LED显示屏工作原理及驱动程序

几年前本人得到一块双色LED显示屏，因为没有控制器，所以对显示屏的工作原理进行了一番研究，利用手头上的元件，搭了一块电路板，编写了一段程序就放置一边了，这几天有时间，把原来的89C51汇编程序改了一下，改为AT89C2051和STC11F04E单片机能用的程序，放到博客上希望有兴趣的同行可以参考一下。下面是显示效果图：

下面是接口电路板图：

下面是电路原理图：

工作原理：这块显示屏是分为上下共32行LED点阵，水平有4块16*16点阵，所以能显示16*16点阵8个汉字。工作原理是用74ls138做为行扫描，列用74ls595控制，当138扫描到某一行时，595决定哪一列该亮，就这样快速扫描，就形成了图像了。参见下图：

以单色单元板为例走线方式如下图：

各信号走向如下：

l         JP1排针16脚信号A->74HC245的第2脚（信号放大）->74HC245的第18脚->74HC138的第1脚->JP2排针16脚

l         JP1排针15脚信号B->74HC245的第3脚（信号放大）->74HC245的第17脚->74HC138的第2脚->JP2排针15脚

l         JP1排针1脚信号OE->74HC245的第4脚（信号放大）->74HC245的第16脚->74HC04D的第1脚->74HC04D的2脚-> ①74HC138的第5脚->② 74HC04D的3脚->74HC04D的4脚->JP2排针1脚

l         JP1排针11脚信号R->74HC245的第9脚（信号放大）->74HC245的第11脚->最左上角74HC595-1的第14脚->74HC595-1的9脚->74HC595-2的14脚->74HC595-2的9脚->最右下角74HC595-16的14脚->74HC595-16的9脚->JP2排针11脚

我现在用的是双色板，JP1各端口含义如下：

ABCD是显示屏电路板上的74LS138地址译码端， 单片机寄存器R3控制行扫描，当R3从00000000到00010000增加时ABCD的变化给138译码，当R3=0FH时正好扫描16行，当进位到10时扫描结束，OE是138的片选使能端，低电平有效。G1，G2是给595送绿色数据，R1R2是给595送红色数据的，ST是595数据锁存脉冲，SC是595时钟输入端。所有11个接线端都要通过74HC244总线驱动器接入。正常工作时因为按行扫描，首先扫描第一行和第17行同时进行，依次扫描到第16行和32行结束，所以送数据时，要把“黑龙江省哈尔滨市”8个汉字分成上面4个和下面4个，首先取“黑”字的16*16点阵数据的第一行第一个字节（一个汉字32个字节）存入单片机寄存器R6中，再取“哈” 字的16*16点阵数据的第一行第一个字节存入单片机寄存器R4中，调用送字节子程序送出到595中，接下来再取“黑”字的16*16点阵数据的第一行第二个字节存入单片机寄存器R6中，接着取“哈” 字的16*16点阵数据的第一行第二个字节存入单片机寄存器R4中，调用送字节子程序送出到595中，如此共取8次，用R2控制，这样就扫描完了第一行和第17行，用R3控制ABCD共扫描16行（因为一次扫描2行）就完成一屏的数据显示。为了配合这种扫描方式，8个汉字的点阵数据要进行重新排列才行，这在后续的程序中再说。

下面是51单片机汇编语言代码，主要由显示程序和送字节数据程序2段程序组成：

     ORG 0000H

        AJMP KS         ;显示绿色黑龙江省哈尔滨市，11.0592MHZ，STC11F04E单片机

        ORG 0003H

        RETI

        ORG 000BH

; LJMP 0C00H

     RETI

        ORG 001BH

        RETI

        ORG 0023H

     ;AJMP S              ;接收数据转S

        A1   EQU  P1.0    ;P1.0=A          接2针

        B1   EQU  P1.1    ;P1.1=B          接4针

        C1   EQU  P1.2    ;P1.2=C          接6针

        D1   EQU  P1.3   ;P1.3=D          接8针

        G1   EQU  0B3H     ;数据输出G1=B4

        G2   EQU  0B7H    ;数据输出  G2=B5

        STB  EQU  0B2H     ;595数据锁存脉冲=L 12脚

        SCK  EQU  0B4H     ;595时钟输入=S    11脚

        R11  EQU  0B0H    ;改为81，R22改为80，上下显示颠倒

        R22  EQU  0B1H

        EN   EQU  0B5H     ;138片选，行输出使NENG

        DELBUF EQU 7FH

        WDT_CONTR   EQU 0C1H