用点阵方式构成图形或文字，是非常灵活的，可以根据需要任意组合和变化，只要设计好
合适的数据文件，就可以得到满意的显示效果。因而采用点阵式图文显示屏显示经常需要变
化的信息，是非常有效的。

  

图文显示屏的颜色，有单色、双色、和多色几种。最常用的是单色图文屏。单色屏多使用红色
或橘红色或橙色

LED 点阵单元。双色图文屏和多色图文屏，在 LED 点阵的每一个

“点”上布

置有两个或多个不同颜色的

LED 发光器件。换句话说，对应于每种颜色都有自己的显示矩

阵。显示的时候，各颜色的显示点阵是分开控制的。事先设计好各种颜色的显示数据，显示
时分别送到各自的显示点阵，即可实现预期效果。每一种颜色的控制方法和单色的完全相同，
因此掌握了单色图文显示屏的原理，双色屏和多色屏就不难理解了。

  

为了吸引观众增强显示效果，可以有多种显示模式。最简单的显示模式是静态显示。这里所
说的

“静态显示模式”不同于静态驱动方式。与静态显示模式相对应，就有各种动态显示模式，

它们所显示的图文都是能够动的。按照图文运动的特点又可以分为闪烁、平移、旋转、缩放等
多种显示模式。产生不同显示模式的方法，并不意味着一定要重新编写显示数据，可以通过
一定的算法从原来的显示数据直接生成。例如，按顺序调整行号，可以使显示图文产生上下
平移；而顺序调整列显示数据的位置，就可以达到左右平移的目的；同时调整行列顺序，
就能得到对角线平移的效果。其它模式的数据刷新，也可找到相应的算法。不过当算法太复
杂，太浪费时间的话，也可以考虑预先生成刷新数据，存储备用。刷新的时间控制，要考虑
运动图形文字的显示效果。刷新太慢，动感不显著；刷新太快了，中间过程看不清。一般刷
新周期可控制在几十毫秒范围之内。

  

2

单片机控制

LED 点阵

二、系统硬件设计

  

显示屏电路框图如下：

  

   
由于图文屏的控制电路采用单片机方案，控制功能的实现应在硬件和软件两

  

方面进行折中。单片机及相应软件，主要负责存储

(或生成)显示数据、安排控制信号的定时

与顺序、上位机进行通信等。但是单片机的接口数量少，驱动能力不强，必须扩展一定的硬
件电路，才能满足显示屏的需要。硬件电路大体上可以分成微机本身的硬件、显示驱动电路、
控制信号电路三部分。

  

控制电路部分包括一个

51CUP 和一些外围电路。在整个电路当中此控制电  

路部分相当于一个上位机，它负责控制整个电路以及相应的程序的运行、与

PC 机的串行通

讯、以及给屏体电路部分发送命令。智能显示屏体电路部分它包括一个

51CPU 及其一些外围

电路，用来通讯的

MAX232 接口电路，一个具有一个 8bit 串入并出的移位寄存器和一个 8it

输 出锁 存器的结构，而且移位 寄存器和 输出 锁存器的控制是各自独 立的。另外还 有
74LS165、点阵显示屏体、以及它的行和列的各个驱动电路。由于两部分的电路在制板时可以
放到一起，所以可以将其字库放到控制电路部分使用串行通讯方式来与屏体电路部分进行
数据和命令的传送。

  

此显示电路采用扫描方式进行显示时，每行有一个行驱动器，各行的同名列

  

共用一个列驱动器。由行译码器给出的行选通信号，从第一行开始，按顺序依次对各行进行
扫描

(把该行与电源的一端接通)。另一方而，根据各列锁存的数据，确定相应的列驱动器是

否将该列与电源的另一端接通。接通的列，就在该行该列点燃相应的

LED；未接通的列所

对应的

LED 熄灭。当一行的扫描持续时间结束后，下一行又以同样的方法进行显示。全部各

行都扫过一遏之后

(一个扫描周期)，又从第一行开始下一个周期的扫描。只要一个扫描周期

的时间比人眼

1／25 秒的暂留时间短，就不容易感觉出闪烁现象。行扫描驱动电路原理图如