在現(xiàn)代的廣告牌展示中，漢字顯示屏到處可見，被廣泛應(yīng)用于與汽車報(bào)站器，廣告屏等。文中的16*16LED顯示屏是采用4塊8*8LED合并而成的。下圖是4個(gè)8*8LED組成的顯示屏。這里我把點(diǎn)陣LED顯示屏制作的電路原理分成兩個(gè)部分來介紹即顯示屏電路和顯示屏驅(qū)動(dòng)電路。

(圖1)

一、 顯示屏電路

本人用的是共陰極的8*8點(diǎn)陣屏，在市場(chǎng)上是比較容易買到，下圖是8*8點(diǎn)陣屏的實(shí)物圖。

(圖2)

點(diǎn)陣屏有兩個(gè)類型，一類為共陰極(左)，另一類則為共陽極(右)，下圖給出了兩種類型的內(nèi)部電路原理及相應(yīng)的管腳圖。

(圖3)LED陣列的顯示方式是按顯示編碼的順序，一行一行地顯示。每一行的顯示時(shí)間大約為4ms，由于人類的視覺暫留現(xiàn)象，將感覺到8行LED是在同時(shí)顯示的。若顯示的時(shí)間太短，則亮度不夠，若顯示的時(shí)間太長，將會(huì)感覺到閃爍。本文采用低電平逐行掃描，高電平輸出顯示信號(hào)。即輪流給行信號(hào)輸出低電平，在任意時(shí)刻只有一行發(fā)光二極管是處于可以被點(diǎn)亮的狀態(tài) ，其它行都處于熄滅狀態(tài)。

為了方便調(diào)試本文把4塊8*8組成的16*16的點(diǎn)陣屏的行信號(hào)掃描輸出管腳和列信號(hào)顯示輸出管腳分別引到顯示屏的兩邊。

Protel原理圖如下：

(圖4)

如圖4 所示的原理圖中的Si(i=1，2，3，…，16) 代表行掃描信號(hào)輸出，Di(i=1，2制作led顯示屏，3，…，16)代表列顯示信號(hào)輸出。

實(shí)物電路圖的正反面如下：

(圖5)

二、 顯示屏驅(qū)動(dòng)電路

顯示屏驅(qū)動(dòng)電路主要由主芯片控制電路、電源電路、控制信號(hào)放大電路等組成。

1、主芯片控制電路

該部分電路主要由AT89S52和74LS154組成。單片機(jī)的P0和P2號(hào)控制顯示信號(hào)的輸出，P1號(hào)的低4位控制74LS154的譯碼輸入，從而控制掃描信號(hào)的輸出。2、電源電路

整個(gè)電路的供電由USB電源提供，利用我們的電腦主機(jī)USB接口可以輸出+5V電壓，方便我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室調(diào)試

3、控制信號(hào)放大電路

為提供負(fù)載能力，在P0和P2口接16個(gè)常用9013的NPN三極管放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)。電路中列方向由p0口和p2口完成掃描，由于p0口沒有上拉電阻，因此接一個(gè)1k*8的排阻上拉。行方向則由4—16譯碼器74LS154完成掃描，它由89C51的P1.0---P1.3控制。同樣，驅(qū)動(dòng)部分則是16個(gè)9015的三極管完成的。

(圖6)

三、 程序與軟件

在UCDOS中文宋體字庫中，每一個(gè)字由16行16列的點(diǎn)陣組成顯示，即國標(biāo)漢字庫中的每一個(gè)字均由256點(diǎn)陣來表示。我們可以把每一個(gè)點(diǎn)理解為一個(gè)像素，而把每一個(gè)字的字形理解為一幅圖像。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字， 也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。用8位的AT89S52單片機(jī)控制， 由于單片機(jī)的總線為8位，一個(gè)字需要拆分為2個(gè)部分如圖9所示。本電路把它拆分為左部和右部，左部由16(行)*8(列)點(diǎn)陣組成， 下部也由16(行)*8(列)點(diǎn)陣組成。

圖(7)

為了讓大家更清楚的理解點(diǎn)陣的掃描過程，在這我們以顯示漢字“我”為例，來說明其掃描原理：單片機(jī)首先由P2口輸出顯示數(shù)據(jù)信號(hào)給右部分的第一行如圖9所示，即第一行的P20---P27口。方向?yàn)镻20到P27 ，顯示漢字“我”時(shí)，P21點(diǎn)亮，由左到右排，為P20滅制作led顯示屏，P21亮， P22滅，P23滅， P24滅， P25滅， P26滅， P27滅。即二進(jìn)制00000010，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制為 0x02。右部分的第一行完成后，繼續(xù)掃描左半部的第一行，為了接線的方便，我們?nèi)栽O(shè)計(jì)成由左往右掃描，即從P00向P07方向掃描，從上圖可以看到，這一行只有P05、P06亮，其它滅， 即為00000110，16進(jìn)制則為0x60。然后單片機(jī)再次轉(zhuǎn)向右半部第二行，仍為P21、P23點(diǎn)亮，為01010000，即16進(jìn)制0x0A。這一行完成后繼續(xù)進(jìn)行左半部分的第二行掃描，P02、P03、P04點(diǎn)亮，為二進(jìn)制00111000，即16進(jìn)制0x1C。依照這個(gè)方法，繼續(xù)進(jìn)行下面的掃描，一共掃描32個(gè)8位，可以得出漢字“我”的掃描代碼為：