8-8led点阵屏原理(8-8点阵led显示控制设计)

首先我们来看看8*8 LED显示屏的原理。我们可以看到,8X8的点阵总共需要64个发光二极管,每个发光二极管都放置在行线和列线的交叉处。当对应列为1电平时,如果某一行设置为0电平,则对应的二极管会点亮;要显示图形或字体,只需要考虑其显示模式。通过对每个显示点对应的LED阳极端子和阴极端子的电平进行编程,可以有效控制每个显示点的亮灭。

例如:要实现某列的照明方法,如图所示,对应的列是垂直列,或者对应的行是水平列,所以实现该列的照明方法如下: A垂直列Column:对应列置1,行通过扫描实现。水平列:对应行置0,列通过扫描实现。

8-8led点阵屏原理(8-8点阵led显示控制设计)

它是由四个8*8 LED组成的显示屏。

这里我将点阵LED显示屏制作的电路原理分为两个部分来介绍,即显示电路和显示驱动电路。

1、显示电路

我用的是共阴8*8点阵屏,市场上比较容易买到。这是8*8点阵屏的实物图。

点阵屏有两种,一种是共阴极(左),一种是共阳极(右)。给出了两种类型的内部电路原理及相应的引脚图。

LED阵列按照显示代码的顺序逐行显示。每行显示时间约为4ms。由于人的视觉暂留作用,会感觉到8排LED同时显示。如果显示时间太短,则亮度不够。如果显示时间太长,就会感觉到闪烁。本文采用低电平逐行扫描,高电平输出显示信号。也就是说,行信号依次输出低电平。任何时候,只有一排LED可以点亮,其他排都处于熄灭状态。

为了方便调试,本文将四块8*8组成的16*16点阵屏的行信号扫描输出引脚和列信号显示输出引脚分别引到显示屏的两侧。

Protel原理如下:

图4所示示意图中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。

物理电路图正反面如下:

2、显示驱动电路

显示驱动电路原理如下:

显示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

这部分电路主要由AT89S52和74LS154组成。单片机的P0、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。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

为了提供负载能力,在P0和P2端口连接了16个常用的9013 NPN晶体管,用于放大驱动信号。电路中,列方向由p0端口和p2端口扫描。由于p0口没有上拉电阻,所以接了1k*8的电阻上拉。

行方向由4-16译码器74LS154扫描,由89C51控制。同样,驱动部分由16个9015晶体管完成。

3. 程序和软件

在UCDOS中文宋体字库中,每个字符由16行16列的点阵显示,即国家标准汉字库中的每个字符由256个点阵表示。我们可以将每个点理解为一个像素,将每个单词的字形理解为一个图像。事实上,这个汉字屏不仅可以显示汉字,还可以显示256像素范围内的任何图形。它由8位AT89S52微控制器控制。由于微控制器的总线是8位,因此需要将一个字分为两部分,如图9所示。该电路将其分为左部分和右部分。左侧部分由16(行)*8(列)点阵组成,下部也由16(行)*8(列)点阵组成。

为了让大家更清楚地了解点阵的扫描过程,这里我们以汉字“我”的显示为例来说明扫描原理:

单片机首先将显示数据信号从P2端口输出到右侧部分的第一行,如图9所示,即第一行的P20---P27端口。方向是从P20到P27。当显示汉字“I”时,P21亮。从左到右依次为:P20 灭、P21 灭、P22 灭、P23 灭、P24 灭、P25 灭、P26 灭、P27 灭。即二进制00000010,转换为十六进制就是0x02。

右半部分第一行完成后,继续扫描左半部分第一行。为了接线方便,我们仍然设计为从左到右扫描,即从P00到P07。从上图可以看到,这一行只有P05和P06亮,其他都灭,就是00000110,也就是十六进制的0x60。然后单片机又翻到右半部分第二行,P21和P23依然亮着,就是01010000,也就是16进制的0x0A。该行完成后,继续扫描左半部分的第二行。 P02、P03、P04 点亮,即二进制00111000,即十六进制0x1C。

按照该方法,继续进行如下扫描,共扫描32个8位数字,即可得到汉字“我”的扫描码为:

0x02,0x60,0x0A,0x1C,0x12,0x10,0x12,0x10,

0x02,0x10,0x7F,0xFF,0x02,0x10,0x12,0x10,

0x14,0x70,0x0C,0x1C,0x04,0x13,0x0A,0x10,

0x49,0x90,0x50,0x10,0x60,0x14,0x40,0x08

从这个原理可以看出,无论显示什么字体或图像,都可以用该方法分析其扫描码并将其显示在屏幕上。

但现在有很多现成的汉字模板生成软件,我们不用自己画表、算码了。

网上有很多种汉字模板生成软件。本例中“I”一词的取模方法是用8个连续的水平点组成一个字节。最左边的点是字节的最低位,即BIT0,最右边的点是BIT0。重点是BIT7。很少有字体软件可以实现这个功能。

4、安装调试

显示电路和显示驱动电路分别构建在两块电路板上。显示电路的行扫描信号输出引脚和列显示信号数据输出引脚分别引出两排16针引脚。引脚很长。另一端连接至电路板的底层,以便于插入驱动电路的插槽中。同样,驱动电路中采用两排16针插槽引出行扫描信号输出引脚和列显示信号数据输出引脚。绘制PCB时,要注意屏电路PCB中两排引脚与驱动器之间的距离。电路PCB中两排插槽之间的距离必须相同,以确保显示电路板能够正确布置在驱动电路板上方。以下是电路的实物图和PCB。

画PCB时,要注意双面线路板的制板规则。请特别注意以下事项

几个方面:

双面线路板的过孔较大,一般在80mil以上;

定位孔的放置;

在顶层焊接时,应注意顶层插入元件是否会影响焊接。对于芯片等引脚比较短的元件,插入电路板后很难将引脚焊接到顶层。

安装电路后,可以将以下测试程序烧录到AT89S52中,并将AT89S52插入驱动电路中。如果每个发光二极管都能点亮,则说明电路硬件成功完成。

如果发现并非所有二极管都亮,请用万用表仔细检查。常见的问题是电路板上的线路短路、断线等,根据二极管不亮应该比较容易找到电路问题。因此,该电路的调试过程比较简单。当然,在调试之前,一定要确保购买的每一块显示屏都是完好的。

5. 总结

1、为了方便调试,电路中应增加下载电路部分。每次烧录和调试程序时,都必须将芯片取出再插入,这样很容易损坏芯片的引脚。

2、为了适合大多数取字软件,在绘制原理图时,应从左到右考虑显示信号输入引脚的连接方法;大多数取字软件都采用从左到右的取字方式。因此,显示屏的列信号显示输入引脚应从左到右接地至单片机P2,P0端口应从高到低连接。

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