基于单片机的LED点阵显示与控制 - CSDN文库

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对代码做最佳的优化，提高运行速度（6）能够最大限度地发挥硬件的功能。

1.2 LED 点阵数码显示屏概述

1.2.1 LED 的简介

LED 是英文 light emitting diode（发光二极管）的缩写，发光二极管的核心部分是

由 p 型半导体和 n 型半导体组成的晶片，在 p 型半导体和 n 型半导体之间有一个过度层

p-n 结，注入的少数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接

转换为光能。

LED 在我们日常生活的电器中随处可见，极为普通也广为人知。LED 具有效率高、光

线质量高、能耗小、寿命长等特点，主要可用于平面显示领域、便携设备显示屏、照明以

及红外线 LED 领域等下游应用产品市场。

与传统的照明工具相比，LED 照明产品，尤其是氮化镓基（GaN）白光 LED 照明光源体

积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件，在功耗、寿命以及环保等方面均有不可比

拟的优越性。

1.2.2 点阵的概述

LED 点阵显示器，以发光二极管为像素，它用高亮度发光二极管芯阵列组合后，环氧

树脂和塑模封装而成。具有高亮度、功耗低、引脚少、视角大、寿命长、耐湿、耐冷热、

耐腐蚀等特点。点阵显示器有单色和双色两类，可显示红，黄，绿，橙等。LED 点阵有

4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16、24×24、40×40 等多种；

根据像素的数目分为等，双基色、三基色等，根据像素颜色的不同所显示的文字、图

象等内容的颜色也不同，单基色点阵只能显示固定色彩如红、绿、黄等单色，双基色和三

基色点阵显示内容的颜色由像素内不同颜色发光二极管点亮组合方式决定，如红绿都亮时

可显示黄色，如果按照脉冲方式控制二极管的点亮时间，则可实现 256 或更高级灰度显示，

即可实现真彩色显示。LED 点阵显示器的内部电路结构和外型规格，其它型号点阵的结构

与引脚可试验获得。

LED 点阵显示器单块使用时，既可代替数码管显示数字，也可显示各种中西文字及符

号．如 5 x 7 点阵显示器用于显示西文字母．5×8 点阵显示器用于显示中西文，8 x 8 点

阵用于显示中文文字，也可用于图形显示。用多块点阵显示器组合则可构成大屏幕显示器，

但这类实用装置常通过微机或单片机控制驱动。

1.3 LED 点阵数码显示屏的前景和发展

LED 电子显示屏是随着计算机及相关的微电子﹑光电子技术的迅猛发展而形成的一种

新型信息显示媒体。它利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示屏

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幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点，在

短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。

LED 点阵电子显示屏是集微电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示屏系

统。它以其色彩鲜艳，动态范围广，亮度高，寿命长，工作稳定可靠等优点而成为众多显

示媒体以及户外作业显示的理想选择。同时也可广泛应用到军事、车站、宾馆、体育、新

闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业。

　　目前大多数的 LED 点阵显示系统自带字库。其显示和动态效果（主要是显示内容的滚

动）的实现主要依靠硬件扫描驱动，该方法虽然比较方便，但显示只能按照预先的设计进

行。而实际上经常会遇到一些特殊要求的动态显示，比如电梯运行中指示箭头的上下移动、

某些智能仪表幅值的条形显示、广告中厂家的商标显示等。这时一般的显示系统就很难达

到要求。另外，由于受到存储器本身的局限，其特殊字符或图案也往往难以显示，同时显

示内容也不能随意更改。本文提出一种利用 PC 机和单片机控制的 LED 显示系统通讯方法。

该方法可以对显示内容（包括汉字和特殊图符）进行实时控制，从而实现诸如闪动、滚动、

打字等多种动态显示效果。该方法同时还可以调节动态显示的速度，同时用户也可以在 PC

机上进行显示效果的预览，显示内容亦可以即时修改。另外，通过标准的 RS232／485 转

换模块还可以实现对显示系统的远程控制。在我国改革开放之后，特别是进入 90 年代国

民经济高速增长，对公众场合发布信息的需求日益强烈，LED 显示屏的出现正好适应了这

一市场形势，因而在 LED 显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高，生产

也得到了迅速的发展，并逐步形成产业，成为光电子行业的新兴产业领域。

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