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西安理工大学本科生毕业设计（论文）
时，并列传输的方案是不可取的。
采用串行传输的方法，控制电路可以只用一根信号线，将列数据一位一位传往列驱动器，在硬件方面无疑是十分经济的。但是，串行传输过程较长，数据按顺序一位一位地输出给列驱动器，只有当一行的各列数据都以传输到位之后，这一行的各列才能并行地进行显示。这样，对于一行的显示过程就可以分解成列数据准备（传输）和列数据显示两部分。对于串行传输方式来说，列数据准备时间可能相当长，在行扫描周期确定的情况下留给行显示的时间就太少了，以致影响到LED的亮度。
解决串行传输中列数据准备和列数据显示的时间矛盾问题，可以采用重叠处理的方法。即在显示本行各列数据的同时，传送下一列数据。为了达到重叠处理的目的，列数据的显示就需要具有所存功能。经过上述分析，就可以归纳出列驱动器电路应具有的功能。对于列数据准备来说，它应能实现串入并处的移位功能；对于列数据显示来说，应具有并行锁存的功能。这样，本行已准备好的数据打入并行锁存器进行显示时，串并移位寄存器就可以准备下一行的列数据，而不会影响本行的显示。图2-1为显示屏电路实现的结构框图。
图2-1 显示屏电路结构框图
列驱动电路 单片机 电源 行驱动电路 LED显示点阵 2.2 AVR单片机最小应用系统电路设计（图2-2）
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张楠：基于AVR单片机的点阵屏系统的设计与仿真
图2-2 AVR单片机 Atmega16的最小系统
注: 该最小系统由按键复位电路、晶体振荡电路﹑AD转换滤波线路﹑ISP下载接口﹑JTAG仿真接口﹑电源以及串口电路组成。
复位的实现通常用2种方式: 开机上电复位和外部手动复位，本设计用的是外部手动复位。电路图2-3如下：
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图2-3 单片机复位图
单片机Atmega16的工作电压VCC=5V,其EA引脚需接高电平,5V电源电路如图2-4所示。
U21VCC+5V21VinACT14V-V+2C4100u/16VC51047805GNDD6C63C7104AC100u/16v 图2-4 单片机电源原理图
注: 该电源电路主要模块为IC7805,它能输出稳定的 5V电源,图中整流桥是将市电转变为直流电,电容起到虑波作用由7805的OUT引脚输出5V电压。
2.3 LED点阵介绍
8×8单色点阵共需要64个发光二极管组成，且每个二极管是放置在行线与列线的叉点上。本设计是一种实用的汉字显示屏的制作，制作的是双色点阵。考虑到元器件的易购性，没有使用8×8的点阵发光二极管模块，而是直接使用了256个高亮度发光管，组成了16行16列的发光点阵。实际使用时可以根据这个原理自行扩充显示的字数。
对比下面的8×8单色点阵和8×8双色点阵可以看出，其实8×8双
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3张楠：基于AVR单片机的点阵屏系统的设计与仿真
色点阵就是两块8×8单色点阵组合在一起的。要实现用两种颜色显示，只要在电路的设计中适当的连线就可以了。
图2-5 8×8点阵外观及引脚图
8×8单色和双色点阵LED结构分别如下图2-6和2-7所示。
图2-6 8×8单色点阵内部图 图2-7 8×8双色点阵内部图
2.4 LED显示方式
汉字显示屏用于显示汉字、字符及图像信息，在公共汽车、银行、医院及户外广告等地方都有广泛的应用。下面是简单的汉字显示屏的制作，由单片机控制汉字的显示内容。为了降低成本，使用了四块8×8的LED点阵发光管的模块，组成了一个16×16的LED点阵显示屏，如图2-8所示。在这里仅做了四个汉字的显示，在实际的使用中可以根据这个原理自行的扩展显示的汉字，下面是介绍汉字显示的原理。
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