CN207115973U - 一种led三维显示器的驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED三维显示器的驱动系统，包括依次连接的PC机、串行通信模块、微控制器、译码电路、显示驱动电路和LED显示器，所述PC机用于存储和处理显示内容；所述串行通信模块用于将显示内容和控制指令传输至微控制器上；所述微控制器用于接收显示内容和控制指令，并将显示内容和控制指令传输至译码电路；所述译码电路用于显示内容和控制指令译码并传输至显示驱动电路；所述显示驱动电路用于驱动LED显示器进行显示。本实用新型使用单片机作为微控制器，能够保证驱动系统的成本较低，通过串行通信模块、微控制器、译码电路、显示驱动电路对PC机发的显示内容进行依次处理，提高LED显示器显示的稳定性和准确性。

Description

一种LED三维显示器的驱动系统

技术领域

本实用新型涉及显示器驱动电路，具体涉及一种LED三维显示器的驱动系统。

背景技术

LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万甚至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。

LED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。LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域，主要包括：(1)证券交易、金融信息显示。(2)机场航班动态信息显示。(3)港口、车站旅客引导信息显示。(4)体育场馆信息显示。(5)道路交通信息显示。(6)调度指挥中心信息显示。(7)邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。(8)广告媒体新产品等。随着环境愈发恶劣，现有的处在室外的LED显示器的使用寿命会缩短，其亮度也不够稳定，亟待改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有LED显示器使用寿命缩短，亮度不够稳定，目的在于提供一种LED三维显示器的驱动系统，提高LED显示器的使用寿命，保证LED显示器的稳定显示。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种LED三维显示器的驱动系统，包括依次连接的PC机、串行通信模块、微控制器、译码电路、显示驱动电路和LED显示器，所述PC机用于存储和处理显示内容；所述串行通信模块用于将显示内容和控制指令传输至微控制器上；所述微控制器用于接收显示内容和控制指令，并将显示内容和控制指令传输至译码电路；所述译码电路用于显示内容和控制指令译码并传输至显示驱动电路；所述显示驱动电路用于驱动LED显示器进行显示。

进一步地，微控制器采用单片机AT89S51。

进一步地，串行通信模块包括电平转换芯片U1、D型九针插头U2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，所述电平转换芯片U1采用MAX232，所述电容C1连接在MAX232的1引脚和3引脚之间；所述电容C2连接在MAX232的4引脚和5引脚之间；所述电容C3一端连接在MAX232的2引脚；所述电容C4一端连接MAX232的6引脚，其另一端连接D型九针插头U2的第五针；MAX232的7引脚与D型九针插头U2的第七针；MAX232的8引脚与D型九针插头U2的第四针；MAX232的10引脚接收微控制器发送的信息；MAX232的9引脚向微控制器发送信息；所述D型九针插头U2连接PC机。

进一步地，译码电路包括串并转换器U3、锁存器U4、电位器R1、电阻R2、电阻R3、三极管T1、三极管T2，所述串并转换器U3采用74LS164，所述锁存器U4采用74LS373，74LS164的8个输出引脚与74LS373的8个数据接收引脚依次连接；所述电阻R3一端与74LS373的19引脚连接，其另一端与三极管T2的基极连接，三极管T2的发射极与电位器R1的活动端连接；所述电位器R1的一个固定端连接电源，另一个固定端与三极管T1的发射极连接；电阻R2一端与74LS373的2引脚连接，另一端与三极管T1的基极连接；三极管T1的集电极和三极管T2的集电极连接显示驱动电路；74LS164接收微控制器的时钟信号和数据信号。

进一步地，显示驱动电路包括串并转换器U5、驱动器U6，所述串并转换器U5采用74LS164，驱动器U6采用ULN2803；串并转换器U5的8个输出引脚与ULN2803的8个输入引脚依次连接；ULN2803的8个输出引脚连接LED显示器。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型使用单片机作为微控制器，能够保证驱动系统的成本较低，通过串行通信模块、微控制器、译码电路、显示驱动电路对PC机发的显示内容进行依次处理，提高LED显示器显示的稳定性和准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型串行通信模块电路示意图；

图3为本实用新型译码电路示意图；

图4为本实用新型显示驱动电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，一种LED三维显示器的驱动系统，包括依次连接的PC机、串行通信模块、微控制器、译码电路、显示驱动电路和LED显示器，所述PC机用于存储和处理显示内容；所述串行通信模块用于将显示内容和控制指令传输至微控制器上；所述微控制器用于接收显示内容和控制指令，并将显示内容和控制指令传输至译码电路；所述译码电路用于显示内容和控制指令译码并传输至显示驱动电路；所述显示驱动电路用于驱动LED显示器进行显示。

微控制器采用单片机AT89S51。

如图2所示，串行通信模块包括电平转换芯片U1、D型九针插头U2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，所述电平转换芯片U1采用MAX232，所述电容C1连接在MAX232的1引脚和3引脚之间；所述电容C2连接在MAX232的4引脚和5引脚之间；所述电容C3一端连接在MAX232的2引脚；所述电容C4一端连接MAX232的6引脚，其另一端连接D型九针插头U2的第五针；MAX232的7引脚与D型九针插头U2的第七针；MAX232的8引脚与D型九针插头U2的第四针；MAX232的10引脚接收微控制器发送的信息；MAX232的9引脚向微控制器发送信息；所述D型九针插头U2连接PC机。

AT89S51单片机具有全双工串行UART通道，支持单片机进行数据的串行传输。除了单片机要与PC机制定通信协议，确定发送速率外还需要解决的问题就是信号电平问题。RS-232C标准规定了PC机发送数据总线TXD和接收数据总线RXD采用EIA电平，即传送数字“1”时传输线上的电平在－3～－15V之间；传送数字“0”时，传输线上的电平在+3～+15之间。但单片机串行口采用正逻辑TTL电平，即数字“1”时为+5V数字“0”时为-5V，所以单片机与计算机不能直接相连进行通信必须将RS-232C与TTL电平进行转换。

在通用的电平转换芯片中MAX232系列的芯片以集成度高，单+5V电源工作，只需外接5个小电容即可完成RS-232C与TTL电平之间的转换而成为单片机系统中的常用芯片。

在该显示系统中，MAX232为通信系统中最重要的硬件组成部分。

如图3所示，译码电路包括串并转换器U3、锁存器U4、电位器R1、电阻R2、电阻R3、三极管T1、三极管T2，所述串并转换器U3采用74LS164，所述锁存器U4采用74LS373，74LS164的8个输出引脚与74LS373的8个数据接收引脚依次连接；所述电阻R3一端与74LS373的19引脚连接，其另一端与三极管T2的基极连接，三极管T2的发射极与电位器R1的活动端连接；所述电位器R1的一个固定端连接电源，另一个固定端与三极管T1的发射极连接；电阻R2一端与74LS373的2引脚连接，另一端与三极管T1的基极连接；三极管T1的集电极和三极管T2的集电极连接显示驱动电路；74LS164接收微控制器的时钟信号和数据信号。

LED显示器的驱动接口较多，译码电路是为了解决微控制器的输入输出端口不足的问题。译码采用的是芯片74LS164。如果不采用译码电路完全依靠单片机的端口输出来控制LED显示器进行显示是不够的，而采用了译码电路后仅仅需要7～9个端口便可实现控制显示。大大减少了I/O口的占用数目，为单片机扩展其他功能预留下来了空间。74LS164为一个8位数据的串并转换器。当清除端CLEAR为低电平时，输出端QA－QH均为低电平。串行数据输入端A，B可控制数据。当A、B任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端CLOCK脉冲上升沿作用下Q0为低电平。当B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK上升沿作用下决定Q0的状态。

如图4所示，显示驱动电路包括串并转换器U5、驱动器U6，所述串并转换器U5采用74LS164，驱动器U6采用ULN2803；串并转换器U5的8个输出引脚与ULN2803的8个输入引脚依次连接；ULN2803的8个输出引脚连接LED显示器。

驱动采用ULN2803。ULN2803是一种高电压大电流达林顿管阵列内部结构，该阵列中的八个NPN达林顿连接晶体管是低逻辑电平数字电路和大电流高电压的灯，继电器，打印机锤和其他类似负载间的接口的理想器件。广泛用于计算机，工业和消费类产品中。所有器件有集电极开路输出和用于瞬变抑制的续流箝位二极管。集电极输出功率可达50V×600mA。ULN2803作为列驱动执行的是列选的工作，当选通的列输入高电平时其对应的输输出低电平。相对应的输出取反，并能提供较大的灌电流来吸收行驱动流出进过显示屏后的电流。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、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LED三维显示器的驱动系统，其特征在于，包括依次连接的PC机、串行通信模块、微控制器、译码电路、显示驱动电路和LED显示器，所述PC机用于存储和处理显示内容；所述串行通信模块用于将显示内容和控制指令传输至微控制器上；所述微控制器用于接收显示内容和控制指令，并将显示内容和控制指令传输至译码电路；所述译码电路用于显示内容和控制指令译码并传输至显示驱动电路；所述显示驱动电路用于驱动LED显示器进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种LED三维显示器的驱动系统，其特征在于，所述微控制器采用单片机AT89S51。

3.根据权利要求1所述的一种LED三维显示器的驱动系统，其特征在于，所述串行通信模块包括电平转换芯片U1、D型九针插头U2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，所述电平转换芯片U1采用MAX232，所述电容C1连接在MAX232的1引脚和3引脚之间；所述电容C2连接在MAX232的4引脚和5引脚之间；所述电容C3一端连接在MAX232的2引脚；所述电容C4一端连接MAX232的6引脚，其另一端连接D型九针插头U2的第五针；MAX232的7引脚与D型九针插头U2的第七针；MAX232的8引脚与D型九针插头U2的第四针；MAX232的10引脚接收微控制器发送的信息；MAX232的9引脚向微控制器发送信息；所述D型九针插头U2连接PC机。

4.根据权利要求1所述的一种LED三维显示器的驱动系统，其特征在于，所述译码电路包括串并转换器U3、锁存器U4、电位器R1、电阻R2、电阻R3、三极管T1、三极管T2，所述串并转换器U3采用74LS164，所述锁存器U4采用74LS373，74LS164的8个输出引脚与74LS373的8个数据接收引脚依次连接；所述电阻R3一端与74LS373的19引脚连接，其另一端与三极管T2的基极连接，三极管T2的发射极与电位器R1的活动端连接；所述电位器R1的一个固定端连接电源，另一个固定端与三极管T1的发射极连接；电阻R2一端与74LS373的2引脚连接，另一端与三极管T1的基极连接；三极管T1的集电极和三极管T2的集电极连接显示驱动电路；74LS164接收微控制器的时钟信号和数据信号。

5.根据权利要求1所述的一种LED三维显示器的驱动系统，其特征在于，所述显示驱动电路包括串并转换器U5、驱动器U6，所述串并转换器U5采用74LS164，驱动器U6采用ULN2803；串并转换器U5的8个输出引脚与ULN2803的8个输入引脚依次连接；ULN2803的8个输出引脚连接LED显示器。