1 导言
跟着计算机及相关的微电子、光电子技能的迅猛发展。LED显现屏以其可靠性高、运用寿命长、环境习惯能力强、性价比高的特色，敏捷生长为平板显现的主流产品。它运用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成可变面积的显现屏幕，LED电子显现屏虽不如LCD显现屏的界面友爱直观，但因为其具有显现信息量大、操作便利灵敏、用户可随时自行修正显现内容和显现屏幕的巨细、显现办法图文并茂等长处，被广泛运用于公共场所。
这儿介绍一种24×40的显现屏操控体系，该体系可一同显现4个14×10的汉字和8个7×5的字符或数字，以C8051F340单片机为操控器，以74HC595作为队伍驱动器。
2 体系硬件规划
2．1 总体规划
该体系由显现屏操控器、行驱动器、列驱动器、LED点阵显现屏、与PC机的串口通讯，品振电路和存储器模块等构成。总体规划框图如图1所示。
2．2 显现屏操控器
显现屏操控器选用C8051F340单片机，它是彻底集成的混合信号体系级芯片(SoC)，具有与8051兼容的高速CIP-51内核，与MCS-51指令集彻底兼容，片内集成数据收集和操控体系中常用的模仿、数字外设及其他功用部件：内置Flash程序存储器、内部RAM，大部分器材内部还有坐落外部数据存储器空间的RAM，即XRAM。
2．3 行驱动器
规划中运用3块74HE595和3个相对应的三态门2803作为行驱动器。2803是常用的达林顿驱动器。达林顿管又称复合管，将两只三极管恰当的衔接在一同，组成一只等效的三极管。新的三极管的扩大倍数是二者之积。在电子电路规划中，达林顿接法常用于功率扩大器和稳压电源中。
这类器材的COM端(的引脚IO)主要有两种作用：
(1)实验用时接地输出端都接发光二极管，只要将COM端接地，则一切发光二极管都点亮，不然，可能是二极管破坏或其他破坏。
(2)维护用时接电源正极该器材是接继电器或针式打印头，因为电感作用，会在开关过程中产生低于地电位和高于电源电位的反电动势，这样，很简单击穿器材。为避免这种现象的产生，可将COM端接到电源正极．来削弱冲击电压低到二极管压降和电源电压的起伏，这样可使内部的三极管遭到最小的正电压冲击。
2．4 列驱动器
规划中运用5块74HC595作为列驱动。74HC595是内含8位串入、8位串入并出的移位寄存器和8位三态输出锁存器的结构，且移位寄存器和输出锁存器别离有各自的时钟输入，操控各自独立，这使列数据的预备和列数据的显现可一同进行。74HC595经过串行级联办法传输。体系扩展简单。图2为其内部结构。
2．5 LED点阵显现屏
图3为LED点阵显现屏电路图。点阵显现屏由15个8×8的点阵LED显现模块构成，图3a为显现模块，图3b为行驱动模块中的一个行驱动单元，图3c为C8051F340的引脚配置图，图3d为列驱动模块中的一个列驱动单元。
2．6 串口通讯接口
MAX232完成RS232与TTL电平的转化，使PC机与单片机传输信息。假如传输间隔超越RS232要求的间隔，可在两者之间添加RS232／RS485转化模块，则到达RS485的传输要求。
3 体系软件规划
整个软件规划分为显现和通讯两部分。软件规划言语选用汇编言语和Keil C51言语。在C8051F系列自带的IDE编程环境结合Keil环境完成显现功用。通讯部分上位机部分则直接在PC机VC++环境下完成。
3．1 显现部分
显现部分选用动态扫描办法，完成汉字、图画、数字字符等数据信息的操控以及显现等功用。选用行扫描办法，中选通第1行LED点阵时，对应列数据，因为74HC595器材的特殊性，经过将每个器材的串行数据输入引脚14(SER)与下一个器材的串行数据输出引脚9(Q’H)级联，能够把需求显现的数据信息顺次存入74HC595器材内，经过其锁存器功用将数据锁存，待40列数据都存入74HC595器材内时，把输出有用引脚13(OE)置为低电平，则40列数据一同输出，到达一行显现的作用。顺次类推，完成整个显现屏的显现功用。
显现部分的规划还要考虑最示办法和显现状况等。显现办法有上移、下移、左移、右移等，其完成取决于从数据存储区中取出数据放入显现缓冲区时取数的次序，左右移每次取出中位数据，上下移则每次取出1行数据。显现状况则要考虑到显现数字的移动速度和停留时间等。
一般程序中将数据存储器分为显现缓冲区、数据存储区和接纳缓冲区3部分。接纳缓冲区寄存PC机传给单片机要显现的数据；经处理后按必定规则存储在数据存储区；再依据显现办法顺次从数据存储区中取出数据放入显现缓冲区中显现。图为4为显现部分程序流程。
3．2 通讯部分
C8051F340有2个UART，将一个UART的TXD和RXD别离与MAX232的T1IN和R1OUT相连，MAX232的T1OUT和R1IN别离与PC机的串行接口COM1或COM2相连。留意通讯协议和波特率要相一致。
通讯部分上位机软件选用Visual C++编程。运用其开发串行通讯办法有：(1)运用Windows API通讯函数；(2)运用其规范通讯函数inp、inpw、inpd、outp、outpw、outp等直接对串口操作；(3)运用Visual C++的通用控件(MSComm)；(4)运用第三方编写的通讯类程序。归纳考虑，上述各种办法的功用，这儿选用第3种办法，即选用MSComm控件。
MSComm控件经过串行端口传输和接纳数据，为运用程序供给串行通讯功用。MSComm控件在串口编程时十分便利，程序员不用了解较为杂乱的API函数，并且在VC、VB、Delphi等言语中均可运用。表1为MSComm控件较为重要和常用特点。
4 结束语
LED点阵显现屏操控体系以C8051F340单片机为根底，选用其本身的RAM和Flash存储器作为数据存储器，运用MAX232作为RS232和单片机的接口转化模块，完成与PC机的数据传输，也能够随时更新显现内容。选用C和汇编言语混合编程，其间显现模块的要害部分代码选用汇编言语编写，因该体系选用根据Keil C51的编程，故具有较好移植性。
