点阵式汉字LED显示屏的原理与制作

汉字显示屏广泛应用与汽车报站器，广告屏等。本文介绍一种实用的汉字显示屏的制作，考虑到电路元件的易购性，没有使用8*8的点阵发光管模块， 而是直接使用了256个高量度发光管，组成了16行16列的发光点阵。同时为了降低制作难度， 仅作了一个字的轮流显示，实际使用时可根据这个原理自行扩充显示的字数。

1汉字显示的原理：

我们以UCDOS中文宋体字库为例，每一个字由16行16列的点阵组成显示。即国标汉字库中的每一个字均由256点阵来表示。我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字， 也可以显示在256像素

范围内的任何图形。

我们以显示汉字“大”为例，来说明其扫描原理：

在UCDOS中文宋体字库中，每一个字由16行16列的点阵组成显示。如果用

8位的AT89C51单片机控制， 由于单片机的总线为8位，一个字需要拆分为2个部分。

一般我们把它拆分为上部和下部，上部由8*16点阵组成， 下部也由8*16点阵组成。

在本例中单片机首先显示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00---p07口。方向为p00到p07 ,显示汉字“大”时，p05点亮,由上往下排列，为p0.0 灭，p0.1 灭, p0.2 灭p0.3 灭, p0.4 灭, p0.5 亮,p0.6 灭,p0.7 灭。即二进制00000100，转换为16进制为 04h.。

上半部第一列完成后，继续扫描下半部的第一列，为了接线的方便，我们仍设计成由上往下扫描，即从p27向p20方向扫描，从上图可以看到，这一列全部为不亮， 即为00000000，16进制则为00h。

然后单片机转向上半部第二列，仍为p05点亮，为00000100，即16进制04h.

这一列完成后继续进行下半部分的扫描，p21点亮，为二进制00000010，即16进制02h.

依照这个方法，继续进行下面的扫描，一共扫描32个8位， 可以得出汉字“大”

的扫描代码为：

04H,00H,04H,02H,04H,02H,04H,04H

04H,08H,04H,30H,05H,0C0H,0FEH,00H

05H,80H,04H,60H,04H,10H,04H,08H

04H,04H,0CH,06H,04H,04H,00H,00H

由这个原理可以看出， 无论显示何种字体或图像， 都可以用这个方法来分析出它的扫描代码从而显示在屏幕上。

不过现在有很多现成的汉字字模生成软件， 我们就不必自己去画表格算代码了。

软件打开后输入汉字，点“检取”，十六进制数据的汉字代码即可自动生成，把我们所需要的竖排数据复制到我们的程序中即可。

我们把行列总线接在单片机的i0口，然后把上面分析到的扫描代码送入总线， 就可以得到显示的汉字了。 在这个例子里，由于一共用到16行，16列， 如果将其全部接入89c51单片机， 一共使用32条io口，这样造成了io资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。 实际应用中我们使用4-16线译码器74ls154来完成列方向的显示。 而行方向16条线则接在p0口和p2口。

程序清单：

ORG 00H

LOOP: MOV A,#0FFH ；开机初始化，清除画面

MOV P0,A ；清除P0口

ANL P2,#00 ；清除P2口

MOV R2,#200

D100MS: MOV R3,#250 ；延时100毫秒

DJNZ R3,$

DJNZ R2,D100MS

MOV 20H,#00H ；取码指针的初值

l100: MOV R1,#100 ；每个字的停留时间

L16: MOV R6,#16 ；每个字16个码

MOV R4,#00H ；扫描指针清零

MOV R0,20H ；取码指针存入R0

L3: MOV A,R4 ；扫描指针存入A

MOV P1,A ；扫描输出

INC R4 ；扫描指针加1，扫描下一个

MOV A,R0 ； 取码指针存入A

MOV DPTR,#TABLE ；取数据表的上半部分的代码

MOVC A,@A+DPTR

MOV P0,A ； 输出到P0

INC R0 ；取码指针加1，取下一个码。

MOV A,R0

MOV DPTR,#TABLE ；取数据表下半部份的代码

MOVC A,@A+DPTR

MOV P2,A ；输出到P2口

INC R0

MOV R3,#02 ；扫描1毫秒

DELAY2: MOV R5,#248 ；

DJNZ R5,$

DJNZ R3,DELAY2

MOV A,#00H ；清除屏幕

MOV P0,A

ANL P2,#00H

DJNZ R6,L3 ；一个字16个码是否完成？

DJNZ R1,L16 ；每个字的停留时间是否到了？

MOV 20H,R0 ；取码指针存入20H

CJNE R0,#0FFH,L100 ；8个字256个码是否完成？

JMP LOOP ；反复循环

TABLE :

；汉字“倚”的代码

db 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH

db 0E2H,00H,22H,00H,22H,0FCH,26H,88H

db 2AH,88H,0F2H,88H,2AH,0FAH,26H,01H

db 63H,0FEH,26H,00H,02H,00H,00H,00H

；以下分别输入天，一，出， 宝，刀，屠，龙，的代码，略。

end

电路中行方向由p0口和p2口完成扫描，由于p0口没有上拉电阻，因此接一个4.7k*8的排阻上拉。 如没有排阻，也可用8个普通的4.7k 1/8w电阻。为提供负载能力，接16个2n5551的NPN三极管驱动。

列方向则由4—16译码器74LS154完成扫描，它由89C51的P1.0---P1.3控制。同样，驱动部分则是16个2N5401的