本文介绍一种简单实用汉字显示屏的制作,谈到点阵屏点原理与制作中的难点问题。该点阵屏是以MCS-51系列单片机为核心来控制点阵的显显示与流动。同时显示四个汉字,有必要时可以扩展到8个字。通过跳线来决定要显示的内容。
一、基本原理
1.汉字字模的提取
可用来提取点阵汉字字模的软件很多。如:“汉字字库”、“字模提取”、“点阵字库软件”。有的软件上可以对不满意的字模进行修改。
2.点亮时间
为使在点阵屏上显示的内容没有闪烁感,点亮一屏的频率要大于24Hz,那么点阵一行的时间就要小于1.5ms。时间太短就会对亮度造成影响。这个时间的长度先可以取一个大概的值(如1ms),再对实际电路进行观察,如果闪烁感很强就减少每行的点阵时间;如果感到亮度不足就适当增加每行点亮的时间。这样反复调节使得效果最佳。
3.单片机接口
为有效单片机资源,点阵的16个行使用译码方式,列采用单片机的串口加串变并的器件来驱动
3.驱动能力
由点阵屏的连接方式,以4个字的点阵为例,共阳的一行就有4×16=64个LED管。假设每个管子在点亮时的电流为15mA,那么一行全点亮时的最大电流为64×15=960mA。这就要求点阵的驱动能动不能低于这个数值。行使用电阻加达林顿三级管来驱动。
4.单片机接口
为有效单片机资源,点阵的16个行使用译码方式,74LS154,列采用单片机的串口加串变并的器件来驱动,首选74HC595,595具有输出锁存功能,可有效防止移位时LED的闪烁与重影。或用74LS164,但输出时会有重影,在74LS164输出端另加锁存器也可防止重影,不过电路太复杂。不推荐。
二、元件及硬件连接
1.8×8点阵的引脚关系
点阵屏中的点阵选用市面上常见的8×8的点阵模块。要使用时要注意它的引脚关系,不要想当然认为行在一起,列在一起。应用一个电源加个1kΩ左右的电阻进行测试得到,下面是我的测试结果:
x6 x3 y4 x1 y6 y7 x2 x4
x8 y5 y3 x5 y8 x7 y2 y1
x代表行,y代表列。
2.74HC595的使用
74HC595为串行移位输入、八位并行带锁存输出的芯片。带有输出控制,寄存器清零的功能。因为功能的集成所以在使用上也比较地繁锁。74HC595的使用过程为:
禁止输出(13脚为高电平)
通过串口发送8位数据到移位寄存器
把寄存器的内容送到锁存器(12脚为上升沿)
允许输出(13脚为低电平)
这些引脚都与单片机相连,动作由单片机来控制。
3.点阵的级连的方式
点阵与74HC595的输出相连
三、软件
硬件电路决定了LED点阵屏是以动态的方式点亮。
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