正是基于以上这些优点,现在的 LED 显示屏已经广泛运用于日常的生产生活
服务中,如:商场促销宣传,发布促销广告信息,起到公告板的作用;厂矿企业、
机关、学校等主要建筑正门上方,显示欢迎语,节日助词等,既烘托了气氛,又
省去了悬挂横幅的浪费与麻烦;广场矗立大型显示屏,播放文明宣传图文与新闻、
天气、时事等,丰富人民的文化需求……
1.2 功能要求
设计一个 16*16 点阵 LED 显示屏,分时显示“理工大学电气学院”十个汉字。
要求屏幕各点亮度均匀、充足;显示字体清晰、稳定,无串扰与明显的闪动;相
邻汉字切换时,不能因余辉而显示重叠,出现马赛克。
1.3 方案论证
16*16 点阵 LED 显示屏共有 256 个发光二极管,显然 51 单片机没有这么多端
口。如果我们采用锁存器来扩展端口,按 8 位的锁存器来计算,16×16 的点阵
需要 256/8=32 个锁存器。这个数字很庞大,这里我们仅仅是 16×16 的点阵,显
然已不合算,而在实际中的显示屏往往要大的多,这样在锁存器上的花销将是一
个很庞大的数字。因此在现实应用中的显示屏几乎都不采用这种设计,而采用另
一种称为动态扫描的显示方法。
动态扫描,简单的说就是逐行轮流扫描。具体到本设计,就是 LED 点阵 16
行的每一行(LED 阴极)分别连在一起,用两片 74HC138 的 16 个端口分别驱动,
用于选中要显示的那一行(低电平选中);每一列的 LED 阳极分别连在一起,用
两片 74HC595 的 16 个端口分别驱动,用于输出字型码(高电平点亮该列的
LED)。先送出对应第一行发光管亮灭的数据于 74HC595 的 16 个端口并锁存,然
后选通第一行使其点亮一定的时间,然后熄灭;再送出第二行的数据并锁存,然
后选通第二行使其点亮一样的时间,然后熄灭…… 第十六行之后又重新燃亮第
一行,这样反复轮回刷新扫描。当刷新的速度足够快时,由于人眼的视觉暂留现
象,我们就能看到点阵屏上的图形稳定显示了。
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