LED点阵屏显示单元的设计与驱动控制[2]

　　2. 2 Mega16控制电路

　　主控制器主要是采用8 bitAVR单片机M ega16及其外围电路来进行控制, 主要器件接口如图5所示。Mega1带有四组32个I/O 口, 它的时钟频率可跑到16MH z, 可满足系统控制的数据处理速度。控制电路的主要功能就是对LED 接口进行扫描控制, 发出移位SCK 时钟信号和数据锁存RCK 时钟信号到74HC595上, 依照相应的时序对74HC595发送汉字数据, 同时对74HC138进行行选控制。电路外加一个74HC245芯片用以提高单片机对负载的驱动能力。PC 机通过串口和M ega16 进行通信, 外部存储器选用M icrochip公司的24C256 串行存储器, 256 K 容量方便以后将汉字库固化在里面, 需要显示的字只需要查询存储器就能提取相应的字模数据。同时加上DS1302时钟芯片, 可以提取2100年前的年月日等时间数值, 以提供需要。

　　3 程序设计

　　程序设计主要包括三部分: 主程序, 串口中断程序, 显示子程序。首先进入主程序, 初始化单片机,如果串口有数据输入, 则会进入串口中断程序接收数据。单片机在接收完数据后会进入显示子程序,输出相应的数据到LED 的行列驱动。图6为三部分的程序流程图。

　　4 总结

　　图7中的显示部分就是10个16*16点阵级联而成的显示屏。此结构通用性强, 依靠软件可以实现汉字上下左右移动等功能, 而不需在LED 显示单元的硬件上做任何改动。在显示效果上, 可根据需求更改单片机上的控制程序即可, 大大加强了系统的稳定性和实用性。经实践测试, 此种结构, 用一片8位单片机, 在16MH z下, 至少能驱动32*160个点, 没有抖屏现象。如果程序使用汇编语言, 速度将得到很大的提升, 能驱动更多点。

　　本文以高性能的Mega16芯片为硬件基础, 设计了LED显示单元的硬件电路和控制电路, 实现了对单片机的控制、LED 屏幕的显示等。下一步是完善其汉字的显示特效, 以及上位机与单片机的实时通信等功能。根据此系统的结构还可以进一步扩展成双色, 全彩的LED点阵屏。

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