LED 点阵对电子爱好者往往有着很大的吸引力,由于制作点阵屏接线过于麻 烦,不具备制版条件的业余爱好者对此总是望而却步。利用万用电路板焊接一块 32X16 大小的 LED 屏led点阵显示,使用 AT89S52 型单片机对其进行控制。 整体方案与硬件电路设计 本显示屏采用列扫描、直接送行显示码的方式工作,基本显示原理在后面的 软件设计部分提及。分辨率为 32X16 的显示屏由 8 个共阳型 LED 点阵单元构成。 共阳型 LED 点阵单元(8X8)的结构示意图如图 1,由行输入高电平点亮。图 1 LED 点阵单元结构示意图图 2 是 8 个 LED 点阵单元级联的接线图。R1~R16 是限流电阻,用来保护 LED 的安全;VT1~VT32 是 32 只 PNP 型三极管,在这里起到开关的作用:通过控制 B01~B32 来使得在任何时刻只有唯一的列导通以点亮该列led点阵显示,当列切换的速度足够 快时,由于人眼的视觉暂留现象,看上去整个屏都是亮的,这就是动态扫描的基 本原理。图 2 8 个点阵单元的级联其实图 2 已经构成一块 LED 屏了,如果微处理器有足够大的驱动能力和足够 多的 I/O 口,就可以直接驱动这块 LED 屏了。
但是为了能用 AT89S52 单片机来控 制它,我们需要再加一些驱动电路和译码电路,以提供足够的驱动能力以及简化 与单片机的连接。 行驱动电路使用两片 74HC245(图 3),这是比较常用的驱动芯片,当 DIR 接高电平时,A 端为输入、B 端为输出。 列扫描电路则利用了两片 4-16 线译码器 74LS154(图 4),U4、U5 分别对应 左、右屏。A、B、C、D 为输入、Y0~Y15 为输出。此外,还有 CS1、CS2 两根线分 别使能左、右屏译码器,也就是使能左、右屏。CS1、CS2 为低电平使能。 图 5 是 AT89S52 单片机最小系统电路。图 3 行驱动电路图 4 译码器扫描电路图 5 单片机电路硬件制作LED 屏在业余条件下的制作很麻烦,光 8 块 LED 点阵单元就有 128 根飞线。 相信对于很多朋友来说动手焊这么多飞线还是第一次,所以,制作过程要求有足 够的细心和耐心,不要急于求成,尽量做到零错误,否则检查起来会很麻烦。 1.元器件选择 该制作涉及到的元器件并不复杂,强调一点:LED 点阵单元的引脚排布并不 像图 1 那么规则,不同规格不同型号便有区别。大家购买 LED 点阵单元后,需结 合所查资料和万用表确定其引脚排列。
使用的 LG12088BH 型点阵单元的引脚排列 如表 1: 表 1 LG12088BH 型点阵单元的引脚排列 行(从上到下依次 行 1 行 2 行 3 行 4 行 5 行 6 行 7 行 8 为) 引脚号 9 14 8 12 1 7 2 5 列(从左到右依次 列 1 列 2 列 3 列 4 列 5 列 6 列 7 列 8 为) 引脚号 13 3 4 10 6 11 15 16 电路板选用双面万用电路板,具有较硬的材质也便于焊接走线。使用一大一 小两块电路板,分为显示面板和背部译码器电路板两部分。 2.硬件制作图解 追求美观和制作工艺,虽然焊接较麻烦,但仍然没有采用飞线一团糟的焊接 方式,较好地利用了细金属导线和质量较好的漆包线。 图 6 是 LED 显示面板,驱动芯片和三极管已焊在该板上;图 7 是显示面板背 面的连线方法:16 根行线使用细金属丝贯穿整块电路板,然后用漆包线将各个 点阵单元的行引脚连接至对应行线上, 再用漆包线连接处于同一竖条上的点阵单 元的列引脚,此时列线与行线成矩阵状。最后再焊接限流电阻、三极管基极电阻 及相关排针。电阻、排针都置于显示面板反面(图 8)。 LED 显示面板焊接完成后 (图 9) 再在另一块板上焊好译码器电路 , (图 10) 。
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