led顯示屏工作原理

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1、LED顯示屏的工作原理現(xiàn)在一般把顯示圖形或文字的LED顯示屏稱為圖文屏，其實(shí)LED圖文顯示屏并沒有一個(gè)公認(rèn)的嚴(yán)格的定義，這里所謂的圖形，是指由單色固定亮度的點(diǎn)陣線條組成的任意圖形，其中LED點(diǎn)陣發(fā)光器件或發(fā)光或熄滅，即只有兩種狀態(tài)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)正是基于LED圖文顯示屏實(shí)際應(yīng)用，著重實(shí)現(xiàn)LED顯示屏的圖文編輯及設(shè)備驅(qū)動(dòng)。1.1.LED圖文顯示屏軟件模塊工作原理LED圖文顯示屏屏軟件系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)需要聯(lián)機(jī)動(dòng)態(tài)顯示和更新部分或全部LED圖文顯示屏系統(tǒng)顯示內(nèi)容。動(dòng)態(tài)顯示只是對文字顯示來說的。在應(yīng)用軟件的支持下，錄入的文字實(shí)時(shí)的由計(jì)算機(jī)下載給主

2、控制器，并實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示；更新顯示內(nèi)容時(shí)，計(jì)算機(jī)將錄入的文字或圖形數(shù)據(jù)下載給主控器，并存入存儲器中。錄入完畢移去計(jì)算機(jī)后，將顯示更新后的內(nèi)容；也可由計(jì)算機(jī)下達(dá)命令，顯示固化的內(nèi)容。因此，相應(yīng)的應(yīng)用軟件主要由主界面、動(dòng)態(tài)顯示界面、圖象預(yù)覽界面、串口校驗(yàn)等界面組成。設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件在Windows操作系統(tǒng)下使用。1.1.1.主控制界面的工作原理系統(tǒng)采用Windows標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)格的下拉菜單主界面，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)如下功能：在窗體菜單欄選擇在更新顯示內(nèi)容時(shí)的圖形、文字的編輯，顏色的選取控制，對于字模的提取與保存的控制以及對于存儲的待顯示信息的優(yōu)化處理，動(dòng)態(tài)效

3、果的添加，文件傳輸前的調(diào)整和設(shè)備通訊前的設(shè)置功能。1.1.2效果處理界面原理系統(tǒng)要求滿足：將保存后的單屏靜態(tài)顯示效果的信息文件打開，通過手工設(shè)置，確認(rèn)將要實(shí)現(xiàn)如瞬間顯示，由左至右滾動(dòng)顯示的效果；可以通過手工添加實(shí)現(xiàn)多屏文件保存成一個(gè)文件通過串口傳輸。1.2LED圖文顯示屏硬件模塊工作原理圖文顯示屏的硬件模塊基本結(jié)構(gòu)可以分為屏體和控制器兩大部分。1.2.1屏體部分結(jié)構(gòu)與功能屏體部分主要是LED和行列驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。不論是圖形還是文字，都是控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對應(yīng)的LED器件發(fā)光。根據(jù)屏幕所需的平面面積大小，選擇一定

4、數(shù)量的LED。像數(shù)碼管一類的LED顯示器件只在需要發(fā)光的七段位置上布置LED器件，其它位置都是空白的，因此相對價(jià)格比較便宜。但是，由于數(shù)碼管顯示的信息有限，只有0---9（或再擴(kuò)展到A---F）幾個(gè)字符，這些字符的變化是靠組合7段LED的發(fā)光與否實(shí)現(xiàn)的。由于段數(shù)不多，組合形成的字符也不多。而用點(diǎn)陣方式構(gòu)成圖形或文字，是非常靈活的，可以根據(jù)需要任意組合和變化，只要設(shè)計(jì)好合適的數(shù)據(jù)文件，每個(gè)LED發(fā)光器件占據(jù)數(shù)據(jù)中的一位，通過對點(diǎn)陣上全部的LED進(jìn)行控制，在需要該LED器件發(fā)光時(shí)數(shù)據(jù)中相應(yīng)的位填1，否則填0，這樣依照所需顯示的圖形文字，按

5、顯示屏的各行各列逐點(diǎn)填寫顯示數(shù)據(jù)，就可以構(gòu)成一個(gè)顯示數(shù)據(jù)文件，得到滿意的顯示效果。由于文字的顯示點(diǎn)陣格式比較規(guī)范，可以采用現(xiàn)行計(jì)算機(jī)通用的字庫字模，如漢字的宋體、楷體和黑體等多種可供選擇的方案；其大小也可以有16*16、24*24、32*32、48*48等不同規(guī)格。圖文顯示屏的顏色，有單色、雙色和多色幾種。本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境采用的是單色圖文屏，采用紅色的LED點(diǎn)陣單元。對于雙色圖文屏和多色圖文屏來說，在LED點(diǎn)陣的每一個(gè)“點(diǎn)”上布置兩個(gè)或多個(gè)不同顏色的LED發(fā)光器件，對應(yīng)于每種顏色都有自己的顯示矩陣。顯示的時(shí)候，各個(gè)顏色的顯示點(diǎn)陣

6、是分開控制的。事先設(shè)計(jì)好各種顏色的顯示數(shù)據(jù)，顯示時(shí)分別送到各自的顯示點(diǎn)陣，即可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。每一種顏色的控制方法和單色的完全相同。在顯示效果方面，完全可以通過掃描驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)可以感知的靜止不動(dòng)的效果---靜態(tài)顯示模式；通過隨時(shí)間變化不斷控制刷新顯示數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)態(tài)顯示模式，如閃爍、平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等，但這里對顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行的刷新并不意味著一定要重新編寫顯示數(shù)據(jù)，可以通過一定的算法從原來的顯示數(shù)據(jù)直接生成。1.2.2控制器結(jié)構(gòu)與功能由M行N列組成的M*N圖文顯示屏其LED發(fā)光器件數(shù)量相當(dāng)大，不宜使用靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)電路，而采用多行的同

7、名列共用一套列驅(qū)動(dòng)器?？刂齐娐坟?fù)責(zé)有序的選通各行，在選通每一行之前還要把該行各列的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。這一行上的LED發(fā)光器件就可以根據(jù)列數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。這種時(shí)序控制電路，可以由布線邏輯完成，但考慮顯示數(shù)據(jù)的存儲和設(shè)計(jì)的靈活性及通用性，一般都采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。1.2.3單片機(jī)功能控制電路采用單片機(jī)，主要負(fù)責(zé)與上位機(jī)的通訊、控制存儲顯示數(shù)據(jù)模塊、安排控制信號的定時(shí)與順序、控制驅(qū)動(dòng)LED顯示點(diǎn)陣的電路等。1.2.4存儲器一般的設(shè)置隨機(jī)存儲器接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，或者加設(shè)存儲固化顯示數(shù)據(jù)的存儲器。1.2.5驅(qū)動(dòng)電路用來驅(qū)動(dòng)LED顯示點(diǎn)陣的電路。1.

8、2.6控制信號模塊各種控制信號用來使顯示屏正常工作，包括行選通信號、列數(shù)據(jù)移位信號、列數(shù)據(jù)輸出鎖存器打入信號、產(chǎn)生上下部分在時(shí)間上錯(cuò)開的SRCLK信號、清屏信號等。1.2.7查字模塊當(dāng)需要由單片機(jī)來控制調(diào)用字模時(shí)，需要增