行显示时，每行有个行驱动器，各行的同名列共用个列驱动 器。显示数据通常存储在单片机的程序存储器中，按位个字节的形式顺序排放。 显示时要把行中各列的数据都传送到相应的列驱动器上去，这就存在个显示数据 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。采用 并行方式时，的点阵有列的点阵，需要个列数据输入口，而 个只有个接口，还要同时驱动行数据，根本不够用并且从控制电 路到列驱动器的线路数量大，相应的硬件数目多，由此可以得出，当列数很多时，并 行传输的方案是不可取的。 采用串行传输的方法，控制电路可以只用根线数据线时钟线。将行数据 位位传往行驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数 据按顺序位位地输出给行驱动器，只有当行的各列数据都已传输到位之后，这 行的各列才能并行地进行显示。这样，对于行的显示过程就可以分解成列数据准 备传输和列数据显示两个部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当 长，在行扫描周期确定的情况下，留给显示的时间就太少了，以致影响到的亮度。 解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的 方法。即在显示本行数据的同时，传送下行的数据。为了达到重叠处理的目的，列 数据的显示驱动电路就需要具有锁存功能。经过上述分析，可以归纳出列驱动器电路 应具备的主要功能对数据准备来说，它应能实现串入并出的移位功能对数据显示 来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打人并行锁存器进行显示 时，串并移位寄存器就可以准备下行的列数据，而不会影响本行的显示。同时为了 显示的亮度，采用行扫描，每个汉字上面有个列驱动器驱动，列驱动器的 位置应该是在第行跟第行，即每个的汉字点阵是有个的点阵组成的 阵列，扫描的时候同时扫描显示第行跟第行，第二次扫描的时候显示第行跟第 行，以此类推，最后显示第行跟第行，如图所示 第行全亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行全亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 第行不亮 图 综合上述可以看出整个点阵显示的实现电路结构应该如图所示 图显示屏电路框图 硬件电路大致上可以分成单片机系统及外围电路列驱动电路和行驱动电路以及 点阵阵列三大部分。 在实际应用中的大屏幕点阵显示屏，都是采用很多的显示模块组成，每个模 块般是有个点阵组成，每个模块负责自己那部分的显示有电脑通过统 的协议发送数据到每个控制单片机，行选是统的而且控制模块也是分开的， 个控制模块上面有很多的芯片，控制芯片接收从主控电脑发送过来的数据，并将 其保存在中，之后不需要电脑控制即可自己循环控制显示。而且个模块控制几 个至几十个的点阵模块。 系统硬件设计 电源电路 本设计采用的是电脑开关电源，它的主控芯片是。是种固定频率 脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式 半桥式全桥式开关电源。的管脚以及内部电路框图如图所示。其引脚功 能如下 图外部管脚以及内部电路框图 ，脚分别为个误差比较放大器的同相输入端和反相输入端。脚为 控制比较放大器和误差比较放大器的公共输出端，输出时表现为或输出控制特性，也 就是就在两个放大器中，输出幅度大者起作用当脚的电平变高时，送出的 驱动脉冲宽度变窄，当脚电平低时，驱动脉冲宽度变宽。脚为死区电平控制端， 从脚加入死区控制电压可对驱动脉冲的最大宽度进行控制，使其不超过度，这 样可以保护开关电源电路中的三极管。脚分别用于外接振荡电阻和电容。脚为 接地端。脚和脚分别为内容末级两个输出三极管的集电极和发射 极。脚为电源供电端。脚为功能控制端。脚为内部基准电压输出端。我们 的设计使用电脑开关电源提供的路电压。 单片机系统及外围电路 由于点阵显示屏由单片机控制部分和显示驱动部分组成，单片机我选择最常 见的公司的单片机。此单片机与产品指令系统完全兼容，由 字节可重擦写闪速存储器，字节内部，个可编程口线，最高位可作为多片级联应用时 向上级的级联输出。但因受输出锁存器打人控制，所以还从输出锁存器前引出 了，作为与移位寄存器完全同步的级联输出。 图在不同的工作电压下的时钟频率 由在供电的情况下，可以达到以上的时钟频率，而 我们采用的的时钟频率只有，串口方式的时钟频率只有， 所以完全胜任由于输出高电平时每个管脚的驱动电流只有， 而每个发光管的驱动电流也是，要是个发光管同时轮流点亮的时候瞬间电 流必定大于，所以我们采用是采用吸收电流的方式直驱发光管。 行驱动电路 电路的设计 单片机口低位输出的行选信号经八位数据缓冲器将数据缓冲后送 往译码器译码的输入端，生成条行选通信号线，再经过六路 高电压输出反相器将信号取反后使导通再去驱动对应的行显示。其硬件 电路如图所示 图点阵显示屏行驱动硬件原理图 线译码器 我们前面的列驱动电路里面只是用了单片机的串口跟口，还剩下以及 口可以直接接到个的行选端，但是为了整个大屏幕方便以后扩展控制，防止直 接驱动损坏单片机以及隔离外界干扰信号，使用了这个译码器作为行 选芯片。 译码器的引脚图，逻辑图及真值表如下图图所示 图的外部引脚图以及内部原理图 图线线译码器的真值表 由上看以看出，只要在信号输入端输入特定组合的的组合序列， 就可以在输出端轮只有个流输出低电压，这样我们就可以有选择的控制行电路。 六路高电压输出反相器 由于我们的输出的行选信号是低电平，而驱动时必须在端接 比端高以上的电压才能导通，所以我们加了这个六路高电压输出反相器， 图是它的外部管脚图，图则是它路输入输出的内部原理图 当输入端输入低电压时，在对应的输出端就会输出高电压。 大电流管 是个的沟道的管， 它的原理图如下图所示，当端有高电平时，之间就导通，电流从端流向 端。因为条行线上要带动列的进行显示，按每器件电流计算， 个同时点亮时，需要即电流，所以选用作为驱动管，它 的最大工作电流可达，所以不需要加散热既可稳定工作。 图内部原理及管脚图 八位数据缓冲器 我们为了隔离外界的干扰信号，使用了八位数据缓冲器。因为任何时候 里面的数据是不确定的，只要显示屏只要稍微有点外界干扰，导致 使能端变低，就是会有输出信号的通过它的真值表可以看到全全 都有行是被选中输出低电位的，就输出高电位，被电阻拉到高电平 这样显示屏就显示些不确定的图案，就不符合我们的设计要求了。是个 常用的八缓冲器，它的管脚图以及控制表如图所示 小结 本章介绍了硬件的连接方法以及原理，并且包含了部分电路图，此电路已经试验 证明可以显示汉字信息，并且可动态显示，其中运用了以及芯片， 的功能是串入并出，并且带有锁存和移位的功能而的作用就是完 全屏蔽掉外界的干扰，只有单片机发出的正确的信号才被它选择通过，般的电路干 扰，电磁干扰不会对显示屏造成乱码。而行驱动则是使用了线译码器 驱动六路高电压输出反相器，用再驱动大电流低电阻的沟道 场效应管，因为如果用单片机直接连接点阵，引脚不够，同时驱动能力也不行， 而用了这个译码器，可以节省引脚，并且方便以后扩展。 系统软件设计 显示屏软件的主要功能是向显示屏提供显示数据，并产生各种控制信号，使屏幕 按设计的要求显示。根据软件分层次设计的原理，可把显示屏的软件系统分成两大层 第层是底层的显示驱动程序，第二层是上层的系统应用程序。显示驱动程序负责向 点阵屏传送特定组合的显示数据，并负责产生行扫描信号和其它控制信号，配合完成 显示屏的扫描显示工作。显示驱动程序由显示子程序实现系统环境设置初始化 由系统初始化程序完成显示效果处理等工作，则由主程序通过调用子程序来实现。 显示驱动程序 然后显示驱动程序查询当前燃亮的行号，从显示缓存区内读取下行的显示数 据，并通过串口发送给移位寄存器。为消除在切换行显示数据的时候产生拖尾现象， 驱动程序先要关闭显示屏，即消隐，等数据发送完毕后输出的锁存信号，将 显示数据打入输出锁存器并锁存，然后再输出新的行号，并打开显示。图为显示 驱动程序显示屏扫描函数流程图。 图显示驱动程序流程图 系统主程序 系统主程序开始以后，首先是对系统环境初始化，包括设置串口，端口以及些 参数然后以分屏效果显示勤奋求实开拓创新桂林工学院电子与计算机系毕业设计 电子信息工程班张涛制作。谢谢各位老师,关闭屏秒钟，再静止显示勤 奋求实开拓创新停留约秒，接着开始左跑马滚动显示勤奋求实开拓创新桂林工 学院电子与计算机系毕业设计电子信息工程班张涛制作。谢谢各位老师,。设 置系统程序不断地循环执行上述显示效果。图是系统主程序的流程图。 图系统主程序流程图 部分源程序 分屏显示子程序 以下是点阵电子显示屏的源程序，采用语言编写，在 以及版环境下均测试通过。 分屏显示 调用单屏显示 单屏显示 每屏显示次 开始 系统初始化 分屏显示 左移显示 每个汉字分行扫描 每次要发送个汉字的个字节,发送次 从串口输出第个字的第字节。 从串口输出第个字的第字节。 每次要发送个汉字的个字节,发送次 从串口输出第个字的第字节。 从串口输出第个字的第字节 锁存为高，锁存信号 输出行信号 行加 分屏