led顯示屏具有可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、環(huán)保習(xí)慣強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高、操作簡(jiǎn)便靈敏等優(yōu)點(diǎn)，用戶(hù)可以隨時(shí)修改顯示內(nèi)容，并以顯示方式進(jìn)行講解，迅速成為主流產(chǎn)品。平板顯示，廣泛應(yīng)用于購(gòu)物中心、學(xué)校、銀行、郵局、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、金融證券購(gòu)物中心、文化中心等。廣告、新聞和信息將在各地分發(fā)

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)led顯示控制系統(tǒng)，可以顯示m行n列漢字。51單片機(jī)作為控制器，可以顯示漢字、數(shù)字和圖片。PC機(jī)對(duì)漢字、漢字等顯示信息進(jìn)行修改，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的點(diǎn)陣顯示數(shù)據(jù)，并發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示。

1系統(tǒng)組成

led顯示系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)和顯示屏組成?？刂葡到y(tǒng)主要由單片機(jī)、串行通信電路、存儲(chǔ)器、顯示屏和團(tuán)隊(duì)驅(qū)動(dòng)電路組成。顯示屏由m行n列組成，每行16個(gè)LED組成。整個(gè)顯示屏由（m×16）×（n×16）個(gè)led組成。屏幕系統(tǒng)組成框圖。

控制電路規(guī)劃

控制電路采用AT89S51作為控制器，顯示M行N列字符。每個(gè)字符由16×16led點(diǎn)陣模塊顯示，顯示屏由m×n 16×16led點(diǎn)陣模塊組成。線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)電路由兩個(gè)74HC595外殼和兩個(gè)ULN2803組成。LED點(diǎn)陣模塊線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的每一行字符由兩個(gè)n 74HC595級(jí)聯(lián)組成m行總數(shù)為m×2×n 74hc595。將每行字符的16行LED從并行連接中分離出來(lái)，行掃描碼經(jīng)P0.1串行輸出，由兩個(gè)74HC595串/并行塊級(jí)聯(lián)，再經(jīng)ULN2803驅(qū)動(dòng)器擴(kuò)展，以每行字符作為16×16 LED點(diǎn)陣模塊發(fā)送到行尾。每排led點(diǎn)陣模塊的列驅(qū)動(dòng)電路由2×n 74hc595級(jí)聯(lián)組成，可以獨(dú)立工作。LED點(diǎn)陣模塊每行的列數(shù)據(jù)由p0.6和p0.7組成，與輸出分離串2×n塊74hc595完成后，串并轉(zhuǎn)換完成。將每行字符對(duì)應(yīng)的LED點(diǎn)陣模塊的列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在74HC595中后，將74HC595的所有列驅(qū)動(dòng)電路m×2×n塊的輸出使能端子設(shè)置為低電平，然后將2×n×16列的每行字符的數(shù)據(jù)一起輸出，每行16個(gè)字符顯示在顯示屏依次掃描每行16個(gè)字符，完成整個(gè)屏幕字符的顯示。顯示字符由PC機(jī)修改并轉(zhuǎn)換成位圖數(shù)據(jù)，通過(guò)串行口發(fā)送到MCU，然后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并顯示

2.1電路驅(qū)動(dòng)電路

兩個(gè)74HC595和兩個(gè)ULN2803用作線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)器。74HC595是一個(gè)8位串行輸入三態(tài)并行輸出移位寄存器。其內(nèi)部移位寄存器和存儲(chǔ)寄存器通過(guò)各自的時(shí)鐘輸入和獨(dú)立的操作相互分離。這樣，可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和數(shù)據(jù)表示。兩個(gè)74HC595系列連接。74HC595芯片的每個(gè)引腳的功能是：DS為串行數(shù)據(jù)輸入，Q0 Q7為并行數(shù)據(jù)輸出端，Q7'為串行數(shù)據(jù)輸出端，用于級(jí)聯(lián)；移位寄存器復(fù)位端，將移位寄存器的數(shù)據(jù)復(fù)位到低功率級(jí)；SH U CP為移位寄存器的時(shí)鐘輸入端，將數(shù)據(jù)移位使移位寄存器的數(shù)據(jù)保持在下降沿st_cp是存儲(chǔ)寄存器的時(shí)鐘輸入，它將在上升沿上移動(dòng)寄存器的數(shù)據(jù)。設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)入存儲(chǔ)寄存器，當(dāng)達(dá)到下降沿時(shí)，存儲(chǔ)寄存器的數(shù)據(jù)保持不變?yōu)榱溯敵鍪鼓芙K端，低功率級(jí)允許數(shù)據(jù)輸出，高功率級(jí)禁止數(shù)據(jù)輸出。

ULN2803是一種高壓大電流的8路達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器。最大工作電壓為50伏，驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)500 mA。用作顯示器的線(xiàn)路驅(qū)動(dòng)電路。ULN2803芯片的各引腳功能如下：1B-8B是一個(gè)TTL電平驅(qū)動(dòng)的8路輸入端子。1C-8C是一個(gè)帶外部負(fù)載的8路開(kāi)路集電極輸出端子；10個(gè)引腳是COM端子。當(dāng)連接到外部電阻負(fù)載時(shí)，COM端子斷開(kāi)。當(dāng)連接到外部合理負(fù)載時(shí)，COM端子連接到負(fù)載電源。

每行字符的16行led彼此平行因此，在行掃描時(shí)，每行字符對(duì)應(yīng)的led行將被掃描并一起點(diǎn)亮，在led顯示屏上設(shè)置m行字符通過(guò)逐行掃描每行字符，速度比分離的16行LED線(xiàn)快m倍，完成高速顯示操作。行驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示51單片機(jī)的P0口為漏極開(kāi)路輸出，ULN2803為集電極開(kāi)路輸出，上拉電阻應(yīng)外接。

一般來(lái)說(shuō)，干式變壓器的運(yùn)行溫度對(duì)其使用壽命和安全運(yùn)行起著決定性的作用。干式變壓器冷卻系統(tǒng)的功率和可靠性是降低變壓器運(yùn)行溫度的重要手段。因此，對(duì)于變壓器冷卻系統(tǒng)的改造，降低變壓器的運(yùn)行溫度可以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。

2.2列驅(qū)動(dòng)電路

74HC595是一個(gè)列驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)字符由兩個(gè)74HC595字符驅(qū)動(dòng)。LED顯示屏設(shè)M行n列字符，每行字符需要2×n塊74HC595字符，M行需要M×2×n塊74HC595字符在這個(gè)方案中，顯示屏顯示2列和4列字符，每行使用8 74HC595，2行使用16 74HC595。擴(kuò)展時(shí)，如果需要為每行添加一個(gè)字符顯示，請(qǐng)級(jí)聯(lián)兩個(gè)74HC595行。如果顯示需要額外的一行字符，將添加兩個(gè)×n 74HC595級(jí)聯(lián)電路每行字符的列驅(qū)動(dòng)程序是獨(dú)立的，即每行字符的2×n 74hc595系列從單片機(jī)i/o引腳輸出的字符行點(diǎn)陣顯示數(shù)據(jù)中分離出來(lái)。因此，在驅(qū)動(dòng)電路的配合下，每行字符對(duì)應(yīng)的led行同時(shí)顯示，顯示速度提高了m倍。每行字符的位矩陣顯示數(shù)據(jù)通過(guò)模擬串行口p0.3-p0.5和p0.6或p0.7串行輸出到移位寄存器74HC595經(jīng)串并聯(lián)轉(zhuǎn)換后，74HC595并行輸出到各列LED顯示屏兩行四列字符顯示列驅(qū)動(dòng)電路

2.3 PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信電路

選擇MAX232完成RS 232電平和TTL電平的轉(zhuǎn)換，完成PC機(jī)與單片機(jī)之間的信息交換。如果傳輸間隔比較長(zhǎng)，可以在兩者之間增加RS 232 RS 485轉(zhuǎn)換器，傳輸間隔可以大于1000米，串行通信電路

2.4點(diǎn)陣顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路

將要顯示的字符和字符信息在PC機(jī)上進(jìn)行修改，并轉(zhuǎn)換為位圖顯示數(shù)據(jù)，然后通過(guò)串行端口傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，并由單片機(jī)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。24C1024內(nèi)存采用I2C總線(xiàn)接口串行E2PROM內(nèi)存，容量為128KB，16×16點(diǎn)漢字矩陣為32B，可存儲(chǔ)4K漢字。將數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）和時(shí)鐘線(xiàn)（SCL）與MCU連接后，接口電路如圖5所示。

2.5顯示屏電路

平面顯示屏以?xún)尚兴牧凶址娘@示為例。每個(gè)字符由16×16led點(diǎn)陣模塊顯示每排由4個(gè)16×16led點(diǎn)陣模塊組成，共8個(gè)16×16led點(diǎn)陣模塊展開(kāi)時(shí)，如果每行需要增加一個(gè)字符顯示，則每行增加一個(gè)16×16的LED點(diǎn)陣模塊。如果需要增加一行字符顯示，則需要增加一行n 16×16led點(diǎn)陣模塊。并與擴(kuò)展列驅(qū)動(dòng)器的相應(yīng)電路相連。2行4列字符顯示屏。

3程序設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)程序主要由演示程序和通信程序組成顯示程序選擇動(dòng)態(tài)掃描模式，完成對(duì)漢字、字符、數(shù)字、圖像等信息的操作和顯示[11]顯示程序規(guī)劃方法：

（1）來(lái)自P0.1輸出線(xiàn)的掃描信號(hào)；

（2）第一行16行LED點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的串行輸出由P0.6開(kāi)始，第二行16行LED點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的串行輸出由P0.7開(kāi)始，移位脈沖的輸出由P0.3開(kāi)始，鎖存脈沖的輸出由P0.4開(kāi)始，點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的串行輸入由74HC595開(kāi)始，串并聯(lián)轉(zhuǎn)換為74HC595后鎖存并行數(shù)據(jù)。

（3）從p0.5輸出列數(shù)據(jù)中輸出使能信號(hào)，并將顯示字符點(diǎn)陣數(shù)據(jù)并行輸出到顯示屏每行的2×n×16列16×16 LED點(diǎn)陣模塊中，形成列驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及每行字符對(duì)應(yīng)的與光相關(guān)的LED行LED和行掃描信號(hào)；

（4）延時(shí)1-2ms，受當(dāng)前閃變頻率的限制，不宜過(guò)大。確保掃描一行字符的所有16行LED（即一幀數(shù)據(jù)）的總時(shí)間在40毫秒內(nèi)；

（5）重復(fù)上述操作，輸出每個(gè)字符下一行的LED點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，直到所有16行LED掃描顯示一次，即完成一幀數(shù)據(jù)的顯示；

（6）重新掃描顯示每行字符的第一行LED，開(kāi)始掃描下一幀數(shù)據(jù)，通過(guò)連續(xù)循環(huán)完成相應(yīng)的屏幕顯示；

（7）更新圖像時(shí)，只需將新圖像的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)從PC機(jī)串行口發(fā)送到單片機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)；

（8）可完成上下左右移動(dòng)等演示模式。

通信程序中上位機(jī)軟件采用vb或vc編程，用mscomm通過(guò)串行口收發(fā)數(shù)據(jù)，完成上位機(jī)與單片機(jī)的串行通信。mscomm阻塞了串行通信的大部分底層操作，并且易于使用?？捎糜?/span>vb、vc、delphi等[12]。

4系統(tǒng)仿真

利用Proteus軟件繪制大屏幕LED顯示屏的控制電路圖，并在單片機(jī)中加入系統(tǒng)控制程序的目標(biāo)代碼文件，模擬電路的運(yùn)行和運(yùn)行結(jié)果

具有直流故障隔離功能的直流電網(wǎng)DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

5結(jié)論

大屏幕LED顯示控制系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)為控制器，I2C總線(xiàn)接口串行E2PROM AT24C1024為點(diǎn)陣顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。通過(guò)串行口將PC機(jī)修改轉(zhuǎn)換后的顯示信息位圖數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)，完成M行N列漢字、漢字、數(shù)字、圖表的顯示，并隨時(shí)更新顯示內(nèi)容。擴(kuò)展很簡(jiǎn)單。例如，如果屏幕的每一行需要顯示一個(gè)字符，則在LED顯示器的每一行增加一個(gè)16×16的LED點(diǎn)陣模塊，在每一行字符的列驅(qū)動(dòng)電路中增加兩個(gè)74HC595塊如果屏幕需要添加一行字符，則在LED顯示屏上添加一行N 16×16 LED點(diǎn)陣模塊，并在一行字符的列驅(qū)動(dòng)電路中添加2×N 74HC595塊?？刂旗`敏，使用方便，可完成上下、左右移動(dòng)等顯示實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定有效。