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一种LED点阵汉字显示屏的制作

发布时间:2020-07-21 18:35:15 阅读: 来源:盘发器厂家

【摘要】本文主要通过介绍用89c51 控制的LED 点阵汉字显示屏电路设计原理、电路板制作方法, 有利于初学者通过实践, 掌握单片机的一般设计应用及电路板制作方法。

本文引用地址:点阵是一种简单的汉字显示器件, 具有价廉、易于控制实现、使用寿命长等特点, 广泛应用于各种公共场合, 如车站、机场公告、公共汽车显示排等。对于LED 的控制, 可以采用数字电路实现, 其缺点是显示的字符不容易更改, 如果采用单片机控制, 则可以在硬件电路不更改的情况下, 通过修改单片机存储器中的字符单元内容来修正显示字符, 更具有广泛性。

本次制作的汉字显示屏用89C51 控制1 片8x8LED 点阵,可以连续显示电子设计四个字, 有上移、左移、右移三种显示方式, 由按键K1、K2、K3 控制( 电路原理及程序见文献1) .此设计全部采用单片机的基本接口电路, 如数据输出、电源、复位等,原理简单, 容易实现; 单片机的控制程序是一些基本的数据传输程序, 简单易懂, 适合初学者尝试, 并可根据实际要求扩展显示位数及更改显示内容, 本文侧重于介绍此电路板的制作。

一、电路原理简介

本字符显示器采用AT89C51 单片机作控制器, 电路主要有单片机控制及其接口电路、驱动和显示电路、电源电路三部分,现分述如下: 本字符显示器采用AT89C51 单片机作控制器, 电路主要有单片机控制及其接口电路、驱动和显示电路、电源电路三部分, 现分述如下:

1.单片机控制电路: 单片机由AT89C51 构成最小应用系统,即有12MHZ 晶振源、按键复位电路。

2.显示及驱动电路: 采用8X8 点阵MLG- 132088 作为字符显示器, 由单片机的P0 口( 字符数据输出口) 与其1- 8 脚相连,单片机的P2 口( 字符显示器扫描输出口) 通过8 个9012 驱动与8X8 点阵MLG- 132088 的A- H 端相连。

3.电源电路: 由于文献1 侧重于电路原理及单片机程序的介绍, 没有将电源实际电路给出。本次制作采用市面上很容易买到3- 5V 的交直流变压器作为单片机的工作电源, 并且为了增加电源的稳定性, 设计时在电源插座后使用一个稳压管7805 电路, 这种电源设计在多数单片机实际应用中也是常用的。

二、制作汉字LED 显示屏单面印制板

尽管Protel99SE 设计单面印制板具有很好的自动布线功能, 但还是需要采用手工布线进行调整。在原理图的基础上, 结合电路的功能, 在进行元件布局和布线时要注意以下几个方面:

1. 元件布局。元件布局首先考虑电路中各个元件的实际功能、具体形状, 按功能模块分类放置, 并做到美观, 整齐。电路板分为两大部分, 8x8 点阵独占电路板的一边, 另一边为单片机控制电路, .这一部分电路较复杂, 不但要考虑元件的电气特性, 还要考虑电路的操作性能, 比如晶振最好放在单片机89C51 的第13、14 引脚附近, 走线要尽量短; 按键的位置应便于操作, 放置在板的边缘, 最好能比其他元件稍高, 操作起来比较方便, 如果将整个电路板用盒子封装, 按键也不会受影响; 另外, 单片机和点阵都应该采用插座式, 便于修改将89c51 取出编程, 或者在点阵损坏时更换点阵。

2. 准确绘制元件的封装。Protel 中大多数元件都有默认尺寸, 但是很多与实物并不完全一致, 较保险的做法是先将元件买回后准确量出元件尺寸, 按尺寸制作元件的封装。例如电源插座, 不同电源的插座插孔大小不同, 要先买回实测; 在Protel99SE元件库中没有这个元件, 所以还要需要根据实际元件的大小自己创建元件库; 插座的焊盘大小, 也要考虑插脚的实际粗度, 此处选用直径4.8mm; 另外插座的三个插脚, 每个脚之间的垂直距离分别是5mm,5mm,7mm.

3.布线。采用单面板布线规则。布不通的地方采用跳线方式。注意电源线和地线一般较粗为好。

4.动手制作电路板。制作的步骤为。

1) 、打印PCB 板、裁板: 根据打印的PCB 图裁出合适的薄铜板。

2) 、压板: 用制板机将打印在人热感应纸上的电路板图印在铜板上, 注意不要出现断痕, 如有, 则可用广告笔将断痕覆盖, 另外, 应采用激光打印机打印。

3) 、腐蚀: 将压好的电路板放入三绿化铁中放置大约半小时, 没有覆盖到的铜箔全部腐蚀掉时即可取出用水清洗干净, 腐蚀时可以搅动以加快腐蚀速度。

4) 、钻孔: 腐蚀后的焊盘中间为钻孔定位孔, 一般采用0.8mm 左右的钻头打孔, 电源插座处焊盘较粗, 可酌情换较大的钻头。打孔后用细砂纸擦掉线路上的保护漆, 然后图上松香水助焊剂。

5.安装元件。将元件安装到电路板并焊上, 从元件的低到高焊接, 做到平, 齐, 亮。

6.调试。接通电源后, 看点阵显示器是否亮, 首先是按下复位键, 检查复位电路是否工作正常, 接着是其它工作按钮, 能不能按设计的工作要求执行。如果是点阵不亮, 首先要检查电源部分, 看是否是有短路, 接地和极性是否正确, 然后看焊盘有没有虚焊, 再次就是检查是不是元件损坏; 如果点阵的显示不能按要求执行, 则要检查各个按键有没有损坏, 如果按键正常, 就要检查单片机程序是否有误。本设计的成品如③所示。

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