led显示屏控制系统的技术讲解
4页1、LED显示屏控制系统的技术讲解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传播媒体,是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统。它以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作性能稳定而日渐成为显示媒体中的佼佼者,广泛应用于广告、证券、信息传播、新闻发布等方面,是目前国际上较为先进的宣传显示媒体1.本文提出了一种主从式单片机的LED显示屏解决方案,该设计方案利用AVR单片机自身的FLASHROM和RAM,外部无需任何存储电路,电路结构简单。2系统的工作原理及总体方案设计2.1AVR单片机AVR单片机是增强型内置Flash的RISC(ReducedInstructionSetCPU)精简指令集高速8位单片机,硬件采用哈佛(Harward)结构,达到一个时钟周期可以执行一条指令,绝大部分指令都为单周期指令。支持在系统编程ISP,其中MEGA系列还支持在应用编程IAP.内置的FLASH程序存储器可擦写1000次以上,给用户的开发生产和维护带来方便。可擦写10万次EPROM,为掉电后数据的保存带来方便。AVR单片机有丰富的片内资源,如RTC、WATCHD
2、OG、A/D转换器、PWM、USART、SPI、TWI接口等,I/O口功能强、驱动能力强。2.2系统的工作原理本设计采用AVR系列单片机ATMEGA16作为主控制器,以DS1302时钟芯片和16M的外置晶振提供准确时间标准、很方便的现实和校准时间。Atmega32的内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU)相连接,使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。采用74HC245存储器作为信号功率放大。通过2片74HC595移位寄存器实现对数据的播放格式,ATMEGA32卡内带32MFLASH,用户可用专用上位机软件对要显示的内容按照预定的显示格式进行编辑后,通过RS485或RS232接口,向显示屏控制卡发送。发送结束后,控制卡可以脱开计算机,自动按照用户设定的模式显示所输入的内容,从而通过LED显示屏来显示你所需要的内容。直到下一次数据更新,所显示的内容一直保持。2.3系统的总体方案设计LED点阵显示系统由计算机、RS-232通讯电路、控制电路和LED点阵显示电路构成,结构框图如图1所示。图1系统结构框图上位机完成把图像和文字转换成为
3、显示屏的显示码,并且把显示信息发通过RS232送到控制电路上。控制电路选用具有32KB片内FLASHROM和2KB片内RAM的AT2mega32单片机,没有外挂存储器。如果要存储更多的显示信息,可以选用具有64KB片内FLASHROM的AT2mega64或者具有128kB片内FLASHROM的AT2mega128,也可以外挂存储器来增大存储能力。控制电路主要完成对显示数据的滚动和分割处理,然后通过异步串行口发送到每个单元板中。每块单元板用1632单色点阵块拼成的点阵屏,控制电路更新显示单元板的显示内容时,对所有单元板按地址逐个发送显示数据,更新完所有子模块数据后,再发送一个特殊的地址字0xFF作为控制字,使所单元板同时更新显示数据,这样可以避免当屏幕较大,单元板数量较多时各子模块画面更新不同步的问题。对本设计中完成的210个单元板而言,由于通讯速率限制,画面更新速度最高可达56800/(12924+1)=18134帧/s,由于主控制电路还要完成全屏数据的分割和显示内容的移动控制,所以其实际帧数低于上述值,不过用于普通的图片显示已经可以达到要求。3系统硬件设计3.1主控制器的选择Atme
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