基于單片機(jī)的 LED 漢字顯示屏設(shè)計(jì)與制作在大型商場(chǎng),車站,碼頭,地鐵站以及各類辦事窗口等越來(lái)越多的場(chǎng)所需要用 LED 點(diǎn) 陣顯示圖形和漢字。LED 行業(yè)已成為一個(gè)快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),市場(chǎng)空間巨大,前景廣闊。 隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,LED 顯示作為信息傳播的一種重要手段,已廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外 需要進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)宗旨宣傳的公眾場(chǎng)所, 例如戶內(nèi)外公共場(chǎng)所廣告宣傳, 機(jī)場(chǎng)車站旅 客引導(dǎo)信息,公交車輛報(bào)站系統(tǒng),證券與銀行信息顯示,餐館報(bào)價(jià)信息豆示,高速公路可變 情報(bào)板,體育場(chǎng)館比賽轉(zhuǎn)播,樓宇燈飾,交通信號(hào)燈,景觀照明等。顯然,LED 顯示已成 為城市亮化,現(xiàn)代化和信息化社會(huì)的一個(gè)重要標(biāo)志。 本文基于單片機(jī)(AT89C51)講述了 16×16 LED 漢字點(diǎn)陣顯示的基本原理, 硬件組成與設(shè)計(jì), 程序編譯與下載等基本環(huán)節(jié)和相關(guān)技術(shù)。 2 硬件電路組成及工作原理 本產(chǎn)品擬采用以 AT89C51 單片機(jī)為核心芯片的電路來(lái)實(shí)現(xiàn),主要由 AT89C51 芯片,時(shí)鐘 電路,復(fù)位電路,列掃描驅(qū)動(dòng)電路(74HC154),16×16 LED 點(diǎn)陣 5 部分組成,如圖 1 所示。其中,AT89C51 是一種帶 4 kB 閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory,FPEROM)的低電壓,高性能 CMOS 型 8 位微處理器,俗 稱單片機(jī)。

該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,能夠 進(jìn)行 1 000 次寫/擦循環(huán),數(shù)據(jù)保留時(shí)間為 10 年。他是一種高效微控制器,為很多嵌入式 控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 因此led文字顯示屏, 在智能化電子設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中經(jīng)常用 到 AT89C51 芯片。 時(shí)鐘電路由 AT89C51 的 18, 腳的時(shí)鐘端(XTALl 及 XTAL2)以及 12 MHz 晶振 X1, 19 電容 C2,C3 組成,采用片內(nèi)振蕩方式。 復(fù)位電路采用簡(jiǎn)易的上電復(fù)位電路,主要由電阻 R1,R2,電容 C1,開(kāi)關(guān) K1 組成,分別 接至 AT89C51 的 RST 復(fù)位輸入端。 LED 點(diǎn)陣顯示屏采用 16×16 共 256 個(gè)象素的點(diǎn)陣,通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)發(fā)光二極管的方法測(cè)試 判斷出該點(diǎn)陣的引腳分布,如圖 2 所示。我們把行列總線接在單片機(jī)的 IO 口,然后把上面分析到的掃描代碼送人總線,就可以得到 顯示的漢字了。但是若將 LED 點(diǎn)陣的行列端口全部直接接入 89S51 單片機(jī),則需要使用 3 2 條 IO 口,這樣會(huì)造成 IO 資源的耗盡,系統(tǒng)也再無(wú)擴(kuò)充的余地。

因此,我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中 只是將 LED 點(diǎn)陣的 16 條行線直接接在 P0 口和 P2 口, 至于列選掃描信號(hào)則是由 4-16 線譯 碼器 74HC154 來(lái)選擇控制,這樣一來(lái)列選控制只使用了單片機(jī)的 4 個(gè) IO 口,節(jié)約了很多 IO 資源,為單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充使用功能提供了條件?？紤]到 P0 口必需設(shè)置上拉電阻,我們采 用 4。7 k 排電阻作為上拉電阻。 漢字掃描顯示的基本過(guò)程是這樣的:通電后由于電阻 R1,電容 C1 的作用,使單片機(jī)的 R ST 復(fù)位腳電平先高后低,從而達(dá)到復(fù)位;之后,在 C2,C3,X1 以及單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘電路 的作用下,單片機(jī) 89C51 按照設(shè)定的程序在 P0 和 P2 接口輸出與內(nèi)部漢字對(duì)應(yīng)的代碼電平 送至 LED 點(diǎn)陣的行選線(高電平驅(qū)動(dòng))led文字顯示屏,同時(shí)在 P1。1,P1。2,P1。3,P1。4 接口輸出列選掃描信號(hào)(低電平驅(qū)動(dòng)),從而選中相應(yīng)的象素 LCD 發(fā)光,并利用人眼的視覺(jué)暫留特性合成整個(gè) 漢字的顯示。 3 漢字的點(diǎn)陣顯示原理及字庫(kù)代碼獲取方法 我們以 UCDOS 中文宋體字庫(kù)為例,每一個(gè)字由 16 行 16 列的點(diǎn)陣組成顯示。即國(guó)標(biāo)漢字 庫(kù)中的每一個(gè)字均由 256 點(diǎn)陣來(lái)表示。