led显示器原理 LED显示屏的基本工作原理

LED 显示屏的基本工作原理是动态扫描。显示控制的过程是先从数据存储器读得字模数据， 再通过单片机的串行口或并行口将数据写给 LED 点阵片，然后再行扫描。 动态扫描方 案和静态显示方案相比节省驱动元件，但要求刷新频率高于 50 Hz，以避免显示的图像或文 字出现闪烁。由于刷新频率的限制，一片单片机能控制显示元件的片数是较少的。 现在大屏幕 LED 显示屏的应用已越来越广泛。为了对成百、上千片的 LED 点阵片实现 有序的、快速的显示控制，人们动了许多脑筋，双 CPU、双 RAM 的方案，FPGA 的方案等 都获得了成功的应用；但是这些方案的显示控制过程还是先读后写。 本方案另开思路： 用一条读指令，将读和写合在一步完成，可大大地提高显示控制的效率，且电路简单。 1 LED 显示屏的工作原理 LED 显示屏的基本工作原理是动态扫描。动态扫描又分为行扫描和列扫描两种方式， 常用的方式是行扫描。行扫描方式又分为 8 行扫描和 16 行扫描两种。 在行扫描工作方 式下，每一片 LED 点阵片都有一组列驱动电路，列驱动电路中一定有一片锁存器或移位寄 存器，用来锁存待显示内容的字模数据。在行扫描工作方式下led显示器原理，同一排 LED 点阵片的同名 行控制引脚是并接在一条线上的，共 8 条线led显示器原理，最后连接在一个行驱动电路上；行驱动电路中 也一定有一片锁存器或移位寄存器，用来锁存行扫描信号。

LED 显示屏的列驱动电路和行驱动电路一般都采用单片机进行控制，常用的单片机是 MCS51 系列。 LED 显示屏显示的内容一般按字模的形式存放在单片机的外部数据存储器中， 字模是 8 位二进制数。 单片机对 LED 显示屏的控制过程是先读后写。按 LED 点阵片在屏幕上的排列顺序，单 片机先对第 1 排的第 1 片 LED 点阵片的列驱动锁存器，写入从外部数据存储器读得的字模 数据，接着对第 2 片、第 3 片……直到这一排的最后一片都写完字模数据后，单片机再对这 一排的行驱动锁存器写行扫描信号，于是第 1 排第 1 行与字模数据相关的发光二极管点亮。 接着第 2 排第 1 行、第 3 排第 1 行……直到最后一排第 1 行的点亮。各排第 1 行都点亮后， 延时一段时间，然后黑屏，这样就算完成了单片机对 LED 显示屏的一行扫描控制。 单片机对 LED 显示屏第 2 行的扫描控制、第 3 行的扫描控制……直到第 8 行的扫描控 制，其过程与第 1 行的扫描控制过程相同。对全部 8 行的控制过程都完成后，LED 显示屏 也就完成了 1 帧图像的完整显示。 虽然按这种工作方式，LED 显示屏是一行一行点亮的，每次都只有一行亮，但只要保 证每行每秒钟能点亮 50 次以上，即刷新频率高于 50 Hz，那么由于人的视觉惰性，所看到 的 LED 显示屏显示的图像还是全屏稳定的图像。

2 LED 显示屏的传统控制方法 参考文献［1］对 LED 显示屏的控制电路作了归纳和比较。其中，显示控制电路是按行 扫描方式工作的，列控制电路分为两大类。列控制电路中，一类是用 74LS377 之类的芯片 作为列驱动电路的锁存器，CPU 通过并行总线给列驱动电路的锁存器写字模数据；另一类 是用移位寄存器 74LS595 之类的芯片作为列驱动电路的锁存器，CPU 通过串行总线给列驱 动电路的锁存器写字模数据。 无论是并行总线的控制方式还是串行总线的控制方式，其工作过程都是先给数据指针 DPTR 赋值，接着累加器 A 按数据指针 DPTR 的指向，从外部数据存储器 RAM 中读得字模 数据。然后，并行总线时，再给数据指针 DPTR 赋值，接着 CPU 将累加器 A 中的字模数据， 按数据指针 DPTR 的指向，写给 LED 点阵片列驱动电路的锁存器；串行总线时，CPU 将累 加器 A 中的字模数据，通过串行口写给 LED 点阵片列驱动电路的锁存器。 一般显示控制中，使用较多的单片机是 MCS51 系列。假设单片机系统的晶振频率是 12 MHz，机器周期是 1 ?s，上述两种控制方式完成 1 片 LED 点阵片的显示控制都得十几 ?s。