CN206194347U - 一种基于单片机的led电子屏设计装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子技术领域，尤其是一种基于单片机的LED电子屏设计装置，包括中央微处理器、键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块、电源模块、LED显示点阵、行驱动器和列驱动器，键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块均与中央微处理器连接，中央微处理器分别通过列驱动器和行驱动器接入LED显示点阵，电源模块分别为中央微处理器、列驱动器和行驱动器提供电源。本实用新型有益效果：通过构建一个16×16的LED点阵屏选用四块8×8点阵模块，采取模块构成的方法来制作一个LED点阵显示屏。为了避免模块的缺点，选择点阵数较小的模块来减小出现这一问题的风险，同时具有很强的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其是一种基于单片机的LED电子屏设计装置。
背景技术
当今社会在飞速发展，无疑能源、健康、空间的利用，成了人们着重关注的对象。而在这个信息传递极速的社会，LED的出现给人们带来了希望之光。但目前LED点阵显示屏的诸多方面存在着技术上的缺陷，LED点阵显示屏之所以受到广泛重视而得到迅速发展，是与LED显示屏本身所具有的优点分不开的。本实用新型采取模块构成的方法来制作一个LED点阵显示屏。为了避免模块的缺点，LED点阵显示屏的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。
因此，对于上述问题有必要提出一种基于单片机的LED电子屏设计装置。
实用新型内容
本实用新型目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种基于单片机的LED电子屏设计装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：
一种基于单片机的LED电子屏设计装置，包括中央微处理器、键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块、电源模块、LED显示点阵、行驱动器和列驱动器，所述键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块均与中央微处理器连接，所述中央微处理器分别通过列驱动器和行驱动器接入LED显示点阵，所述电源模块分别为中央微处理器、列驱动器和行驱动器提供电源。
优选地，所述LED显示点阵采用四块8×8点阵模块构成。
优选地，所述中央微处理器采用通用I/O口来驱动行扫描列扫描的驱动电路，用I/O口模拟同步串行接口以实现和列数据锁存器之间的单向通信。
优选地，所述键盘通过UART接口与中央微处理器进行双向通信。
优选地，述温度采集模块采用数字式温度传感器DS18B20。
优选地，所述时钟模块采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
优选地，所述电平转换模块采用MAX232电平转换芯片。
优选地，所述电源模块还设置有稳压集成电路，所述稳压集成电路采用LM7805稳压芯片。
优选地，所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。
优选地，每个8×8点阵的列驱动器由两个8位移位锁存器74HC595构成。
本实用新型有益效果：通过构建一个16×16的LED点阵屏选用四块8×8点阵模块，采取模块构成的方法来制作一个LED点阵显示屏，为了避免模块的缺点，选择点阵数较小的模块来减小出现这一问题的风险，通过采用软件算法实现左移、右移、上移、下移、闪烁方式等常见的显示方式。用软件来完成移屏算法，其最大的优点在于成本低廉，而且可维护性、可升级性大大增强,同时具有很强的实用性。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，一种基于单片机的LED电子屏设计装置，包括中央微处理器、键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块、电源模块、LED显示点阵、行驱动器和列驱动器，所述键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块均与中央微处理器连接，所述中央微处理器分别通过列驱动器和行驱动器接入LED显示点阵，所述电源模块分别为中央微处理器、列驱动器和行驱动器提供电源。
进一步的，所述LED显示点阵采用四块8×8点阵模块构成，所述中央微处理器采用通用I/O口来驱动行扫描列扫描的驱动电路，用I/O口模拟同步串行接口以实现和列数据锁存器之间的单向通信，所述键盘通过UART接口与中央微处理器进行双向通信。
进一步的，述温度采集模块采用数字式温度传感器DS18B2，所述时钟模块采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
进一步的，所述电平转换模块采用MAX232电平转换芯片，所述电源模块还设置有稳压集成电路，所述稳压集成电路采用LM7805稳压芯片，所述时钟模块采用DS1302时钟芯片，每个8×8点阵的列驱动器由两个8位移位锁存器74HC595构成。
利用STC12C系列高速单片机和内部E2PROM，可以很方便的实现显示和存储，并能使显示内容的变化多样，LED点阵显示屏广泛的应用于医院、机场、银行等公共场所，本LED显示屏能够以动态扫描的方式同时显示八个16×16点阵汉字，外接时钟模块DS1302可显示当前日期和时间，外接温度采集模块DS18B20采集实时温度，并能通过四个按键操作人机交换界面。本实用新型LED显示屏体积小，功耗低，可以广泛应用在公司、家庭中作为万年历使用。
实施案例一：中央微处理器负责与所有外围设备的协调通信，以及各种算法的处理，中央处理器用通用I/O口来驱动行扫描列扫描的驱动电路。用通用I/O口模拟同步串行接口以实现和列数据锁存器（移位锁存器）之间的单向通信。
键盘通过显示屏8上的四个按键和显示屏上的提示信息，可以人机交换信息PC机（上位机）的RS-232C电平经过转换后，通过UART接口与MCU5进行双向通信，为单片机下载程序。温度采集模块，使用DS18B20温度采集数字式传感器，对实时温度信息进行采集，并在显示屏上滚动显示。电源模块7则为各个模块提供稳定的电压以及足够的电流。
LED显示点阵，单片机的在显示模式的所有工作量分为二个任务：一．中断扫描显示任务：扫描显示任务负责把Display_Buffer中的数据依次发送到列驱动器74HC595，并按严格的时序低电平选通三十二根行扫描线，使每一列数据对应着一个行线状态；二．移动处理任务：移动处理任务负责完成显示字符逐点阵向左移动的算法处理，这是最基本的显示效果。其它大部分显示效果如左移几个汉字后暂停，全屏定格显示等都是以逐位左移为基础。对显示字符的移动，实质上是对显示缓冲区Display_Buffer内数据的移动。
行驱动器，为了提高点阵LED的视觉亮度，本实用新型用行线做扫描线，列线做数据线。为了再进一步的提高视觉效果，选用了红绿双色LED点阵模块YLM2388ASRG，每个点阵内部有红色，绿色两个发光体，分别有两组8片74hc595分别控制红色和绿色发光二极管，两组发光管公用三十二根行线，列线独立。
列驱动器，每个8×8点阵的列驱动电路由两个8位移位锁存器74HC595构成，分别控制红绿发光二极管。74HC595，是为Motorola的SPI总线开发的一款串并转换芯片。由于74HC595的输入输出电平兼容LSTTL,NMOS,CMOS电平，且具有较强的输出负载能力，而被广泛地运用于MCU（微控制器）、MPU（微处理器）的I/O口扩展。
电源模块，本实用新型为了保证电子屏幕有足够的亮度和单片机稳定的工作环境，分别使用两片LM7805为控制系统和显示系统提供电源。
时钟模块，采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。分主电源和后备电源，提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。
温度采集模块，采用数字式温度传感器DS18B20，它是数字式温度传感器，具有测量精度高，电路连接简单特点，此类传感器仅需要一条数据线进行数据传输，使用Ｐ1.4与DS18B20的I/O口连接加一个上拉电阻。
本实用新型有益效果过构建一个16×16的LED点阵屏选用四块8×8点阵模块，采取模块构成的方法来制作一个LED点阵显示屏，为了避免模块的缺点，选择点阵数较小的模块来减小出现这一问题的风险，通过采用软件算法实现左移、右移、上移、下移、闪烁方式等常见的显示方式。用软件来完成移屏算法，其最大的优点在于成本低廉，而且可维护性、可升级性大大增强,同时具有很强的实用性。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：包括中央微处理器、键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块、电源模块、LED显示点阵、行驱动器和列驱动器，所述键盘、PC机、温度采集模块、电平转换模块、时钟模块均与中央微处理器连接，所述中央微处理器分别通过列驱动器和行驱动器接入LED显示点阵，所述电源模块分别为中央微处理器、列驱动器和行驱动器提供电源。
2.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述LED显示点阵采用四块8×8点阵模块构成。
3.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述中央微处理器采用通用I/O口来驱动行扫描列扫描的驱动电路，用I/O口模拟同步串行接口以实现和列数据锁存器之间的单向通信。
4.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述键盘通过UART接口与中央微处理器进行双向通信。
5.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述温度采集模块采用数字式温度传感器DS18B20。
6.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述时钟模块采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。
7.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述电平转换模块采用MAX232电平转换芯片。
8.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述电源模块还设置有稳压集成电路，所述稳压集成电路采用LM7805稳压芯片。
9.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。
10.如权利要求1所述的一种基于单片机的LED电子屏设计装置，其特征在于：每个8×8点阵的列驱动器由两个8位移位锁存器74HC595构成。
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|---|---|---|---|---|
| CN108089829A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-29 | 哈尔滨学院 | 通过计算机管理的基于gprs大型显示系统及方法 |
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