专业班级 自动化 09-2 学号成绩
16×16 点阵 LED 电子显示屏的设计
一、功能要求
设计一个 16×16 点阵 LED 电子显示屏。要求在目测条件下 LED 显示屏各亮点度均匀、充沛，可显示图形和
文字，显示图形和文字稳定、清晰无串扰、图形或文字显示有静止、移动/移出等显示方式。
二、方案论证
2.1 LED 驱动显示方案大屏幕显示广泛应用于各个领域，动态大屏幕显示系统显示的文字，数字，图形
等生动逼真，立体感强。用单片机驱动 LED 点阵有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）
显示，按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。
静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据送出后就不再管，直到下一次显
示数据需要更新时再传送一次新数据，显示数据稳定，占用很少的 CPU 时间。动态显示需要 CPU 时刻对显
示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用的 CPU 时间多。这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然
数据稳定，占用很少的 CPU 时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显
示虽然有闪烁感，占用的 CPU 时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。
如果用静态显示的方法 ，16×16 的点阵共有 256 个发光二极管，单片机没有那么多的端口，如果用锁存
器来扩展端口，按 8 位锁存器来计算，也需要 32 个锁存器。两位显示就需要 64 个锁存器。因此在实际应
用中的显示屏几乎都不采用静态显示，而是采用动态扫描的显示方法。
本次设计的要 2 位的 16×16 点阵显示，采用动态显示，扫描电路就可以实现多行的同名列共用一套列驱动
器。具体就 16×16 的点阵来说，把所有同一行的发光二极管的阳极连在一起，把同一列的发光二极管的阴
极连在一起（共阳接法），先送出对应的第一行发光二极管亮灭的数据并锁存，然后选通第 1 行使其亮灭的
时间，然后熄灭；再送对应的第二行的数据，依次下去，直到第 16 行。整个来回的时间只要能够达到每秒
24 次以上，由于人眼的视觉暂留现象，就可以看到显示在屏幕上的稳定的图像了。
2.2 数据传输和显示方案
采用扫描方式进行显示时，每行一个行驱动器，各行的同名列共用一个列驱动器。显示数据通常存储在单
片机的存储器中，按 8 位一个字节的形式顺序排放。显示时要把一行中各列的数据都传送到相应的列驱动
器上，这就存在着一个显示数据传输的问题。从控制电路到列驱动器的数据传输可以采用并行方式或串行
方式。显然，采用并行方式时，从控制电路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多。当列数很多时，
……………………………………
装
………………………………………
订
…………………………………………
线
………………………………………
……………………………………
装
………………………………………
订
…………………………………………
线
………………………………………
评论0