单片机控制LED点阵显示屏ppt课件

单片机控制LED点阵显示屏 兴趣小组活动 第2次闫晓东 yxdheut163主要内容硬件相关oLED与LED点阵显示oLED电路设计o动态显示的思索o电源设计o单片机最小系统o功能设置相关LED与LED点阵显示o发光二极管简称为LED。由镓Ga与砷AS、磷P的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因此可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。o它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单导游电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，那么发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。o发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，运用时必需串联限流电阻以控制经过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：REUFIF式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的普通任务电流。发光二极管的两根引线中较长的一根为正极，应按电源正极。o发光二极管的特点是：任务电压很低有的仅一点几伏；任务电流很小有的仅零点几毫安即可发光；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；经过调制经过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示09十个数目字。o按其封装构造，封装外形，管体颜色 分为不同种类。oLED任务时应合理选定LED的任务电流，LED的正向极限电流IFm多在50mA左右。实际验证，LED的发光强度仅在一定范围内与IF成正比，当IF20mA时，亮度的加强已无法用肉眼分辨，实践亮度曾经没有添加了。因此，LED的任务电流普通选在1020mA较为合理。1允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超越此值，LED发热、损坏。2最大正向直流电流IFm：允许加的最大的正向直流电流。超越此值可损坏二极管。3最大反向电压VRm：所允许加的最大反向电压。超越此值，LED发光二极管能够被击穿损坏。4任务环境topm:LED发光二极管可正常任务的环境温度范围。低于或高于此温度范围，LED发光二极管将不能正常任务，效率大大降低。5正向任务电流If：它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实践运用中应根据需求选择IF在0.6IFm以下。6正向任务电压VF：参数表中给出的任务电压是在给定的正向电流下得到的。普通是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向任务电压VF在1.52V。在外界温度升高时，VF将下降。LED点阵点点 阵阵 屏屏 原原 理理o1 点阵原理点阵原理 点阵内部构造及外形如上，点阵内部构造及外形如上，8X8点阵共由点阵共由64个发个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一行置和列线的交叉点上，当对应的某一行置1电平，电平，某一列置某一列置0电平，那么相应的二极管就亮；如要电平，那么相应的二极管就亮；如要将第一个点点亮，那么将第一个点点亮，那么9脚接高电平脚接高电平13脚接低电脚接低电平，那么第一个点就亮了；假设要将第一行点亮，平，那么第一个点就亮了；假设要将第一行点亮，那么第那么第9脚要接高电平，而脚要接高电平，而13、3、4、10、6、11、15、16这些引脚接低电平，那么第一行就这些引脚接低电平，那么第一行就会点亮；如要将第一列点亮，那么第会点亮；如要将第一列点亮，那么第13脚接低电脚接低电平，而平，而9、14、8、12、1、7、2、5接高电平，接高电平，那么第一列就会点亮。那么第一列就会点亮。o普通我们运用点阵显示汉字是用的16*16的点阵宋体字库，所谓16*16，是每一个汉字在纵、横各16点的区域内显示的。也就是说得用四个8*8点阵组合成一个16*16的点阵。o如以下图所示，要显示“他那么相应的点就要点亮，由于我们的点阵在列线上是低电平有效，而在行线上是高电平有效，所以要显示“他字的话，它的位代码信息要取反，即一切列1316脚送(1111011101111111，0 xF7，0 x7F)，而第一行9脚送1信号，然后第一行送0；再送第二行要显示的数据1316脚送(1111011101111111，0 xF7，0 x7F)，而第二行14脚送1信号。依此类推，只需每行数据显示时间间隔够短，利用人眼的视觉暂停作用，这样送16次数据扫描完16行后就会看到一个“他字；o第二种送数据的方法是字模信号送到行线上再扫描列线也是同样的道理。同样以“他字来阐明，16行9、14、8、12、1、7、2、5上送0000000000000000，0 x00，0 x00而第一列13脚送、“0。同理扫描第二列。当行线上送了16次数据而列线扫描了16次后一个“他字也就显示出来了。LED点阵电路设计o以扫描行线，列线输入数据，需求引脚众多，所以采用移位存放器74HC595。164。也可用译码器o16*16点阵，由4个8*8点阵组成，行相连。o发光二极管的限流电阻。o行驱动才干问题。达林顿管4148、4007、3904、3906、8050、8550、9012、9013等，驱动芯片74HC245,74HC574。o引脚缺乏，可加译码器。3-8，4-16。也可加锁存器。o移位锁存器74ls595原理 74ls595为 8位输出锁存移位存放器 RESET:复位信号 shitf clock：移位时钟 serial data input:串行数据输入 output enable：输出使能 latch clock：锁存时钟 595有3层构造：第一层为移位D触发器；第二层为锁存D触发器；第三层为输出3态门；当复位信号为0时，移位D触发器清0；当移位脉冲从L-H时，第一个移位D触发器的Q=D；其它的Qn=Qn-1；当锁存脉冲从0-1时，第二层为锁存D触发器的输出=/输入；当OE=1时，595的输出为高阻态；当OE=0时，595的输出为第二层为锁存D触发器的输出的反相；o74595的数据端：QA-QH:八位并行输出端，可以接点阵的8列。QH:级联输出端。将它接下一个595的SI端。SI:串行数据输入端。74595的控制端阐明：/SCLR(10脚):低电平常将移位存放器的数据清零。通常将它接Vcc。SCK(11脚)：上升沿时数据存放器的数据移位。QA-QB-QC-.-QH；下降沿移位存放器数据不变。脉冲宽度：5V时，大于几十纳秒就行了。通常都选微秒级 RCK(12脚)：上升沿时移位存放器的数据进入数据存贮存放器，下降沿时存贮存放器数据不变。通常将RCK置为低电平，当移位终了后，在RCK端产生一个正脉冲5V时，大于几十纳秒就行了。通常都选微秒级，更新显示数据。/G(13脚):高电平常制止输出高阻态。假设单片机的引脚不紧张，用一个引脚控制它，可以方便地产生闪烁和熄灭效果。比经过数据端移位控制要省时省力。注：74164和74595功能相仿，都是8位串行输入转并行输出移位存放器。74164的驱动电流(25mA)比74595(35mA)的要小,14脚封装，体积也小一些。74595的主要优点是具有数据存贮存放器，在移位的过程中，输出端的数据可以坚持不变。这在串行速度慢的场所很有用途，数码管没有闪烁感。与164只需数据清零端相比，595还多有输出端时能/制止控制端，可以使输出为高阻态。动态显示的思索o采用行扫描、列施加数据信号的根本驱动方法。恣意时间只需一行施加高压有效信号，其他各行均为低压信号。列施加对应该行的数据信号，低压有效。o以8x8 LED点阵列显示器为例阐明字符显示原理，8行顺序扫描终了后，将完成一帧字符的显示。一帧扫描终了后，行扫描从第一行重新开场，周而复始。假设列数据坚持不变，那么显示静态字符。反之，列数据发生变化，那么显示内容将发生变化，假设坚持前后帧内容的衔接性，就可以显示动态字符。o由硬件决议，主要以软件实现电源设计o总电流计算o根本稳压电源电路：变压，整流，滤波，稳压。o所用器件选型。单片机最小系统o电源o晶振o复位：上电，按键o引脚资源分配。o选型，参数匹配。功能设置相关o显示汉字个数，4个o串行口，RS232与上位机通讯。o功能按键，输入信息。o电源指示。o其他。下一步任务o总体设计，详细硬件设计，选型。o绘制电路图。绘图软件可用protel,proteuso下次讲一下实验板相关硬件内容。