LED遥控显示屏电路设计—电路图天天读（261）

  显示屏以其可靠性高。常规使用的寿命长。环境适应能力强。性能好价格低的特点，迅速成长为平板显示的主流产品。

  目前大多数的LED点阵显示系统自带字库，显示和动态效果（主要是显示内容的滚动）的实现依靠硬件扫描驱动，该方法虽然较为方便，但显示内容不易及时来更新，而且当LED显示屏安装到户外时，不能对其进行相对有效的控制。室内显示屏通过数据线控制，很不方便。

  设计围绕多功能LED显示屏进行，显示方式有上下左右移动，利用PC机进行显示内容的实时控制更新。系统使用红外发射。接收器构成的遥控电路，遥控接收 器通过对红外光接收并识别，判断控制操作，来完成整个红外遥控发射。接收过程，可以方便地更新显示内容，更换显示方式，使设计更具实用性和操作控制的方便 性。

  LED显示屏多采用动态扫描显示方式。扫描显示的原理是基于人眼的视觉暂留现象，各显示行（列）轮流显示，只要刷新频率不小于24 f/s，人眼感觉到的将是完整连续的图像。

  红外遥控是以红外线作为载体来传送控制信息的，红外线发射头采用红外发光二极管，这样遥控发射器易于小型化且价格低。采用数字信号编码和二次调制方 式，不但可以实现多路信息的控制，增加遥控功能，提高信号传输的抗干扰性，减少误动作，而且功耗低，不会产生信号串扰，反应速度快，传输效率高，工作稳定 可靠等。单片机采用STC89C58RD+，储存数据量比STC89C52大，晶振用22.1148 MHz，以提高刷新的频率使显示更稳定.P0口输出行信号经74HC154译码后，产生行选通信号送入显示屏的行进行轮流显示。单片机P2口与8位移位寄 存器74HC595相连。系统总体结构图如图1所示。

  LED显示屏驱动电路的设计， 与所用控制管理系统相配合， 通常分为动态扫描型驱动及静态锁存型驱动二大类。以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为做多元化的分析：动态扫描型驱动方式是指显示屏上的4 行、 8 行、 16 行等n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器， 通过行驱动管的分时工作， 使得每行L ED 的点亮时间占总时间的 1 n， 只要每行的刷新速率大于 50 Hz， 利用人眼的视觉暂留效应， 人们就能够正常的看到一幅完整的文字或画面。

  主控电路以STC89C58RD+芯片为核心，外接复位电路。时钟电路及串口下载线 通信接口），用于LED 显示系统和电脑的通信，通信方式为10 位的异步通信，在线下载便于程序更新，有利于系统的维护。

  扫描驱动电路由行和列驱动组成.LED 显示屏一共16行，用一片74HC154对16行LED 进行译码选择，经过TIP127放大并转换成高电平，从而选通行线。

  列扫描驱动采用并行数据串行传输的方案，数据锁存器用74HC595.64 列用8 块74HC595 芯片来驱动，8 块74HC595是首尾相连，前面一块74HC595的移位输出连接到下一块74HC595 输入，第一块74HC595 的串行数据输入端与单片机数据输出端相连接，其中前2块74HC595连接如图3所示。

  红外发射接收原理是：发射端输入信号经放大后送入红外发射管发射，在接收端，接收管收到红外信号后，由放大器放大处理还原成控制信号。按下某一个按键， 单片机识别出该按键，同时单片机向接有红外发射管的端口发射一定频率的脉冲。该脉冲与38 kHz左右的载波脉冲进行调制，然后将已调制的脉冲进行缓冲放大，激励红外发光二极管将电能转化为光能，使得红外发光二极管发射出一定频率的红外线。当接 收控制管理系统接收到该红外光后，由单片机内定时/计数器得到该红外光的频率，然后将该频率送往CPU，由CPU对该信号进行解码，识别出控制信号，从而对控 制电路实施控制功能，完成整个遥控功能。

  系统采用一体化红外接收头HS0038，如图4所示，1 脚GND 接电源地，2 脚VCC 接+5 V，3 脚OUT 为数据输出端（TTL 电平，反相输出），可直接与单片机相连。

  SE303 是红外发射二极管，当P2.0=1时，三极管9013 导通，SE303 通电发射红外线，实际上发射的是频率为38 kHz的脉冲串。电路连接如图4所示。

  单片机开外部中断，不断查询是否有红外信号发射过来，若没有接收到信号，单片机按照原来的预编入内容做扫描，送给显示屏显示。否则，单片机接收数据，辨认显示方式，接收完毕后，更新显示内容。同理按照这样的形式接收PC机的数据，进行更新显示。总体程序如图5所示。

  LED 显示屏的显示方式有静止。上下滚屏。左右滚屏等多种方式。其中上下滚屏显示程序类似，左右滚屏显示程序类似，其他多花样的显示方式程序都是在此基础上进行改动而来的。

  系统的PC 机客户程序用Visual Basic 6.0进行开发，主要利用其串行通信控件MSComm，其主要流程图见图8所示。

  因HS0038 的红外接收频率为38 kHz，所以载波信号采用38 kHz方波。载波信号由子程序产生，方波周期t=26 s.该程序基于字节传输的红外遥控数据格式，在发送字节的开始先通过单片机发送20个脉冲宽度（每个脉冲周期26 s）的高电平作为传输开始，接着发送8 位数据（字节高位在前，低位在后），最后发送10 个脉冲宽度的低电平作为传输结束。其程序流程图如图9所示。

  HS0038 输出的信号是解调后的反向信号，所以接收到的信号解码时也要经过反向才能与发送信号编码一致。当接收到同步帧后，进入解码部分，接收完一帧后，处理收到的 数据并进入下一次接收。解码采用软件抽样判决，以15个脉冲为判决门限，在门限时刻读得低电平时，即可判定为编码1;在门限时刻读得高电平时，即可判 定为编码0。解码一位后，需等到下一位的高电平到来，再计数15 个脉冲后，判断读得的电平是高还是低，进行解码。程序流程如图10所示。

  编辑点评：该L ED 显示屏恒流驱动电路与原常规型驱动电路相比, 仅利用较小的改动就克服了常规型驱动电路的缺陷, 确保了较完美的性能, 笔者通过多块显示屏的实际使用均得到了理想