江苏联合职业技术学院扬州分院 杨恒敏

前言

LED点阵显示屏是一种较为简单的显示器，能够显示各种色彩的像素点，通过像素点的组合来显示文本、图像等，这种显示屏凭借其成本投入少、便于控制与使用等优势而得以在现代社会中广泛使用，包括交通领域、教育领域、商业金融、医疗卫生、体育运动等多个领域，并且逐渐出现在街头巷尾，成为广告推广的重要媒介，为此，探讨LED点阵显示屏的设计是极为必要的。

1.LED点阵显示屏的硬件系统设计

本文所介绍的亚龙YL-236点阵显示屏为32×16规格，由8组8×8行共阴点阵器构成，不同于行共阳点阵显示屏，行共阴点阵显示屏的工作方式为纵向扫描与横向显示码相结合的工作方式，该方式所采用的显示原理为动态扫描显示，该显示屏的分辨率为32×16，包括8个共阴点阵单元，在实际点阵单元显示屏的设计中，通过增加行驱动ULN2803的方式输入高电平电量。

本文所提出的设计方法中，采用的LED点阵单元级联电路在设计的过程中，以U1锁存上半屏数据，以U2锁存下半屏数据，在设计中，采用ULN2803反向缓存进行驱动，利用U3、U4、U5、U6进行数据锁存，并实现对于LED显示的有效驱动。本文所提出的显示屏采用行共阴LED，在反向缓存驱动的影响下，无论行列数据都是通过高电平进行电量。借由控制U1来选择上半屏，通过控制U2来选择下半屏，通过控制U3、U4、U5、U6来实现对于显示屏列的控制，在实际的设计中，可以通过这种方式来确保每一次的显示屏点亮都只有唯一的行（列）被电量。

本文所提出的的级联电路，可以构成一块单独的显示屏，此时可以采用具备相应驱动力与I/O口的微处理器来对其加以驱动，在这个过程中，可以采用单片机进行控制，出于保证控制的有效性，还可以在其中增加相应的驱动电路与译码电路，以确保有足够的驱动效果。

采用74HC537与ULN2903各两片，进行行驱动电路的设计，前者为常见驱动芯片，在实际的使用中，如果LE与高电平相接，则一般通过D端口进行输入，通过Q端口进行输出；采用74HC573四片作为列扫描电路，在显示屏的设计中，U3与0列相对应；U4与1列相对应；U5与2列相对应；U6与3列相对应，其LE段均为高电平，均通过D端口进行输入，通过Q端口进行输出。

本文所提及的亚龙YL-236LED显示屏的设计，在系统控制方面采用AT89S52单片机，电路的构成就包括单片机、接口电路、驱动显示与电源电路，在实际的设计中，可以借由有效地简化显示屏电路，减少成本的投入，可以不必设计字库存储装置，采用keil软件与hex文件进行文字的编辑，通过ISP进行下载实现文本的显示。

2.LED点阵显示器的扫描驱动设计

本文所提出的了的LED显示屏在驱动电路方面，要求根据相应的控制系统进行电路设计，可以选择动态化的扫描型驱动电路，在上半屏中首先将横向取模字节倒序的数据想0-3块点阵显示屏中进行输送，不断循环扫描，8次之后，扫描完毕，再进行下半屏的循环扫描，直到全部的16行显示屏完成扫描，在显示屏应用过程中，只要确保刷新速率超过50Hz，在人眼的视觉特性下，在人眼中显示的就是相应的完整文本或画面。

需要注意的是：（1）进行点阵数据发送时，可以首先向总线D0=D7中进行数据传输，进而发送相应的信息锁存信号，此时如果74HC573的LE为高电平引脚，则数据通过D端口向Q端口进行输送；如果LE为低电平，则Q端口的数据信息不会受到D端口的影响；（2）要想实现LED显示屏的电量，无论行列数据都需要通过高电平来加以实现；（3）行线数据的上方数据为低位数据，列线数据也相同[1]。

LED显示屏中包括横向与纵向两种扫描方式，不同的扫描方式有不同的取模方式，会产生不同的字模数据与编程方式，这种情况下的电路显示亮度也会有所不同。通常来说，以亚龙YL-236试验台的点阵实际电路为基础进行横向取模与纵向扫描可以获得更高的亮度。

在实际的设计中，采用高电平电量显示屏的共阴点阵，采用横向取模与纵向扫描方式进行。本次设计所采用的汉字点阵为16×16规格的，进行取模时，按照自左而右、自上而下的横向取模纵向扫描的方式进行操作。在进行而横向取模与字节倒序的方式进行取模，按照由左到右、自上而下的取模结构，所产生的字模表格为：第一行→左侧八位→倒序读取→0×20；第一行→右侧八位→倒序读取→0×01；第二行→左侧八位→倒序读取→0×20；第二行右侧八位→倒序读取→0×01；第三行→左侧八位→倒序读取→0×20；第三行右侧八位→倒序读取→0×01；……

在完成取模之后，还需要进行编码。

3.LED点阵显示屏软件系统设计

LED点阵显示屏包括多组LED发光二极管，将这些二极管进行封装就成为点阵显示屏，一般来说，LED点阵显示屏通常会以单片机作为核心进行控制，除了硬件系统之外，还包括软件系统。在点阵显示屏软件设计中，如果想实现16×8英文与16×16汉字的同时显示，就可以将汉字与英文两种字模数组在相同数组中加以存储，并且按照相同标准进行统一编排，一般英文占用一行，汉字占用两行，每行16字节。另外，在其中增加相应的字符索引作为数组，用以确定其字模。索引字符串在索引数组中的存储，要求具备相同的字符序号与字模行号，在实际的查找与检索中，确定索引中的字符位置就可以确定其相应字模行号。

除了软件显示部分系统的设计，还需要进行通信部分的设计，主要可以采用VB编程软件，采用功能实用的通信控件MSCOMM，实现对于串口及串口通信格式进行有效控制，可以采用网络终端进行串口数据的发送，通过统一的数据格式与波特率来实现单片机与网络终端之间的有效通信[2]。

4.结语

在亚龙YL-236显示屏的设计过程中，要求从硬件系统、扫描驱动与软件系统三个方面入手进行合理设计，并确保设计流程与设计方法的科学性与合理性。经过显示屏设计之后，可以进行实际的应用尝试，进行相应的文本信息显示，以判断其显示效果与运行稳定性。经过实际的测试可以确定，亚龙YL-236显示屏的设计，具备稳定性、清晰度与适中性等特点，因此可以确定这种显示屏的实用性。