CN201994040U - 一种点阵led显示系统 - Google Patents

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陈苏婷
王振涛
王文强
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Abstract

本实用新型公开了一种LED点阵显示屏控制模块，包括存储模块、通信模块、微控制器、显示模块；其中存储模块负责存储字库数据，通信模块实现微控制器与上位机的实时通信。在系统运行时，微控制器通过通信模块接收上位机发出的控制信息后，从存储模块中读取出相应的16x16点阵数据，经过处理后动态显示到显示模块上。经过实验，本设计能准确、快速地将信息显示到显示屏上，并能实现多种文字的显示方式。

Description

一种点阵LED显示系统
技术领域
本实用新型涉及智能控制与显示领域，尤其是一种点阵LED显示系统。
背景技术
在城市街头、商场、政府机关等场所需要一定的宣传设施，使市民能够及时接收到各类别准确的信息。目前存在的显示系统，智能性和实时管理控制功能存在不足。为提高对显示系统的实时管理和控制，同时兼顾智能性，需要设计一种性价比较高的点阵LED显示系统。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足，提供一种LED 点阵显示屏控制装置。
一种点阵LED显示系统，包括微控制器、存储模块、LED显示模块、通信模块；其中存储模块用于存储字库数据，通信模块用于微控制器与上位机的实时通信，微控制器通过通信模块接收上位机发出的控制信息后，从存储模块中读取出相应的字模数据，经过处理后动态显示到LED显示模块。
进一步的，本实用新型的点阵LED显示系统，存储模块采用SST公司的SPI FLASH SST25VF016B为外部数据存储器。
进一步的，本实用新型的点阵LED显示系统，微控制器通过采用 RS232 协议串口接收上位机发送的控制命令和所要显示信息以完成数据交互。
进一步的，本实用新型的点阵LED显示系统，微控制器采用Cygnal 公司生产的C8051F020单片机。
进一步的，本实用新型的点阵LED显示系统，所述显示模块由n块16x32点阵LED显示屏组成，n为自然数。
在系统运行时，微控制器通过通信模块接收上位机发出的控制信息后，从存储模块中读取出相应的16x16点阵数据，经过处理后动态显示到显示模块上。
本实用新型采用以上技术方案，具有以下优点：
经过实验，本设计能准确、快速地将信息显示到显示屏上，并能实现多种文字的显示方式。
附图说明                                 
图1为本实用新型的原理图。
图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的介绍。
如图1所示，本实用新型包括微控制器、存储模块、显示模块、通信模块。
其中，微控制器选用 Cygnal 公司的高速 SOC 单片机 C8051F020，该单片机具有与 8051 兼容的微控制器结构，与 MCS-51单片机指令完全兼容。具有64 个数字I/O 引脚64K字节可在系统编程的FLASH；4352（4096+256）字节的片内RAM；硬件实现的SPI、SMBus/ I2C  和两个UART串行接口；完全满足系统运行的需要。
存储模块由SST25VF016B存储器和相关驱动电路组成，SST25VF016B 是 SST 公司生产的 16Mbit SPI FLASH，采用了四线 SPI 兼容接口和处理器进行通信，占用较少的 IO口并减少占板空间，降低整体系统成本。该芯片加强了工作频率，提供了高性能的 CMOS SuperFlash 技术，分裂门单元设计使其获得了更好的可靠性。存储器上存储了HZK16 字库数据，该字库是符合 GB2312 标准的 16×16 点阵字库，HZK16 字库里的 16×16汉字一共需要 256 个点来显示，即在点阵LED显示屏上也需要256个LED灯的亮、灭来显示出一个汉字，所以在存储器上需要 32 个字节的字模数据才能显示一个普通汉字。根据GB2312标准一个汉字由两个字节构成，这两个字节在HZK16字库中前一个字节为该汉字的区号，后一个字节为该字的位号，当需要显示出某一汉字时，通过区码和位码可以计算出任意一个汉字的存储地址，处理器根据该地址读取出该汉字的32字节的字模数据。
显示模块由74LS138控制多块16x32LED单元板级联以及相应的驱动电路组成。对于一个 16x16 汉字，本系统采用的是动态扫描方式，动态扫描又分为行列的 1/4扫、1/8 扫、1/16 扫等方式。扫描周期越长，每行显示的时间越短，亮度也就越暗。由于户外屏对亮度要求较高，本系统采用行选通的 1/4扫描方式，即在总共 16行的点阵上，每次选通 4 行，送出所要显示的字模数据，然后选通下一个 4 行，经过 4 次选通，每行都被点亮过。再重复以上的选通顺序，由于单片机的扫描频率比人肉眼的分辨频率高，LED点阵就可以无闪烁的正常显示了。
微处理器利用8 位 UART串口资源与上位机进行数据交互，通过对单片机寄存器进行配置，选择异步全双工、可变波特率的形式进行通信。在系统实际运行的时候，上位机通过串口向系统发送相应的指令对显示屏要显示的汉字、图像、字符等数据信息进行传输控制以及显示等功能。在软件设计上将数据存储器在逻辑上分为三个分区：显示缓冲区、数据存储区和接收缓冲区。单片机通过串口中断接收 PC机传来的数据，暂时存放在接收缓冲区，经分析处理后按一定的规律放入数据存储区保存起来，然后再根据显示方式依次从数据存储器中取出数据放入显示缓冲区中用于显示。主程序流程图如图2。
本系统运行稳定、实时性高可以控制显示屏进行多种形式的数据显示，可广泛应用于公共场所的信息展示。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种点阵LED显示系统，其特征在于：包括微控制器、存储模块、LED显示模块、通信模块；其中存储模块用于存储字库数据，通信模块用于微控制器与上位机的实时通信，微控制器通过通信模块接收上位机发出的控制信息后，从存储模块中读取出相应的字模数据，经过处理后动态显示到LED显示模块。
2.如权利要求1所述的点阵LED显示系统，其特征在于：所述存储模块采用SST公司的SPI FLASH SST25VF016B为外部数据存储器。
3.如权利要求1所述的点阵LED显示系统，其特征在于：所述微控制器通过采用 RS232 协议串口接收上位机发送的控制命令和所要显示信息以完成数据交互。
4.如权利要求1所述的点阵LED显示系统，其特征在于：所述微控制器采用Cygnal 公司生产的C8051F020单片机。
5.如权利要求1所述的点阵LED显示系统，其特征在于：所述显示模块由n块16x32点阵LED显示屏组成，n为自然数。
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