 IC电源插座 1 稳压电源 1 9-12V/200Ma稳压电源万用电路板 1 12*20(cm)
