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IC解密知识:利用单片机来控制LED点阵之系统硬件设计

来源:芯片解密-龙芯世纪   时间:2010-04-17   阅读:1222

  二、系统硬件设计
  由于图文屏的控制电路采用单片机方案,控制功能的实现应在硬件和软件两方面进行折中。单片机及相应软件,主要负责存储(或生成)显示数据、安排控制信号的定时与顺序、上位机进行通信等。但是单片机的接口数量少,驱动能力不强,必须扩展一定的硬件电路,才能满足显示屏的需要。硬件电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、控制信号电路三部分。
  控制电路部分包括一个51CUP和一些外围电路。在整个电路当中此控制电路部分相当于一个上位机,它负责控制整个电路以及相应的程序的运行、与PC机的串行通讯、以及给屏体电路部分发送命令。智能显示屏体电路部分它包括一个51CPU及其一些外围电路,用来通讯的MAX232接口电路,一个具有一个8bit串入并出的移位寄存器和一个8it输出锁存器的结构,而且移位寄存器和输出锁存器的控制是各自独立的。另外还有74LS165、点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。由于两部分的电路在制板时可以放到一起,所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行数据和命令的传送。
  此显示电路采用扫描方式进行显示时,每行有一个行驱动器,各行的同名列共用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号,从第一行开始,按顺序依次对各行进行扫描(把该行与电源的一端接通)。另一方而,根据各列锁存的数据,确定相应的列驱动器是否将该列与电源的另一端接通。接通的列,就在该行该列点燃相应的LED;未接通的列所对应的LED熄灭。当一行的扫描持续时间结束后,下一行又以同样的方法进行显示。全部各行都扫过一遏之后(一个扫描周期),又从第一行开始下一个周期的扫描。只要一个扫描周期的时间比人眼1/25秒的暂留时间短,就不容易感觉出闪烁现象。行扫描驱动电路原理图如下:
  列显示数据是以字节为单位存储的,使用时以8bit并行读出。为了适应列显示驱动电路串行输入的需要,就要进行并串变换。用74LS165并人中出移位寄存器,可以满足这—要求。信号PL*为低时,将8bit并行数据打入。PL*信号由单片机的控制口INT1提供。当PL*为高时可以在CLK1的作用下进行移位。移位后最高位从Q7移出,成为串行数据流。74LSl65的移位时钟信号CLKl由单片机控制口Tl端直接输出。为了使列显示驱动电路的移位信号与74LS165Q7端输出的串行数据同步,T1同时还作为列显示驱动电路的移位脉冲源。