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[摘 要]LED显示屏具有亮度高、性能好等优点，适用于多种显示设备中。基于此，本文以LED显示屏为例，提出了单片机控制的LED显示屏设计方法，包括处理器和芯片选择、字符显现设计、系统图设计及显示内容更新设计等，同时，提出了单片机控制的LED显示屏的应用，以满足多种显示需求。通过论述以上方法，来为设计人员提供一些参考。
[关键词]单片机；LED显示屏；字库芯片
中图分类号：TP235 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0179-01
引言：随着LED技术的发展进步，单片机控制LED显示屏已经在多个显示场合使用。LED显示屏作为发光显示元件，可以在地铁、银行、公交车等多种信息发布场合进行应用，已经成为广告宣传的重要媒介。一般来说，较为常见得的LED显示屏多为单一的静态显示或者平移显示，而基于单片机控制的LED显示屏则能够实现中英文双重显示效果，具有可靠性高、质量好的优势。
1单片机控制的LED显示屏设计
1.1处理器和芯片选择
在设计时，可以选择软件来实现串行数据传输，通过使用增强的AVRRISC结构控制器来实现，由于其具有先进的指令及时钟周期指令，数据吞吐率非常高，能够达到1MIPS/MHz，该种微控制器的内核拥有32个通用工作寄存器，全部都与运算逻辑单位ALU相连，使得一条指令能够通过周期指令数据，访问两个独立的寄存器，能够有效提高代码效率，达到最高10倍的数据控制效果。控制器的信号传输采用A/B结构，并对应四种输入方法。
1.2字符显现设计
LED显示屏使用简体汉字显示，每一个汉字的字符需要通过16※16的点阵来进行描述，在设计过程中，可以使用单红膜组（32※16）的点阵式LED显示屏设计，这样一来，一次动态变化能够显示出两个字符，清晰度也比较好。同时，滚屏能够实现字符的移动，通过软件设计，来实现字符的上、下、左、右运动及定格显示等常见的滚屏方式。由于硬件构成比较复杂，因此，可以使用软件来实现滚屏算法，这样的方法具有低成本、可维护性高等特征，能够有效提升LED显示屏的使用性。此外，基于模块化的设计理论，可以采用串行锁存技术来替代并行传输技术，并根据线路控制实现显示单元的数据锁存功能。这样一来，不仅会降低样板间的联系，还能够降低PCB布线难度。
1.3系统图设计及显示内容更新设计
一般来说，LED显示屏的系统主要是有单片机和PC机构成，分为另种连接方式：第一，一台PC机和一台单片机组成系统；第二，一台PC机和多台单片机组成系统。当采用第二种方法的时候，上位机为PC机，下位机为单片机。而LED显示屏控制电路作为系统的核心，能够对LED显示屏进行动态扫描控制，而PC机主要用于管理控制。当显示屏需显示出多种功能需求的时候，可以通过对不同编号下位机进行数据传送来实现控制。单片机的LED显示屏是控制电路的核心，通过对LED显示屏进行动态扫描，用于后级管理控制，并采用RS通信标准，由上位机发送信号，下位机接收信号，当屏幕产生不同内容时，可以完成数据传递。
1.4显示内容的更新
现如今，一般常见的下载方式主要是串口、USB、WI-FI下载，由于上下位机在通信过程中，产生的数据量在2KB左右，并且对于通信的速度要求并不高，因此，可以使用PC机串口来作为数据下载的接口，而接口串联的标准则是RS-232C标准，它的主要特点是能够实现共模传输，可以使用成本较低的同轴点阵屏蔽线。而PC串口在编写程序过程中，比较简单，无需掌握较为复杂的Http。汉字点阵数据可以使用字库芯片，借助机内码，来获取对应的数据。由此，上位机的任务就是将待显示的字符通过转换机制，转变为相对应的标准机内码，并将操作者通过下位机方式显示，并设置常数，通过总线按照一定的协议发送到下位机处[1]。
2单片机控制的LED显示屏的应用
2.1模块构成
本文以VGG系列的LED显示屏为例。该种显示屏的为128※64结构，使用两片列驱动管理器，每行为64路输出，分别驱动1-64和65-128列。
LED显示屏参数：GND地；VCG逻辑电源5V；VDD驱动电源+9—+11V；RS存储器选择信号；R/W读写信号；D0-D7数据总线；CS-1右屏片选信号；CS2-2右半屏片选信号；RSTB复位信号。图1为LED显示屏系统框图。
2.2应用举例
在实际应用中，VGG系列模块和未处理器连接的方法主要有两个，一种是用来直接进行方访问，另外一种是用来间接访问。以直接访问为例，来介绍连接电路。
（1）驱动电源转换设计。大多数嵌入式系统主要是由外部的5V电池进行供电，因此，需要为LED系统提供驱动电源来实现转换电路。可以使用LTC升压芯片，输入电压稳定在1.8-5.5V之间，输出电压稳定在2.5-10V之间。电源产生的最大静态电流为20mA，在电路工作期间，转换器处于关闭模式，剩余的电流需要小于1mA，作为一种典型的应用电路，LTC的输出电压能够达到10V，就满足LED显示屏的额定电压需求[2]。
（2）直接数据访口。直接数据访口主要是将数据模块的接口作为数据存储器，或者I/O设备，来实现直接安装在计算机上，而计算机通过直接访问方法，操作模块。
（3）应用案例。显示字符；Tel12345678
結论：综上所述，单片机控制的LED显示屏能够满足多种显示需求。在此基础上，上下位机在通信过程中可以使用PC机串口来作为数据下载的接口，能够实现共模传输；同时，上位机的任务就是将待显示的字符通过转换机制，转变为相对应的标准机内码，并将操作者通过下位机方式显示，并设置常数，能够通过总线按照一定的协议发送到下位机处。因此，LED显示屏可以适用于多种嵌入式系统中。西部广播电视 总编（⑦西部广播电视）
参考文献
[1]王海梅. 单片机控制的LED显示屏的设计与应用[D].西安理工大学，2016.
[2]张驰.浅析LED显示屏在电子政务系统中的实际应用[J].考试周刊，2014（A0）：116-117.
作者简介
张广平（1986年5月）男；民族：汉族；籍贯：广东省顺德区。单位：佛山市安尔康姆航空科技有限公司，职称：电子工程师；研究方向： 单片机及电子技术开发。
[关键词]单片机；LED显示屏；字库芯片
中图分类号：TP235 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0179-01
引言：随着LED技术的发展进步，单片机控制LED显示屏已经在多个显示场合使用。LED显示屏作为发光显示元件，可以在地铁、银行、公交车等多种信息发布场合进行应用，已经成为广告宣传的重要媒介。一般来说，较为常见得的LED显示屏多为单一的静态显示或者平移显示，而基于单片机控制的LED显示屏则能够实现中英文双重显示效果，具有可靠性高、质量好的优势。
1单片机控制的LED显示屏设计
1.1处理器和芯片选择
在设计时，可以选择软件来实现串行数据传输，通过使用增强的AVRRISC结构控制器来实现，由于其具有先进的指令及时钟周期指令，数据吞吐率非常高，能够达到1MIPS/MHz，该种微控制器的内核拥有32个通用工作寄存器，全部都与运算逻辑单位ALU相连，使得一条指令能够通过周期指令数据，访问两个独立的寄存器，能够有效提高代码效率，达到最高10倍的数据控制效果。控制器的信号传输采用A/B结构，并对应四种输入方法。
1.2字符显现设计
LED显示屏使用简体汉字显示，每一个汉字的字符需要通过16※16的点阵来进行描述，在设计过程中，可以使用单红膜组（32※16）的点阵式LED显示屏设计，这样一来，一次动态变化能够显示出两个字符，清晰度也比较好。同时，滚屏能够实现字符的移动，通过软件设计，来实现字符的上、下、左、右运动及定格显示等常见的滚屏方式。由于硬件构成比较复杂，因此，可以使用软件来实现滚屏算法，这样的方法具有低成本、可维护性高等特征，能够有效提升LED显示屏的使用性。此外，基于模块化的设计理论，可以采用串行锁存技术来替代并行传输技术，并根据线路控制实现显示单元的数据锁存功能。这样一来，不仅会降低样板间的联系，还能够降低PCB布线难度。
1.3系统图设计及显示内容更新设计
一般来说，LED显示屏的系统主要是有单片机和PC机构成，分为另种连接方式：第一，一台PC机和一台单片机组成系统；第二，一台PC机和多台单片机组成系统。当采用第二种方法的时候，上位机为PC机，下位机为单片机。而LED显示屏控制电路作为系统的核心，能够对LED显示屏进行动态扫描控制，而PC机主要用于管理控制。当显示屏需显示出多种功能需求的时候，可以通过对不同编号下位机进行数据传送来实现控制。单片机的LED显示屏是控制电路的核心，通过对LED显示屏进行动态扫描，用于后级管理控制，并采用RS通信标准，由上位机发送信号，下位机接收信号，当屏幕产生不同内容时，可以完成数据传递。
1.4显示内容的更新
现如今，一般常见的下载方式主要是串口、USB、WI-FI下载，由于上下位机在通信过程中，产生的数据量在2KB左右，并且对于通信的速度要求并不高，因此，可以使用PC机串口来作为数据下载的接口，而接口串联的标准则是RS-232C标准，它的主要特点是能够实现共模传输，可以使用成本较低的同轴点阵屏蔽线。而PC串口在编写程序过程中，比较简单，无需掌握较为复杂的Http。汉字点阵数据可以使用字库芯片，借助机内码，来获取对应的数据。由此，上位机的任务就是将待显示的字符通过转换机制，转变为相对应的标准机内码，并将操作者通过下位机方式显示，并设置常数，通过总线按照一定的协议发送到下位机处[1]。
2单片机控制的LED显示屏的应用
2.1模块构成
本文以VGG系列的LED显示屏为例。该种显示屏的为128※64结构，使用两片列驱动管理器，每行为64路输出，分别驱动1-64和65-128列。
LED显示屏参数：GND地；VCG逻辑电源5V；VDD驱动电源+9—+11V；RS存储器选择信号；R/W读写信号；D0-D7数据总线；CS-1右屏片选信号；CS2-2右半屏片选信号；RSTB复位信号。图1为LED显示屏系统框图。
2.2应用举例
在实际应用中，VGG系列模块和未处理器连接的方法主要有两个，一种是用来直接进行方访问，另外一种是用来间接访问。以直接访问为例，来介绍连接电路。
（1）驱动电源转换设计。大多数嵌入式系统主要是由外部的5V电池进行供电，因此，需要为LED系统提供驱动电源来实现转换电路。可以使用LTC升压芯片，输入电压稳定在1.8-5.5V之间，输出电压稳定在2.5-10V之间。电源产生的最大静态电流为20mA，在电路工作期间，转换器处于关闭模式，剩余的电流需要小于1mA，作为一种典型的应用电路，LTC的输出电压能够达到10V，就满足LED显示屏的额定电压需求[2]。
（2）直接数据访口。直接数据访口主要是将数据模块的接口作为数据存储器，或者I/O设备，来实现直接安装在计算机上，而计算机通过直接访问方法，操作模块。
（3）应用案例。显示字符；Tel12345678
結论：综上所述，单片机控制的LED显示屏能够满足多种显示需求。在此基础上，上下位机在通信过程中可以使用PC机串口来作为数据下载的接口，能够实现共模传输；同时，上位机的任务就是将待显示的字符通过转换机制，转变为相对应的标准机内码，并将操作者通过下位机方式显示，并设置常数，能够通过总线按照一定的协议发送到下位机处。因此，LED显示屏可以适用于多种嵌入式系统中。西部广播电视 总编（⑦西部广播电视）
参考文献
[1]王海梅. 单片机控制的LED显示屏的设计与应用[D].西安理工大学，2016.
[2]张驰.浅析LED显示屏在电子政务系统中的实际应用[J].考试周刊，2014（A0）：116-117.
作者简介
张广平（1986年5月）男；民族：汉族；籍贯：广东省顺德区。单位：佛山市安尔康姆航空科技有限公司，职称：电子工程师；研究方向： 单片机及电子技术开发。