没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
单片机的LED点阵屏显示.doc
需积分: 0 0 下载量 79 浏览量
2022-11-15
10:32:14
上传
评论
收藏 451KB DOC 举报
温馨提示
试读
24页
单片机的LED点阵屏显示.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
51 单片机的 LED 点阵屏设计
1 引言
点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。由于
其具有色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点。目前大
多数的公交车招牌都是采用固定的板块显示,显示的信息量少,内容固定,修改
站点信息比较麻烦,不能快速、便捷的更新站点信息。本文提出一种方案,采用
LED 点阵显示模块,克服了上述缺点,不仅可以静态的显示公交车站点信息,而
且也可以通过动态滚动,从而增加信息显示的容量。为了醒目,还可以产生诸如
闪动、滚动等显示效果。
1.1 车内显示器的发展现状
随着电子技术和计算机控制技术在客车上的日益广泛的应用,客车内的路牌显示
器也经历了从灯光路牌、翻板式电子模块路牌、CRT 显示、LCD 液晶显示和 LED
点阵显示等几种发展类型;显示信息也从固定内容发展到任意内容的多种显示方
式;对显示信息的编辑、修改,也由遥控键盘有线通讯模式发展到用计算机编辑
文字,在经专用无线控制器将其发射到各站点的通讯模式。以后的发展趋势是卫
星定位系统站点显示器,客车内站牌显示器由天线、卫星定位模块、微处理器、
LED 点阵驱动电路、LED 点阵站牌和电可擦写存储器构成。
目前在客车内广泛的显示器由 LED 点阵显示器和 LCD 液晶显示器,还有部分 CRT
显示器,由于 CRT 显示器耗电量多、体积较大,且本质量较重,与 LED 点阵显示
器和 LCD 液晶显示器相比,已处于下风,目前 LED 和 LCD 显示器成为现代人们选
择之一,它们各有优缺点。LCD 液晶显示器具有图像清晰、体积小、功耗低等优
点,但它的成本高、亮度低、寿命短、可视距离和角度很有限。而 LED 显示屏具
有亮度高、故障低、能耗少、使用寿命长、显示内容多样、显示方式丰富等优点。
1.2 LED 点阵显示系统
点阵显示是集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体的新型显示方式。由于
其具有色彩鲜艳,动态范围广,亮度高,寿命长,工作稳定可靠等优点。目前大
多数的公交车招牌都是采用固定的板块显示,显示的信息量少,内容固定,修改
站点信息比较麻烦,不能快速、便捷的更新站点信息。本文提出一种方案,采用 LED
点阵显示模块,克服了上述缺点,不仅可以静态的显示公交车站点信息,而且也
可以通过动态滚动,从而增加信息显示的容量。为了醒目,还可以产生诸如闪动、
滚动等显示效果。
目前 LED 显示屏的种类越来越多,从使用场合及亮度考虑可分为室内与室外屏,
从扫描方式可分为动态扫描显示屏和静态扫描显示屏。室外使用的交通诱导屏,
通常采用计算机同步控制的静态扫描显示,每个像素由几个高亮 LED 发光管组成,
可做成多色或全色。其优点在于播放的内容信息量大,实时性强,且由于采用静
态显示,亮度高;其缺点是硬件电路复杂,成本高。室内使用的由 8×8LED 点阵
拼成的显示屏也有同步和异步之分,同步控制显示屏由计算机作为主控器,异步
控制显示屏的主控器可采用单片机。单片机控制的单色显示屏由于结构简单,成
本低廉,适合作为客车广告屏。
本文介绍的客车广告屏屏系统是智能交通系统的一部分,它是利用先进的显示、
及通信等技术手段,动态地、实时地显示公交车的站点信息,最大限度的提高公
交车站牌的信息显示量。本系统采用的 STC89C516RD+(宏晶科技)单片机是新一
代增强型 8051 单片机标准的制定者,致力于提供满足用户需求的世界级高性能
单片机技术,在业内处于领先地位,销售网络覆盖全国。在保证质量的基础上,
以极低的价格和完善的服务赢得了用户的长期信赖。在广受欢迎的 STC89C51 全
系列单片机的基础上,现全力推出“1 个时钟/机器周期”的单片机,全面提升
8051 单片机性能。用该单片机作为系统的中央控制单元,负责产生和控制扫描
信号、读出显示缓冲区的数据送给扫描驱动电路,使 LED 点阵屏按照一定的要求
显示。根据设计要求,显示方式要具有掉电存储功能,因此,在单片机外围电路
加上 I2C 总线的 EEPROM,利用单片机外部中断功能检测出来所需要的显示方式,
并把它存储在该 EEPROM 内,这样,即使断电显示方式也仍然存储在该 EEPROM 里
面,单片机再重新读取该 EEPROM 里面的内容,也就是断电前的显示方式。结合
KEIL 软件编程,实现了 PC 机通信、控制界面以及安全措施,从而大大丰富了系
统功能,提高了系统的可操作性,使达到交互式与智能化,符合未来交通系统智
能化、网络化的发展方向。利用该系统,可以实现同一站牌不同方向客车站点的
静态显示、动态显示和定时显示控制,另外用来应对交通突发事件,作为应急告
示,达到疏散交通,保护人们安全的目的。
设计时考虑到系统的扩展加上升级模块,可以实现系统的远程升级;加上公交车
到站时间预测模块,可以预测到公交车到站的时间,方便行人;加上网络模块,
可以连接互联网,直接通过互联网进行控制,也为以后的智能交通打下基础。
2 LED 点阵显示的理论基础
LED 点阵显示的基础理论包括光电子学、半导体器件、数字电子电路、大规模集
成电路、单片机及微机等各个方面,既有硬件又有软件。上述各个领域都有自成
体系,本文无法一一尽述,只能以显示屏为主线进行讨论,主要阐述了 LED 器件
的应用基础和工作原理,以及 LED 点阵模块的构成和工作原理。
2.1 LED 器件的应用基础
LED 器件种类繁多。早期 LED 产品是单个的发光灯,随着数字化设备的出现,LED
数码管和字符管得到了广泛的应用。
LED 发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发
光灯、电压型发光灯等多种类型。按照发光灯强度又可以分为普通亮度发光灯、
高亮度发光灯等。
LED 发光灯的外形由 PN 结、阳极引脚、阴极引脚和环氧树脂封装外壳组成。其
核心部分是具有注入复合发光功能的 PN 结。环氧树脂封装外壳除具有保护芯片
的作用外,还具有透光聚光的能力,以增强显示效果。
LED 器件通常用砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)等半导体材料制成。当向 LED
器件施加正向电压时,器件内部的电子与空穴直接复合而产生能量,以光的形式
释放出来,产生半导体发光。因此 LED 的驱动就是如何使它的 PN 结处于正偏状
态,而且为了控制它的发光强度,还要解决正向电流的调节问题。具体的驱动方
法可以分为直流驱动、恒流驱动、脉冲驱动和扫描驱动等[2]。
2.2 LED 点阵模块
显示单元(Display unit)由电路及安装结构确定的并具有显示功能的器件组成
LED 显示屏的最小单元,也叫点阵显示模块。
点阵显示屏是由上万个或几十万个 LED 发光二极管组成,每个发光二极管称为一
个像素。为了取得良好的显示一致性并简化器件结构,八十年代以来出现了组合
型 LED 点阵显示器,以发光二极管为像素,它用高亮度发光二极管芯阵列组合后,
环氧树脂和塑模封装而成,即所谓的点阵模块。点阵模块具有高亮度、功耗低、
引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、耐腐蚀等特点。按照颜色的不同分为
单基色、双基色和三基色三类,可显示红、黄、绿、蓝、橙等颜色。按照点阵规
模大小分有 4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、32×32、40×40
等。按照像素的直径大小分有 φ3、φ3.75、φ5、φ10、φ20 等。
(a) 外部结构
(b) 内部结构
图 1 8×8 点阵结构
图 1 为 8×8 单基色点阵的结构图,从内部结构可以看出 8×8 点阵共需要 64 个
发光二极管,且每个发光二极管是放置在各行和列的交叉点上。当对应的某一列
置高电平,另一列置低电平时,则在该行和列的交叉点上相应的二极管就亮。
LED 显示屏就是由若干个点阵模块组成的,它通过一定的控制方式,就可以显示
文字、文本、图形、图像、动画等各种信息,以及电视、录像信号。
3 方案设计
从前两节的论述中可以看出 LED 点阵显示技术已经相当成熟。实现方案非常多。
本文要设计的是客车内 LED 点阵显示屏,根据客车内的特殊环境,选择方案时就
要考虑公交车的车身尺寸、震动、温度等对显示屏的影响,以及客车内电源的局
限性,为了节约电能,采用太阳能电池供电,就要使显示屏功耗降到最低。
剩余23页未读,继续阅读
资源评论
xinkai1688
- 粉丝: 340
- 资源: 8万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 基于Java和深度学习的瓦斯浓度预测系统后端设计源码 - 瓦斯浓度预测后端
- Screenshot_20240528_103010.jpg
- 基于Python的新能源承载力计算及界面设计源码 - HAINING-DG
- 基于Java的本科探索学习项目设计源码 - 本科探索
- 基于Javascript和Python的微商城项目设计源码 - MicroMall
- 基于Java的网上订餐系统设计源码 - online ordering system
- 基于Javascript的超级美眉网络资源管理应用模块设计源码
- 基于Typescript和PHP的编程知识储备库设计源码 - study-php
- Screenshot_2024-05-28-11-40-58-177_com.tencent.mm.jpg
- 基于Dart的Flutter小提琴调音器APP设计源码 - violinhelper
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功