大屏幕LED显示屏控制系统设计

2．5 显示屏电路
本设计显示屏以显示2行4列字符为例，每个字符由1个16×16 LED点阵模块显示，每行由4个16×16LED点阵模块组成，共8个16×16 LED点阵模块。扩展时，如每行需增加1个字符显示，则每行增加1个16×16 LED点阵模块；如需增加1行字符显示，则增加1行N个16×16 LED点阵模块；并与扩展的列驱动相应电路连接。2行4列字符显示屏如图6所示。

3 程序设计
整个系统程序主要由显示程序和通信程序组成。显示程序采用动态扫描方式，实现汉字、字符、数字、图像等信息的控制及显示功能。显示程序设计方法：
(1)从P0．1输出行扫描信号；
(2)从P0．6串行输出第1行汉字16行LED中某行点阵数据，从P0．7串行输出第2行汉字16行LED中某行点阵数据，从P0．3输出移位脉冲，从P0．4输出锁存脉冲，点阵数据串行输入74HC595，并经串／并转换后的并行数据锁存于74HC595中；
(3)从P0．5输出列数据输出使能信号，显示字符的点阵数据并行输出到显示屏各行字符16×16 LED点阵模块的2×N×16列，形成列驱动信号，与行扫描信号一起点亮各行字符相应LED行的有关LED；
(4)延时1～2 ms，此时间受闪烁频率的限制，不能太大，应保证扫描1行字符所有16行LED(即一帧数据)所用时间之和在40 ms以内；
(5)重复上述操作，输出各行字符的下一行LED点阵数据，直到所有16行LED全部扫描显示一次，即完成一帧数据的显示；
(6)重新扫描显示各行字符的第1行LED，开始下一帧数据的扫描显示，如此不断地循环，即可完成相应的画面显示；
(7)要更新画面时，只须将新画面的点阵数据由PC机串口送到单片机存储在存储器中即可；
(8)可实现上下、左右移动等多种显示方式。
通信程序中的上位机软件采用VB或VC编程，利用通信控件MSComm通过串口发送和接收数据，实现PC机与单片机间的串行通信。MSComm控件屏蔽了大部分串行通信的底层操作，使用非常方便，而且在VB，VC，Delphi等中均可使用。

4 系统仿真
用Proteus软件绘制出大屏幕LED显示屏控制电路原理图，将系统控制程序目标代码文件加入到单片机中，电路仿真运行，运行结果如图7所示。

5 结语
本文设计的大屏幕LED显示屏控制系统以AT89S51单片机为控制器，以I2C总线接口串行E2PROM AT24C1024为点阵显示数据存储器，通过串行口将PC机编辑并转换得到的显示信息点阵数据传输给单片机，可实现M行N列汉字、字符、数字及图表的显示，并可随时更新显示内容。扩展容易，如屏幕每行需增加一个字符显示，则在LED显示屏每行增加一个16×16 LED点阵模块，对应在每行字符的列驱动电路增加2块74HC 595即可；如屏幕需增加一行字符显示，则在LED显示屏增加一行N个16×16 LED点阵模块，对应增加一行字符的列驱动电路2×N块74HC595即可。控制灵活，使用方便，可实现上下、左右移动等显示方式。经实际应用表明，该系统稳定可靠，效果良好。