基于单片机的LED大屏幕显示的设计

摘 要：该文以AT89C51为基础进行LED点阵电子显示屏的动态设计和开发。通过单片机控制一个行驱动器74LS154和两个列驱动器74LS595，从而使显示屏显示数据。主要进行了LED点阵显示的硬件和软件设计，该系统显示误差较小、性能稳定、结构合理、扩展性强。

关键词：AT89C51单片机 LED 点阵显示 动态显示

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（a）-0041-02

LED显示屏是一种通过控制半导体发光二极管去显示的平板显示器。由多个光二极管组成，用来显示图形、图像、文字、动画等各种信号。随着信息产业的高速发展，LED作为信息传播的一种重要手段，广泛应用于各种公众场所，发展前景广阔，应用领域广泛，已经成为城市亮化、现代化和信息化的体现。

1 系统整体设计方案

该文设计一个16×16点阵式LED图文显示的显示屏。具体要求是，在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足；显示图形和文字两种形式的数据；图形或文字应稳定、清晰且无干扰；分静态和动态两种显示方式。

设计模块主要包括显示模块、数据传输模块、控制模块驱动模块等。显示屏电路设计的主要思路如图1所示。

2 系统硬件部分设计

该显示屏的控制电路采用单片机控制，分为硬件和软件两部分。硬件电路包括列驱动电路（74LS595）、行驱动电路（74LS154）、单片机AT89C5控制系统及16×16LED点阵显示电路4部分。

单片机主要采用AT89C51或其兼容系列的芯片进行控制，用以控制整个电路以及相应的程序的运行，同时给显示屏电路部分发送命令。

在反相放大器的输入端（XTAL1）和输出端（XTAL2）加一个12 MHz或更高频率的晶振，从而获得较高的刷新频率，这样显示就更加稳定。晶振的负载电容C4、C5主要起频率微调和稳定的作用。单片机的串行口工作为方式0，是供同步移位寄存器使用，端口RXD（P3.0）作用是数据移位的输入/输出端，输出移位时钟脉冲是由TXD（P3.1）端控制的。

集成电路74LS595作为列驱动电路的核心器件，是一个具有8位串行输入/输出的锁存器。移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的。

行驱动电路由74LS174译码器和反相器构成。采用一块16×16点阵显示，以满足汉字显示的要求。显示动电路如图2所示。

3 系统软件部分设计

系统主程序流程图如图3所示。

4 系统电路的仿真

该文采用protues软件进行仿真，具体仿真图形如图4所示。

5 结语

该文设计16×16LED点阵显示屏，虽然电路简单，但已经包含了LED显示屏的电路基本原理和基本程序，只要扩展单片机的IO接口，适当增加LED点阵和芯片，就能设计更大面积、更多花样的LED显示屏。因此该文对同类设计具有一参考价值。

参考文献

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