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主题:点阵屏论文写作 时间:2024-01-22

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【摘 要】详细介绍基于ARM7 LPC2148芯片作为处理器的大屏幕LED点阵屏实时控制电路的基本原理和实现方案.该控制电器由LED点阵屏、驱动电路、屏列控制、屏行控制、掉电保护、串口通信和CPU总控制等构成.经过实践,电路实现了实时控制、多显示的功能,解决了手写传媒的操作烦琐、传媒效果不佳等问题.

【关键词】实时控制电路 LED ARM7处理器 VC上位机软件

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)06C-0176-03

大幕布点阵LED屏是一种大角度、高亮度、节能环保、低成本、寿命长、易于数字化控制及环境适应能力强的公用信息发布系统,已广泛应用于商场、车站、银行、企事业单位等公共场所.本文将以大幕布点阵LED屏通用控制器作为研究内容,实现对大屏幕LED显示屏的实时控制和显示.

一、大屏幕LED屏通用控制器总体设计思路

(一)分析显示驱动方案.驱动可以选用静态驱动或动态驱动.静态驱动是指每列LED都由一个单片机的I/O端口进行驱动,如驱动16×64LED灯进行静态显示则需要16×64等于1024根I/O端口来驱动.而实际应用中,很少器件拥有这么多根I/O端口,就需要增加锁存器进行驱动,如此就增加了硬件电路的复杂性,不符合现实.动态驱动是将一列LED的阳极端连接在一起,需使用64根I/O端口和LED的阳极端连在一起,这样显然不合适,改选用一个串转并的芯片和64个LED阳极相连,这样只需要少量的I/O端口就可以控制64个LED阳极端了.另外,再将一行LED阴极端连在一起,那么就要16根I/O端口线,为了减少I/O端口的使用量,可选用一块译码芯片来进行阴极的位选通控制,由单片机的I/O控制位选通来间接控制位选信号.当单片机输出字模数据时,同一列LED都收到相同的字符信号,但究竟是哪行显示,取决于单片机对位选通端电路的控制,使用者只需将显示的一排LED的位选通控制打开,该排就会显示出一排数据,没有选通的其他排就不会亮.通过分时分行显示,就能显示整个屏幕的数据.

(二)确定掉电保护方式.在测量、控制等领域的应用中,常要求单片机内部和外部RAM中的数据在电源掉电时不丢失,重新加电时,RAM中的数据能够保存完好,这就要求对单片机系统加接掉电保护电路.在此,采用EEPROM来保存数据.其根据实际需要,掉电时保存一些必要的数据,使系统在电源恢复后,能够继续执行程序,经济实用.同时,EEPROM既具有ROM掉电不丢失数据的特点,又有RAM随机读写的特点.

(三)确定和上位机通信方式.常用的和上位机通信方式有三种方法:一是并口通信;二是串口通信;三是USB通信.在此,选用的是目前使用较多的串口通信方式.

(四)选用合适的芯片.本控制系统以LPC2148为总控制CPU,使用串入并出器件74HC595器件作为LED屏列控制,4线—16线编码器74HC154为LED屏行控制,AT24C02为掉电保护,MAX3232为串口通信,以及VC上位机软件,实现大屏幕LED的实时控制,如图1至图5所示.

二、硬件电路设计

(一)电路硬件设计图.根据电路需要实现的功能及选用的芯片特点,设计出电路硬件设计图,如图6所示.再根据LPC2148的各个管脚功能,连接电路.其中LPC2148的P00口和P01口有UART0串行口通信功能,所以MAX3232的TXDIN(10脚)端口连接P00口上,RXDOUT(9脚)端口连接到P01口上,而TXDOUT(7脚)端口则连接到9针“D”连口的2脚上,RXDIN(8脚)端口连接到管3脚上;P02、P03端口据有I2C的功能,所以AT24C02可以连接在这两个管脚上,P02端口接到AT24C02 SCL(6脚)的管脚上,并接一个10K欧的上拉电阻,P03端口接到AT24C02 SDA(5脚)的管脚上,并接一个10K欧的上位电阻,AT24C02的地址A0、A1、A2接地,表示从器件的地址为0,WP接地,关闭写保护,让器件具有读写的功能;LPC2148的四个I/O端口P05、P06、P07、P08和74HC154的4线控制端口相连接,74HC154的16个输出端口按顺序分别和LED行共阴极连接;再根据电路的置线方便,使P013、P011、P09端口分别接在74HC595的SCLK(11脚)、ENABLE(13脚)、RCLK(12脚)上,P015端口接到最右边的74HC595的SI(14脚)上;16块8×8的LED点阵块接图连成16行、64列的点阵块.电源由LPC2148的核心板提供,这里就不做介绍.这样就完成了电路原理图的连接.

(二)总控电路Protel原理图和PCB图.由于篇幅原因,LED屏的Protel原理图和PCB图在此省略,只列出总控电路的Protel原理图和PCB图,如图7和图8所示.

三、软件程序设计

(一)软件流程序图.软件流程序图如图9所示.

(二)软件整合.整合程序的思想为:首先程序进入main主函数,先初始化各个模块,包括LPC2148初始化、各管脚的功能设置;74HC595管脚初始化;内部定时器初始化;I2C初始化;串口通信UART0初始化.然后显示标题,标题为4个汉字即可,延时显示一段时间,接着从AT24C02中读出掉电保护的数据,数据的存贮依照是否为新数据显示来保存的,即有从上位机软件发来的数据,触发UART0串口中断,接收发过来的数据,而后调用发送程序把数据存贮到AT24C02中覆盖上次的数据,并保存起来,更新显示.其中从上位机发送过来的数据中含有显示方式信息、显示移动速度信息,方便显示效果的调整.最后是一个while死循环,里面就是显示子程序,最终完成整个程序的整合.

四、VC上位机软件

结论:大学硕士与本科点阵屏毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载,关于免费教你怎么写点阵屏和液晶屏方面论文范文。

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