显示方式。的点阵共有个发光二极管， 显然单片机没有这么多端口，如果我们采用锁存器来扩展端口，按位的锁存器来计 算，的点阵需要个锁存器。这个数字很庞大，而且成本很昂贵，我们仅仅 是的个汉字点阵，在实际应用中的显示屏往往要大得多，这样在锁存器上花 的成本将是个很庞大的数字。因此在实际应用中的显示屏几乎都不采用这种设计， 而采用另种称为动态扫描的显示方法。 动态扫描的意思简单地说就是逐行轮流点亮，这样扫描驱动电路就可以实现多行 比如行的同名列共用套列驱动器。具体就的点阵来说，把所有同列的 发光管的阴极连在起，再去驱动这列共阳接法，每列先送出对应第 行发光管对应的数据并锁存，再选通第行使其点亮定的时间，然后熄灭再送出 第行的数据并锁存，再选通第行使其点亮相同的时间，然后熄灭„„第行之后， 又重新点亮第行，反复轮回。当这样轮回的速度足够快每秒次以上，由于人 眼的视觉暂留现象，就能看到显示屏上稳定的图形了。 采用扫描方式进行显示时，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 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 分屏显示的数据发送 从串口发送数据 ,等待发送完毕 左移显示子程序 数据移位。 移动速度 行扫描 摘要 本文阐明用单片机控制单色显示屏的方法，对显示模块单元如何进行行列信 号控制及信号传输中的驱动问题进行了研究。讨论了单片机控制系统中关键的数据处 理以及发送问题，结果表明采用并行数据输入串行数据及同步时钟输出的专用电路 可大大减少的辅助时间，提高数据的发送速度。 关键词单片机显示屏驱动扫描 , , 目次 摘要 引言 广告屏的现状 设计任务 数学模型 方案论证 系统硬件设计 电源电路 单片机系统及外围电路 列驱动电路 行驱动电路 小结 系统软件设计 显示驱动程序 系统主程序 部分源程序 结论 致谢 参考文献 附录 附录 引言 广告屏的现状 随着社会文化的不断发展，人们的消费标准不断改变，户外灯箱广告更是扮演着 越来越重要的宣传角色，不论是汽车站，火车站，股市交易市场，还是学校都离不开 它，然而传统的霓虹灯广告牌不论是在显示效果耗电量还是可修改性上都无法满足 当前社会的需求，传统的霓虹灯广告亟待改进。 由于单片机技术的不断发展和高亮度发光管的出现使得大屏幕高亮度电 子广告屏成为可能，与传统的霓虹灯广告在显示效果以及可修改性上都有着无法比拟 的优势，而且单片机的日益平民化以及技术的不断创新，使