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IC解密知识:利用单片机来控制LED点阵之设计思想

来源:芯片解密-龙芯世纪   时间:2010-04-17   阅读:1278

一、设计思想
  LED发光灯可以分为单色发光灯、双色发光灯、三色发光灯、面发光灯、闪烁发光灯、电压型发光灯等多种类型。按照发光灯强度又可以分为普通亮度发光灯、高亮度发光灯、超高亮度发光灯等。这种单个的发光灯适宜用做指示灯,如电源指示、电路状态指示灯,进而对能够转变成电信号的各种物理量进行指示。也可以用多个LED发光灯组成固定的字符或图形进行显示,如大型剧场会堂的出入口及洗手间的显示。
  不论显示图形还是文字,都是控制与组成这些图形或文字的各个点所在位置相对应的LED器件发光。通常事先把需要显示的图形文字转换成点阵图形,在按照显示控制的要求以一定的格式形成显示数据。对于只控制通断的图文显示屏来说,每个LED发光器件占据数据中的1位(1bit),在需要该LED器件发光的数据中相应的位填1,否则填0。当然,根据控制电路的安排,相反的定义同样时可行的。这样依照所需显示的图形文字,按显示屏的各行各列逐点填写显示数据,就可以构成一个显示数据文件。显示图形的数据文件,其格式相对自由,只要能够满足显示控制的要求即可。文字的点阵格式比较规范,可以采用现行计算机通用的字库字模。组成一个字的点阵,其大小也可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同规格。
  用点阵方式构成图形或文字,是非常灵活的,可以根据需要任意组合和变化,只要设计好合适的数据文件,就可以得到满意的显示效果。因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变化的信息,是非常有效的。
  图文显示屏的颜色,有单色、双色、和多色几种。最常用的是单色图文屏。单色屏多使用红色或橘红色或橙色LED点阵单元。双色图文屏和多色图文屏,在LED点阵的每一个“点”上布置有两个或多个不同颜色的LED发光器件。换句话说,对应于每种颜色都有自己的显示矩阵。显示的时候,各颜色的显示点阵是分开控制的。事先设计好各种颜色的显示数据,显示时分别送到各自的显示点阵,即可实现预期效果。每一种颜色的控制方法和单色的完全相同,因此掌握了单色图文显示屏的原理,双色屏和多色屏就不难理解了。
  为了吸引观众增强显示效果,可以有多种显示模式。最简单的显示模式是静态显示。这里所说的“静态显示模式”不同于静态驱动方式。与静态显示模式相对应,就有各种动态显示模式,它们所显示的图文都是能够动的。按照图文运动的特点又可以分为闪烁、平移、旋转、缩放等多种显示模式。产生不同显示模式的方法,并不意味着一定要重新编写显示数据,可以通过一定的算法从原来的显示数据直接生成。例如,按顺序调整行号,可以使显示图文产生上下平移;而顺序调整列显示数据的位置,就可以达到左右平移的目的;同时调整行列顺序,就能得到对角线平移的效果。其它模式的数据刷新,也可找到相应的算法。不过当算法太复杂,太浪费时间的话,也可以考虑预先生成刷新数据,存储备用。刷新的时间控制,要考虑运动图形文字的显示效果。刷新太慢,动感不显着;刷新太快了,中间过程看不清。一般刷新周期可控制在几十毫秒范围之内。