LED显示屏技术 探讨 技术, 北京奥运会, LED显示屏, 电路板焊接

HF小二哥

近年来 LED 点阵技术发展迅猛，LED 屏已经悄悄地在我们身边普及：自动焊锡机器人使用场所涉及到证 券市场、银行、机场、车站、商场等等，包括北京奥运会开幕式上的“巨幅画卷”也使用了巨大的 LED 显示屏。LED 屏以其使用寿命长、环境适应能力强、亮度高、可视角大等优点受到用户的 青睐。 LED 点阵对电子爱好者往往有着很大的吸引力，但是由于制作点阵屏接线过于麻烦，不具 备制版条件的业余爱好者对此总是望而却步。笔者利用万用电路板焊接了一块 32X16 大小的 LE D 屏，使用 AT89S52 型单片机对其进行控制。现将资料整理出来，与广大电子爱好者分享。 整体方案与硬件电路设计 本显示屏采用列扫描、直接送行显示码的方式工作，基本显示原理在后面的软件设计部分 提及。 分辨率为 32X16 的显示屏由 8 个共阳型 LED 点阵单元构成。 共阳型 LED 点阵单元 （8X8） 的结构示意图如图 1，由行输入高电平点亮。
图 1 LED 点阵单元结构示意图
图 2 是 8 个 LED 点阵单元级联的接线图。R1~R16 是限流电阻，自动焊锡机用来保护 LED 的安全；V T1~VT32 是 32 只 PNP 型三极管，在这里起到开关的作用：通过控制 B01~B32 来使得在任何时 刻只有唯一的列导通以点亮该列，当列切换的速度足够快时，由于人眼的视觉暂留现象，看上去 整个屏都是亮的，这就是动态扫描的基本原理。
图 2 8 个点阵单元的级联
其实图 2 已经构成一块 LED 屏了，如果微处理器有足够大的驱动能力和足够多的 I/O 口， 就可以直接驱动这块 LED 屏了。但是为了能用 AT89S52 单片机来控制它，我们需要再加一些驱 动电路和译码电路，以提供足够的驱动能力以及简化与单片机的连接。 行驱动电路使用两片 74HC245（图 3），这是比较常用的驱动芯片，当 DIR 接高电平时，A 端为输入、B 端为输出。 列扫描电路则利用了两片 4-16 线译码器 74LS154（图 4），U4、U5 分别对应左、右屏。A、 B、C、D 为输入、Y0~Y15 为输出。此外，还有 CS1、CS2 两根线分别使能左、右屏译码器，也 就是使能左、右屏。CS1、CS2 为低电平使能。 图 5 是 AT89S52 单片机最小系统电路。
图 3 行驱动电路
图 4 译码器扫描电路
图 5 单片机电路
硬件制作 LED 屏在业余条件下的制作很麻烦，光 8 块 LED 点阵单元就有 128 根飞线。相信对于很多 朋友来说动手焊这么多飞线还是第一次，包括笔者。所以，制作过程要求有足够的细心和耐心， 千万不要急于求成，每天花点时间做自动焊接机，这样可以保证自己不会因疲倦而导致频繁出错。尽量做到 零错误，否则检查起来会很麻烦。 1.元器件选择 该制作涉及到的元器件并不复杂，这里就不再细说。


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