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西安理工大学本科生毕业设计(论文)

图2-13 字形法上下移动示意图

(2)行扫描方式上下移动

行向组字显示字符竖直方向的移动

方法1:延长数组法。如果是行向组字,希望显示向上移动的一个字符,第1次扫描从列码的点阵数组中取第1~16个数据,送列码输出口,对应于这8个数据,同时用行码输出口输出行码,分别控制扫描第1~16行。第2次扫描从点阵数组中取第2~17个额数据(第17个数据与地1个数据同),分别送列码输出口,对应于这16个数据,同时用行码输出口输出行码,仍分别控制地1~16行。第3次扫描从点阵数组中取第3~18个数据(第18个数据与地2个数据同)扫描;······如此就实现了字符的向上移动。

方法2:数组数据“循环左移法”。实现数组数据循环左移的方法与上类似。也有:用数组数据循环左移子程序;不用子程序,而是用变量判断控制实现数组数据的循环左移。

2.6 LED点阵列驱动

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张楠:基于AVR单片机的点阵屏系统的设计与仿真

正向点亮一颗LED,至少也得10到20毫安,若电流不够大,则LED不够亮!而不管是8051的输入还是输出端其高态输出电流都不是很高,不过1~2毫安而已。因此,很难直接高态驱动LED。这时候就需要额外的驱动电路,分别针对共阳极和共阴极LED阵列,有两种不同的驱动方式。针对输出态的不同,分为:高态扫描-高态显示,高态扫描-低态显示,低态扫描-高态显示和低态扫描-低态显示四种方式。下面针对设计中实际用到的一种驱动方式介绍一种:共阴型低态扫描-低态显示信号驱动电路。

图2-14所示是针对共阴性LED阵列而设计的驱动电路,在这种驱动电路采用低态扫描,也就是任何时间只有一个高态信号,其他则为低态。一行扫描完成之后,再把高态信号转到临近的其他行。扫描信号经限流电阻接到PNP晶体管的基极,晶体管的集电极接地,射极则连至LED点阵的列引脚,若要同时点亮该列的16个LED,则晶体管的电流必须大于200毫安才行。常用的2N3904之类就可以达到当低态的列扫描信号输入晶体管的基极后,该晶体管即为正向,而产生电流,即可使该列的LED具有点亮的条件。

所要的显示信号连接到一个PNP晶体管的基极,而该晶体管的射极连接到VCC,同样的,当低态的显示信号输入时,晶体管的集电极电流将流入行LED的阳极,即可点亮该行的LED。如图2-14所示。

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西安理工大学本科生毕业设计(论文)

图2-14 共阴型低态扫描-低态显示信号驱动电路

若要并接多个LED阵列,如连接使用4个8×8LED阵列,连接成16×16LED阵列,则一个扫描信号同时驱动两个LED阵列。如在本设计中要显示的字比较大,用一个8×8的点阵无法显示完整,这就需要用四块8×8的点阵组成一块16×16的点阵,这样就可以显示完整的汉字了,若要并联多个8×8的LED组成16×16的点阵,则一个扫描信号同时要驱动两行的LED。如下图2-15所示。

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张楠:基于AVR单片机的点阵屏系统的设计与仿真

图2-15 16×16的点阵驱动图

这时候就需要靠锁存器(74LS373)将这两组显示信号锁住,此处的锁存器是以低态输出的,其输出的电压可达24毫安,足以驱动一个LED;若嫌不足,可以选用74A373其输出的电压可达48毫安,当74LS373得G脚为高态时,数据可以从输入端传输到锁存器中;G脚为低态时,数据被锁住,不会随输入端而变。另外OC脚为输出控制引脚,当OC脚为高态时,输出呈现高阻抗;OC为低态时,数据会由锁存器输出。

在这个电路之中驱动的扫描信号总共有16条,如果直接由8051输出,将占用2个PORT口,浪费了宝贵的资源,不太理想,在此使用的是一个4对16的译码器 (74LS154),这个译码器是将输入的16进位码解码输出低态的扫描信号。输出的低态扫描信号可直接接到PNP晶体管的基极,如果太大的话也可以先经过限流电阻再接到PNP晶体管的基极,信号最后经过晶体管的放大后即可推动16个LED点阵了。

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