点阵LED显示屏控制系统设计 第2页
第二章 硬件电路结构与设计
在8X8 LED点阵上显示柱形，让其先从左到右平滑移动三次，其次从右到左平滑移动三次，再次从上到下平滑移动三次，最后从下到上平滑移动三次，如此循环下去。
图1：电路原理图
把“单片机系统”区域中的P1端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DR1－DR8”端口上； (2)． 把“单片机系统”区域中的P3端口用8芯排芯连接到“点阵模块”区域中的“DC1－DC8”端口上； 点阵显示屏由1片8×8点阵LED显示模块组成一个8×8的LED点阵，用于显示1个8×8点阵字符或数字。单元显示屏可以接收来自控制器（主控制电路板）传输下来的数据信息和命令信息，并可将这些数据信息和命令信息在显示模块中显示出来，因此显示板可扩展至更多的显示单元，用于显示更多的显示内容。当级联多个显示单元时只需相应地改变每行字节数即可。
从图2中可以看出，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，如图49所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：
一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。
一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。
8X8点阵LED结构如下图所示
图2
显示屏控制器的硬件电路部分由几个部分组成：单片机AT89S51、外部存储器的扩展、串行通信接口和LED显示驱动及接口。控制器的组成框图如图2所示，采用AT89S51作为中央控制器，完成与PC机的通信，实现对显示屏显示数据和显示状态的控制。数据存储器使用片内FLASH存储器，用于存储显示的内容，也可根据需要存储汉字的点阵库。控制器与计算机的连接根据通信距离的远近选用RS-232或RS-485标准总线接口。
静态数据存储器成本低﹑功耗小，读写速度快，但是掉电后片内信息随即丢失，在显示控制系统中需要保存由PC机传送过来的显示数据信息，所以在系统中还扩展了一块FLASH存储器。
闪速存储器（Flash Memory）是一种非易失性存储器，即使在供电电源关闭后仍能保持片内信息。闪速存储器集其它非易失性存储器的特点于一身：与EPROM相比较，闪速存储器具有明显的优势——电可擦除和可重复编程，而不需要特殊的高电压；与EEPROM相比较，闪速存储器具有成本低、密度大的特点，其独特的性能使其广泛地运用于各个领域。
控制器原理图
第三章 软件系统程序
软件程序是整个控制系统的核心部分，是用汇编语言编写的。整个软件设计分为两大功能块：显示部分和通信部分。显示部分采用动态扫描的方式，实现对显示屏要显示的汉字、图象、字符等数据信息进行传输控制以及显示等功能。与PC机的实时通信部分主要是利用单片机串口中断接收和发送数据信息，实现与计算机的实时数据信息传输。其程序功能框图如图4所示。
图 4 程序功能框图
程序中将数据存储器分为三个区：显示缓冲区、数据存储区和接收缓冲区。单片机通过串口中断接收PC机传来的数据（包括显示内容、显示方式和显示状态），暂时存放在接收缓冲区，经分析处理后按一定的规律放入数据存储区保存起来，然后再根据显示方式依次从数据存储器中取出数据放入显示缓冲区中用于显示。显示采用逐行扫描的方式，因此扫描频率需达到60HZ以上。多种显示方式（左移﹑右移﹑上移﹑下移和替换等）的实现取决于从数据存储区取出数据放入显示缓冲区时取数的顺序，左右移时每次从数据存储区取出一位数移入显示缓冲区，上下移动时则每次取出一行数据移入，替换时每次取出整屏数据放入显示缓冲区。扫描显示时并不识别显示缓冲区中的数据，只是依次从显示缓冲区中取出数据由串行口向显示屏发送，并送出相应的锁存﹑消隐和行值信号，完成一次扫描。
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