在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示圖形和漢字。LED行業(yè)已成為一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，市場空間巨大，前景廣闊。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，LED顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應用于室內(nèi)外需要進行服務內(nèi)容和服務宗旨宣傳的公眾場所，例如戶內(nèi)外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導信息、公交車輛報站系統(tǒng)、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉(zhuǎn)播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然，LED顯示已成為城市亮化、現(xiàn)代化和信息化社會的一個重要標志。

　　LED漢字動態(tài)顯示屏是利用由多塊發(fā)光二極管點陣（此處采用8×8點陣）組成的顯示屏。每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國標漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示。我們可以把每一個點理解為一個像素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內(nèi)的任何圖形。

　　2.2 LED點陣顯示屏的驅(qū)動控制

　　驅(qū)動控制電路可選用74HC595(8位移位寄存器/鎖存器)，如圖2所示。

　　其中，SCK為移位脈沖信號;SER為串行信號。數(shù)據(jù)從SER端輸入，每個SCK的上升沿使數(shù)據(jù)右移一位。如果要輸入一組數(shù)據(jù)，即8N個，則SCK信號產(chǎn)生8N個脈沖，當SCK信號結(jié)束后，由RCK輸出一個負脈沖，其上升沿使數(shù)據(jù)輸出顯示。

　　驅(qū)動電路是由4/16譯碼器74LSl54，4953驅(qū)動芯片等組成。每片4953芯片可驅(qū)動2行LED顯示。由4/16譯碼器輸出產(chǎn)生一個行地址，輸出為低電平來控制所有顯示的行，同一行的LED處于有效狀態(tài)。同時使用一條數(shù)組傳送指令將列數(shù)據(jù)傳送過來。就是說，當16行中的某一MOS管的基極加低電平時(平時是高電平)，這個MOS管就處于要導通的狀態(tài)。那么在64列中，某一列是低電平，該列的LED就導通發(fā)光，這樣就完成了一行的顯示。對于這一列的驅(qū)動MOS管來說，要考慮其承受電流和耗散功率。

　　2.3 單片機控制電路板的原理

　　無線電子信息顯示板單片機部分為常用的單片機系統(tǒng)。主要由復位電路、晶體振蕩電路(12 MHz)、存儲器擴展電路(擴展為32KB)構(gòu)成。輸出數(shù)據(jù)用P1端口，而P0，P2端口主要用來擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。P3口只使用了RXD端和INTl端。單片機的通信方式為串行異步通信方式，波特率為2 400 b/s，如圖3所示。

　　2.4 與電腦接口電路的設(shè)計

　　無線電子信息顯示板與PC機之間的通信設(shè)置為單工通信方式，即只有PC機向顯示板發(fā)送數(shù)據(jù)。所以它與電腦串行通信接口的連線只有兩根，只用到其中的發(fā)送數(shù)據(jù)端子TXD和信號地線GND作為有線連接，由于單片機系統(tǒng)的電平為標準的TTL電平，在此使用MAX232A轉(zhuǎn)換芯片進行電平轉(zhuǎn)換。

　　2.5 無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊

　　nRF2401是單片射頻收發(fā)芯片，需要工作于2.4～2.5 GHz ISM頻段，芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。芯片能耗非常低，以5 dBm的功率發(fā)射時，工作電流只有10.5 mA;接收時，工作電流只有18 mA。其DuoCeiver TM技術(shù)使nRF2401可以使用同一天線，同時接收2個不同頻道的數(shù)據(jù)。nRF240適用于多種無線通信的場合，如無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、無線鼠標、遙控開鎖、遙控玩具等。

　　3 無線電子信息顯示牌的調(diào)試

　　對于單片機系統(tǒng)板來說，主要是系統(tǒng)的可靠性設(shè)計。電源、地線要恰當選取，時鐘區(qū)元件接線要盡量的短，模擬地和數(shù)字地要分開布線，單片機及其他IC電路端都要加一個去耦電容。單片機不用的I/O端口要定義成輸出。無線發(fā)射接收部分主要是要注意模塊電源的選擇，以及隔離措施的使用。發(fā)射模塊的電源為12 V，制作時用整流電源加7812穩(wěn)壓。在使用時，接收模塊一定要單獨用7805穩(wěn)壓供電，并在信號輸出端加隔離驅(qū)動后與單片機相連。接收模塊要用金屬殼屏蔽，再外接天線，否則接收模塊極易受到單片機時鐘倍頻的干擾。各部分都調(diào)試完畢后，進行聯(lián)合調(diào)試，該設(shè)計目標的可行性得到實驗證明。

　　4 結(jié)語

　　雖然本設(shè)計只使用了一塊1616 LED點陣，電路簡單，但是已經(jīng)包涵了LED顯示屏的電路基本原理和基本程序，只要擴展單片機的IO接口，并增加一些LED點陣和相關(guān)芯片，就能設(shè)計出更大面積、更多花樣的LED顯示屏。