基于Labview平台的点阵控制系统

2015-10-30林科业

韩山师范学院学报 2015年3期

林科业

（韩山师范学院物理与电子工程学院，广东潮州 521041）

点阵显示现代生活的重要组成部分．LED显示屏由于具有亮度高、寿命长、功耗小、性能稳定、驱动简单以及可视距离远等优点，已经成为新一代的信息传播媒体工具．[1-5]当夜晚降临，大街小巷各式各样的广告牌，点亮和丰富了我们黑暗的生活．LED显示屏应用广泛，如证券交易显示、金融信息显示、体育场馆比赛信息显示、广告、城市广场群显示、道路交通信息显示等领域．生活中看到的点阵显示屏都是在单片机应用系统的硬件平台上执行目标代码的．由于目标代码是点阵显示的字模，都是固定的，所以只能在广告牌中显示固定的文本．如果要修改只能在单片机中重新烧入目标代码，不能实现点阵的实时显示．本演示实验通过Labview上位机，对任意文本进行取模，可以通过保存的文本观察字模数据，也可先通过仿真观察字模的显示情况，以及通过串口将字模输入给单片机实现实时显示．

1 设计原理

本系统利用PC机labview软件设计相应的上位机，通过串口RS-232与单片机进行数据的接收和发送．在Labview上位机界面上的菜单设计主要包括：文本取模、字符操作、串口传输以及退出系统，如图1所示．菜单文本取模通过输入文本操作，输入进行点阵显示的文本内容，以及对文本内容进行相应的设置．在文本取模菜单中可以通过保存字模菜单进行对输入文本字模数据进行保存．字符操作主要功能是可以仿真单片机点阵显示情况，清屏菜单可以清除点阵模拟屏幕上的文本．菜单串口传输，能够通过串口RS-232实现和单片机进行数据传递，将点阵的字模数据传给单片机进行实时显示．在本实验中，串口RS-232通过虚拟串口来实现．

图1 系统结构图

2 单片机系统的设计

2.1 点阵模块的设计

本系统的点阵模块采用了16 片8*8 的点阵拼凑而成的32*32 点阵模块．点阵模块的R1 至R16 引脚对应点阵模块的前16 列，R1-1 至R1-16 引脚对应点阵模块的后16 列．点阵模块的C1 至C16 引脚对应点阵模块的前16行，C1-1至C1-16引脚对应点阵模块的后16行．

点阵模块的控制电路主要包括：行控制电路和列控制电路．

行控制电路主要采用两片4位译码器74154（如图2（1）所示），将单片机引脚P2.0-P2.4输出的2进制进行转化，通过7406非门（如图2（2）所示）和上拉电阻（图2（3）所示）对点阵进行行选择．

图2

列控制电路主要是通过4片74LS595移位寄存器进行数据的传输，控制点阵模块对应的列．如图3所示．

图3 74LS595移位寄存器

2.2 单片机控制模块

本系统采用51单片机作为控制模块，如图4所示．单片机引脚P0.0、P0.1和P3.7控制74LS595移位寄存，P0.0 是数据输出端，P0.1 和P3.7 是控制端；主要是移位输出点阵的列数据．单片机引脚P2.0-P2.3分别和4位译码器74154的数据段相连接，单片机引脚P2.4和P3.6是片选控制信号；主要是对点阵进行行选择控制．单片机引脚P3.0 和P3.1 是串口通信引脚的接收和发射端口，和串口相连接，与上位机进行数据的传输．