基于单片机的LED电子显示屏系统设计

熊枭 郝海燕 睢利艳

摘要：介绍了一种16*32LED点阵显示屏，该点阵屏由单片机STC89C52作为核心控制器，LED点阵的行驱动电路采用74HC154芯片，列驱动电路采用74HC595芯片，以达到中文文字和字符的动态显示，时钟电路采用时钟芯片DS1302，主要实现实时时间的显示。仿真和实物结果显示，该系统具有实用性强，应用范围广这两大特点，具有很好的实用价值和应用前景。

关键词：单片机；LED点阵屏；74HC595；74HC154；动态显示

1 绪论

信息产业的快速发展，带动着LED显示屏成为了现代信息传输的重要工具。当前LED电子显示屏的显示效果也在向更高的台阶迈进，致力于追求高亮度、匀称发光、高可靠性的目标。此外，体系的运转和运行维护也向智能化方向发展。本设计针对16*32显示屏做出了创新和实用性的改造，既能实现汉字的动态显示和实时时间显示，又能在正常的照明情况下显示亮度。

2 系统组成及硬件电路设计

2.1 系统组成

基于单片机的点阵LED显示屏系统所要实现的功能包括显示汉文和字符，能滚屏，可以实时显示。系统的基本组成是单片机最小系统、按键电路、时钟电路、行驱动电路、列驱动电路以及LED点阵等。

2.2 硬件电路设计

2.2.1 16*32LED显示屏设计

采用8个8*8点阵按照两排四列的顺序组成所需的16*32LED显示屏。行译码用串并联转换器74HC154，它拥有16个输出引脚，正好对应点阵的16个行。四个74HC595分别对应点阵的32个列，74HC595作为一种串行输入、并行输出的列译码器件，其优点是可以以少量的线路输出大量的数据。

2.2.2行、列驱动单元设计

行译码用74HC154，列译码用74HC595。行、驱动电路如图1、2所示。

3 系统软件设计

系统主要用于显示特定文字字符和万年历。汉字和字符的显示是通过行、列驱动电路驱动LED点阵屏实现的；实时时间的显示主要是DS1302模块的读写来进行的。

本设计实现左移和下移文字显示和万年历显示，利用字模提取软件实现将汉字或字符转换为十六进制码。图3为用字模提取软件获得“咸”下移的代码和效果图。

4 仿真和实物调试结果

仿真和实物结果分别如图4和5所示。

5 结论

设计的以STC89C52单片机为控制核心的LED显示屏系统，能够动态显示中文文字和字符。從设计结果来看，基本实现了系统所要求的功能指标。

参考文献：

[1]陈忠平.基于Proteus的51系列单片机设计与仿真[M].电子工业出版社，2015.

[2]王全.AT89S51单片机原理及应用技术[M].机械工业出版社，2015.

基金项目：十三五规划课题 SGH17H172校企联合培养卓越工程师的实践研究；陕西省大学生创新项目（2502）；咸阳师范学院大学生创新创业训练计划项目（10722054）