淺析點陣顯示屏的自動化控製
行業科技
作者：李寧波
【摘要】本文主要介紹了基於51單片機為核心的LED點陣顯示屏自動化控製係統的設計，在對LED點陣顯示屏做了簡單介紹的基礎上，詳細闡述了LED點陣顯示屏的自動化控製係統的主要框架結構，通過譯碼電路和驅動電路來完成顯示屏的控製和數據傳輸，同時根據控製係統的主體結構框架，對係統的控製流程進行設計，從而完成LED點陣顯示屏的信息的顯示。
【關鍵詞】51單片機；LED點陣顯示屏；譯碼電路；驅動電路；數據顯示
1 概述
隨著科學技術的不斷發展，人類社會已經步入了信息時代，LED點陣顯示屏作為新一代的視覺傳播媒體已經在全球迅速發展起來。尤其是伴隨著電子技術和產品製作工藝的不斷提升，LED點陣顯示屏擁有了亮度高、功耗小、工作電壓低、占用麵積小、壽命長、性能穩定等優點，已經廣泛應用在金融證券交易場所、機場航班港口車站、體育場館道路交通、廣告宣傳媒體等動態信息的顯示，特別的，步入二十一世紀後智能觸屏電子終端等數碼產品的發展更是推動了LED顯示屏的廣泛應用。所以，基於51單片機的LED點陣顯示屏的信息顯示的基本原理以及顯示係統的設計方法的研究，對於51單片機以及LED點陣顯示屏學習和深入研究對於推動LED顯示技術的發展具有非常重要的現實意義。
2 51單片機控製LED點陣顯示屏的設計
2.1 LED點陣顯示屏
LED點陣顯示屏是由有多個發光二級管點陣構成的，通過控製特定二極管的亮滅來顯示人眼能夠識別的信息的一種顯示屏幕。一般的LED顯示屏在製作工藝上有兩種構成方式，一是有單個的發光二級管逐個點連接起來構成，另一種是選用單個發光二級管來構成LED點陣子模塊的大顯示屏，所以我們可以根據自己的設計需求來選擇相關的LED點陣顯示屏。同時，LED點陣顯示屏提供數據輸入輸出接口，能夠與來自單片機的擴展端口進行數據通信，從而實現51單片機通過向LED點陣顯示屏按照特定順序和規則發送顯示數據來進行信息顯示。
2.2 51單片機控製LED點陣顯示屏係統框圖
單片機是以超大規模集成電路技術為基礎的將具有數據處理能力的CPU中央處理器、存儲器RAM和ROM、數據交互I/O端口、定時器/計時器以及中斷係統於一身的集成電路芯片，51單片機是單片機家族中兼容了intel8031的指令係統的較為典型的單片機係列，它擁有128字節的數據存儲RAM供用戶使用，32條數據I/O端口為單片機提供數據輸入輸出以及存儲器地址尋址，加上51係列的單片機結構簡單，成本較低，易於控製，通過簡單編程即可控製譯碼電路和顯示驅動電路來控製LED點陣顯示屏工作來進行信息顯示。即為51單片機控製LED點陣顯示屏的係統結構框圖。
51單片機為LED顯示屏的控製核心，常用的51單片機為AT98C51芯片，通過程序編程，用戶即可將顯示信息的數據以及外圍電路和LED點陣顯示屏的控製寫入到單片機內，由AT89C51單片機按照程序進行對外圍電路和LED點陣顯示屏的控製。譯碼電路主要組成部分為74LS373鎖存器，由於AT89C51單片機自身I/O端口不足，需要通過專門的端口擴展芯片來增加單片機I/O端口的數據傳輸能力，由於LED點陣顯示屏端口單一，數據處理簡單，所以可以采用多個74LS373鎖存器來同時連接到一個數據輸出端口，通過鎖存器使能來控製相應芯片工作。驅動電路主要芯片為ULN2803，通過它即可為LED點陣顯示屏提供適當的電能來驅動其正常顯示。LED點陣顯示屏來負責信息顯示，當有數據通過譯碼電路發送至LED顯示器時，通過LED顯示屏內部譯碼電路來選擇相應的二極管亮滅，通過整體組合來進行信息顯示。