由单片机实现的LED显示屏点阵系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种由单片机实现的LED显示屏点阵系统，所述系统包括单片机模块、行选通驱动模块、多个列选通驱动模块和LED点阵显示屏模块；单片机模块的第一组I/O口与行选通驱动模块的输入端连接，行选通驱动模块的输出端与LED点阵显示屏模块的行驱动输入端连接；多个列选通驱动模块的输入端并联，并与单片机模块的第二组I/O口连接，多个列选通驱动模块的输出端与LED点阵显示屏模块的列驱动输入端分别连接；单片机模块有多个使能控制端，每个列选通驱动模块有使能受控端，一个使能控制端与一个列选通驱动模块的受控端连接。本实用新型专利技术多块列选通驱动模块接入到同一组I/O口利用选通扫描的方式来实现I/O口复用，节省成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子领域，尤其涉及一种由单片机实现的LED显示屏点阵系统。
技术介绍
目前LED显示屏的发展迅速，很多应用都采用模块化标准化，但LED显示屏的应用领域千变万化，比如应用在公共场合的LED显示屏往往需要实时地显示日期时间等信息。 但是，现有的LED显示屏点阵系统一般由FPGA芯片或者ARM芯片的高端处理器实现，成本较高，因而市场急需一种仅仅由廉价的单片机实现的LED显示屏点阵系统。中国技术专利号为“ZL200920316999. 5”，名称为“一种LED显示屏”的专利文件中公开了一种LED显示屏，包括单片机、电源电路、时钟电路、复位电路、驱动电路和 16*16LED点阵显示器。该LED显示屏中利用单片机的输出端与点阵显示器阳极驱动电路和阴极驱动电路分别连接，这样的连接方式驱动16*16LED点阵显示器时占用的I/O 口较多， 需要使用到多引脚的较昂贵的高端单片机，不利于节省成本。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种由单片机实现的LED显示屏点阵系统，采用廉价的单片机来驱动点阵显示器，显著节省成本。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是提供一种由单片机实现的LED显示屏点阵系统，包括单片机模块、行选通驱动模块、多个列选通驱动模块和LED 点阵显示屏模块；所述单片机模块的第一组I/O 口与行选通驱动模块的输入端连接，行选通驱动模块的输出端与LED点阵显示屏模块的行驱动输入端连接；多个列选通驱动模块的输入端并联，并与所述单片机模块的第二组I/O 口连接，多个列选通驱动模块的输出端与 LED点阵显示屏模块的列驱动输入端分别连接；所述单片机模块还具有多个使能控制端， 每个列选通驱动模块均具有使能受控端，单片机模块的一个使能控制端与一个列选通驱动模块的受控端连接。其中，所述系统还包括日期时间信号采集模块，所述日期时间信号采集模块与所述单片机模块的第三组I/O 口连接。其中，所述系统还包括温度信号采集模块，所述温度信号采集模块与所述单片机模块的第四组I/O 口连接。其中，所述日期时间信号采集模块为DSU887控制芯片。其中，所述温度信号采集模块为DS18B20控制芯片。其中，所述行选通驱动模块为74LS138控制芯片，列选通驱动模块为74HC573控制-H-· I I心片。本技术的有益效果是区别于现有技术的由单片机实现的LED显示屏点阵系统驱动LED点阵显示器时占用的I/O 口较多，需要使用到多引脚的较昂贵的高端单片机，不利于节省成本的缺陷，本技术采用行选通控制芯片和列选通驱动模块分别驱动LED点阵显示器，且可以使用多块列选通驱动模块接入到同一组I/O 口利用选通扫描的方式来实现I/O 口复用，这样能够显著降低I/O 口的数量，能够采用廉价的单片机来驱动点阵LED显示器，节省成本。附图说明图1是本技术由单片机实现的LED显示屏点阵系统实施例的方框图；图2是本技术由单片机实现的LED显示屏点阵系统实施例的读写控制时序图；图3是本技术由单片机实现的LED显示屏点阵系统实施例的电路连接示意图。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1，本技术的由单片机实现的LED显示屏点阵系统，包括单片机模块 10、行选通驱动模块11，列选通驱动模块12和LED点阵显示屏模块13 ；所述单片机模块10 的第一组I/O 口与行选通驱动模块11的输入端连接，行选通驱动模块11的输出端与LED 点阵显示屏模块13的行驱动输入端连接；多个列选通驱动模块12的输入端并联，并与所述单片机模块10的第二组I/O 口连接，多个列选通驱动模块12的输出端与LED点阵显示屏模块13的列驱动输入端分别连接；所述单片机模块10还具有多个使能控制端，每个列选通驱动模块12均具有使能受控端，单片机模块10的一个使能控制端与一个列选通驱动模块 12的受控端连接。本技术利用单片机模块10的使能控制端来实现单片机列驱动I/O 口的端口复用，即单片机的一组I/O 口可以驱动“I/O 口端子数*控制端数”个列驱动输入端子，这样节省I/O 口数量，降低成本。当然，利用使能控制端来实现单片机行驱动I/O端口的复用，是属于对本技术的等同替换，落入本技术的保护范围。区别于现有技术的由单片机实现的LED显示屏点阵系统驱动LED点阵显示器时占用的I/O 口较多，需要使用到多引脚的较昂贵的高端单片机，不利于节省成本的缺陷，本技术采用行选通控制芯片和列选通驱动模块12分别驱动LED点阵显示器，且可以使用多块列选通驱动模块12接入到同一组I/O 口利用选通扫描的方式来实现I/O 口复用，这样能够显著降低I/O 口的数量，能够采用廉价的单片机来驱动点阵显示器，节省成本。在一实施例中，所述系统还包括日期时间信号采集模块14，所述日期时间信号采集模块14与所述单片机模块10的第三组I/O 口连接。在一实施例中，所述系统还包括温度信号采集模块15，所述温度信号采集模块15 与所述单片机模块10的第四组I/O 口连接。在一实施例中，所述日期时间信号采集模块为DSU887控制芯片。在一实施例中，所述温度信号采集模块为DS18B20控制芯片。在一实施例中，所述行选通驱动模块11为74LS138控制芯片，列选通驱动模块12 为74HC573控制芯片。下面，以采用AT89S52单片机为控制核心、DSU887控制芯片为日期时间信号采集模块，DS18B20控制芯片为温度信号采集模块，74LS138控制芯片为行选通驱动模块11， 74HC573控制芯片为列选通驱动模块12为较优选的实施例来详述本技术的工作原理由单片机实现的LED显示屏点阵系统，包括硬件电路和软件设计两大模块，硬件设计以AT89S52单片机为核心，实用时钟芯片DSU887为显示屏提供精确的日期、时间信号，温度芯片DS18B20对显示屏工作所在环境的温度实时控制，LED点阵采用行选通列驱动的方式，行选通信号实用74LS138译码器实现各行的循环选通，列驱动则直接连接到单片机的I/O 口通过上拉电阻配合I/O 口上的信号有效的控制LED点阵，为了增加单片机接口的使用效率，使用多片锁存器74HC573以相同的方式连接到I/O 口(以两片74HC573为例， 将这两片74HC573芯片的D0-D7均连接到单单片机的P0~0-P0~7)通过选通扫描的方式实现单片机I/O 口的重复利用。AT89S52单片机有40个管脚，本技术一种由单片机实现的LED显示屏点阵系统采用直插式单片机，引脚分为两排每排20个引脚。其中包括4组I/O 口(Ρ(Γ0-Ρ(Γ7、 ΡΓ0-ΡΓ7、Ρ2~0-Ρ2~7、Ρ3~0-Ρ3~7)已经一些电源、中断、晶振借口，其I/O 口可以实现复用功能，使得单片机的使用功能不断增多。DS12887是一款实时时钟芯片，该芯片可以提供时间、日历、定时闹钟已经中断功能，该芯片可以自动切换到备用电源供电，即在工作的过程中由于电路故障等突发原因导致主电源无法供电，DS12887的备用电源提供其继续计时的能量，当主电源恢复供电时，该芯片向系统提供的时间并不会受到系统故障的不灵本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种由单片机实现的ＬＥＤ显示屏点阵系统，其特征在于：包括单片机模块、行选通驱动模块、多个列选通驱动模块和ＬＥＤ点阵显示屏模块；所述单片机模块的第一组Ｉ／Ｏ口与行选通驱动模块的输入端连接，行选通驱动模块的输出端与ＬＥＤ点阵显示屏模块的行驱动输入端连接；多个列选通驱动模块的输入端并联，并与所述单片机模块的第二组Ｉ／Ｏ口连接，多个列选通驱动模块的输出端与ＬＥＤ点阵显示屏模块的列驱动输入端分别连接；所述单片机模块还具有多个使能控制端，每个列选通驱动模块均具有使能受控端，单片机模块的一个使能控制端与一个列选通驱动模块的受控端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林洺锋，王伟，张春旺，康敏武，
申请(专利权)人：深圳市洲明科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94